李政道演講課件

1、在世界物理年祝福中國(guó)博士后流動(dòng)站制度李政道二OO五年十月十九日復(fù)旦大學(xué)喜慶復(fù)旦與E=mc2同歲1我生在上海，上海是我故鄉(xiāng)，故鄉(xiāng)的復(fù)旦今年百歲，實(shí)是莫大的喜事。今日與各位共慶復(fù)旦大學(xué)和E=mc2百年大壽。21905年復(fù)旦大學(xué)成立。1905年九月愛(ài)因斯坦寫下了E=mc2 Annalen der Physick 18, 639喜慶復(fù)旦大學(xué)和E=mc2同歲。3為此聯(lián)合國(guó)決定2005年為世界物理年。5愛(ài)因斯坦和中國(guó)愛(ài)因斯坦一生對(duì)中國(guó)關(guān)懷很深。愛(ài)因斯坦1922年兩次來(lái)上海。因此，中國(guó)學(xué)者和青年對(duì)相對(duì)論有高度的興趣和了解。中國(guó)人民對(duì)愛(ài)因斯坦也有崇高的尊敬。6The China Press（大陸報(bào)）（1922

2、年11月14日）刊載愛(ài)因斯坦到滬后獲瑞典正式通告, 得諾貝爾獎(jiǎng)的消息注：家叔李駿英是大陸報(bào)負(fù)責(zé)人之一，1941年初被日本特務(wù)在光天化日之下，槍殺于當(dāng)時(shí)的英租界外灘。7當(dāng)上?？谷諓?ài)國(guó)運(yùn)動(dòng)的領(lǐng)袖“七君子” 被國(guó)民黨逮捕迫害時(shí)，愛(ài)因斯坦于1937年3月發(fā)出正義聲援電?！捌呔印?(沈鈞儒、鄒韜奮、李公樸、沙千里、史良、章乃器、王造時(shí))8日本侵略中國(guó)后，1938年6月6日，愛(ài)因斯坦和美國(guó)羅斯?？偨y(tǒng)的長(zhǎng)子詹姆斯羅斯福一起，發(fā)起成立援助中國(guó)委員會(huì)。在美國(guó)二千個(gè)城鎮(zhèn)發(fā)動(dòng)援華捐款做出了積極的努力。 James ROOSEVELT(1907 - 1991)10 今年又恰逢中國(guó)博士后流動(dòng)站二十周年。 對(duì)于我這樣一

3、個(gè)常居海外、在物理領(lǐng)域工作的華人，能在紀(jì)念愛(ài)因斯坦的世界物理年的同時(shí)，參加這些紀(jì)念活動(dòng)，覺(jué)得十分榮幸、感到非常興奮。12 1983年3月和1984年5月，我曾兩次給中國(guó)國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人寫信，建議在中國(guó)建立博士后流動(dòng)站，實(shí)行博士后制度。14 1984年5月21日我和惠很榮幸地會(huì)見(jiàn)了小平先生。15 我與小平先生討論博士后制度的情況，至今我還記憶猶新。 當(dāng)時(shí)小平先生問(wèn)，“博士已經(jīng)很博了，為什么還要辦博士后呢”？ 我解釋：大學(xué)生是老師教學(xué)生，考試答案老師知道，學(xué)生按照老師的方法去答試題，做對(duì)了就畢業(yè)，獲得學(xué)士學(xué)位。16 畢業(yè)后進(jìn)研究生院，在碩士的基礎(chǔ)上，老師除了上課以外，給研究生一個(gè)研究題目，可是老師并不知

4、道答案，讓研究生自己去按老師指導(dǎo)的方向，求知一個(gè)新的結(jié)果，如果老師與同行專家評(píng)議認(rèn)定研究生的結(jié)果是對(duì)的，研究生就可以畢業(yè)，老師給研究生的畢業(yè)學(xué)位叫博士。 但是，真正做研究，必須讓學(xué)生學(xué)習(xí)和鍛煉如何自己找方向、找方法、找結(jié)果出來(lái)，這個(gè)鍛煉的階段就是博士后。17 然后我建議也許可以先設(shè)立十個(gè)博士后流動(dòng)站做試驗(yàn)。 小平先生對(duì)此建議表示贊賞。 小平先生說(shuō)，“博士后對(duì)我來(lái)說(shuō)是新事物、新名詞，我第一次聽(tīng)到。這個(gè)方法很好，我贊成。建10個(gè)博士后流動(dòng)站太少，要建立成百上千的流動(dòng)站，形成培養(yǎng)和使用科技人才的制度”。18 1887年，美國(guó)的兩位科學(xué)家邁克爾遜(Michelson)和莫雷(Morley)測(cè)量光的速度

5、，看看順地球自轉(zhuǎn)的方向走的光有多快，逆著地球自轉(zhuǎn)的方向走的光有多快。簡(jiǎn)單地想，當(dāng)然順著地球自轉(zhuǎn)的方向的光走得快一點(diǎn)，因?yàn)檫€要加上地球自轉(zhuǎn)的速度。逆著地球自轉(zhuǎn)的方向的光的速度就慢一些。 20 可是，他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩者完全一樣。光走的方向，不管是順著地球自轉(zhuǎn)的方向，還是逆著地球自轉(zhuǎn)的方向，其速度都是一樣的。 正是這個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致了100年前愛(ài)因斯坦 的狹義相對(duì)論的發(fā)現(xiàn)。21 普朗克大膽地做了量子假設(shè)，做出了普朗克方程。可是，量子假設(shè)和經(jīng)典力學(xué)的原理是矛盾的，這是在1900年。普朗克方程說(shuō)明了物體在不同溫度時(shí)，發(fā)出的光的能量是怎樣分布的。 因?yàn)橛辛似绽士朔匠痰牧孔蛹僭O(shè)，1925年，海森伯（He

6、isenberg）、薛定鄂(Shrdinger)、狄拉克(Dirac)、費(fèi)米（Fermi)等創(chuàng)建了量子力學(xué)和量子統(tǒng)計(jì)學(xué)。23 一百年前，科學(xué)最大的謎是太陽(yáng)能的來(lái)源。 太陽(yáng)能的傳播是通過(guò)光和熱。 研究光和熱的基礎(chǔ)原理，產(chǎn)生了狹義相對(duì)論和量子力學(xué) 1930年，物理學(xué)家通過(guò)相對(duì)論和量子力學(xué)，認(rèn)識(shí)到太陽(yáng)能是核能 1942年，我的老師費(fèi)米教授建立了第一臺(tái)核反應(yīng)堆。不通過(guò)太陽(yáng)能，人類能直接產(chǎn)生和控制核能。24 19世紀(jì)的人很難想象我們現(xiàn)在的激光、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、核能、超計(jì)算機(jī)等應(yīng)用。20世紀(jì)如果沒(méi)有這些基礎(chǔ)科學(xué)，就不會(huì)有20世紀(jì)的這些科技成果。 同樣我們也深信，21世紀(jì)的物理學(xué)也會(huì)使現(xiàn)在已開(kāi)始的21世紀(jì)產(chǎn)

7、生重要的新科技。將來(lái)21世紀(jì)的新發(fā)展也可能是20世紀(jì)的人類想象不出來(lái)的，正像19世紀(jì)的人類想象不出現(xiàn)在的文明一樣。26 首先讓我們列出上一世紀(jì)的杰出的物理學(xué)家在什么年代、什么年齡，做了些什么科學(xué)貢獻(xiàn)。1905AEinstein(25歲)狹義相對(duì)論1912 NBohr(27歲) 量子論1925-1926ESchrdinger(37歲)WHeisenberg(24歲)EFermi(25歲)WPauli(25歲)量子力學(xué)量子統(tǒng)計(jì)學(xué)271927 PDirac(25歲) Dirac方程完成相對(duì)論性量子力學(xué) 1935湯川秀樹(shù)(28歲)介子理論建立核力基礎(chǔ)理論1942EFermi(41歲)核反應(yīng)堆 1945

8、-47朝永振一郎（39歲）G. Schwinger（29歲）R. Feynman（29歲）完成量子電動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)28197273G. t Hooft(26歲)D. Gross (32歲)H. Politzer(24歲)F. Wilczek(22歲) 建議量子色動(dòng)力學(xué)為強(qiáng)作用的基礎(chǔ)理論生物學(xué)1955F. Crick（39歲）J. Watson（27歲）發(fā)現(xiàn)DNA的結(jié)構(gòu)代代出新人，科學(xué)在少年30博采科學(xué)精華士當(dāng)為國(guó)爭(zhēng)光后輩必能居上31 祝賀中華青年 博采科學(xué)精華 士當(dāng)為國(guó)爭(zhēng)光 后輩必能居上32 二十世紀(jì)初科學(xué)最大的謎是太陽(yáng)能的來(lái)源今天，二十一世紀(jì)初科學(xué)最大的謎是什么？33今天，我們遇到了完全相

9、似的情況。我們這樣的物質(zhì)僅占整個(gè)宇宙能量的極小數(shù)，我們了解的能量也只占全宇宙全部能量的極少數(shù)。暗物質(zhì)和暗能量的存在向全世界年輕的科學(xué)家提出了新的挑戰(zhàn)。中國(guó)的年輕科學(xué)家，年輕博士后，你們一定要接受這個(gè)挑戰(zhàn)，使二十一世紀(jì)成為科學(xué)新世紀(jì)。34 我們這樣的物質(zhì)（已知物質(zhì)）是由電子、質(zhì)子、中子和極少量的正電子、反質(zhì)子構(gòu)成。 從引力場(chǎng)，我們知道暗物質(zhì)的存在。 暗物質(zhì)不是由我們這樣的物質(zhì)構(gòu)成。 可是35暗能量更是奇怪它是一種負(fù)的壓力在裂變和聚變反應(yīng)中，反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量有少量的差異。按照愛(ài)因斯坦的著名質(zhì)能公式 E=mc2 ， 這些少量的質(zhì)量差異能夠 轉(zhuǎn)化為巨大的能量暗能量可以將物質(zhì)質(zhì)量全部消失，完全轉(zhuǎn)化為能

10、量！36愛(ài)因斯坦在二十世紀(jì)早期就曾假設(shè)過(guò)負(fù)壓力（暗能量）的存在。37后來(lái)，因?yàn)闆](méi)有實(shí)驗(yàn)的支持，愛(ài)因斯坦就放棄了這一個(gè)方向。 38最近幾年，通過(guò)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡（Hubble Space Telescope）, 我們發(fā)現(xiàn)，我們的宇宙不僅是在膨脹而且是在“加速地”膨脹。從宇宙膨脹的加速度可以推算出，39（暗能量的可能來(lái)源） 這是我最近的一個(gè)探討 觀念是“天外有天” 40 因?yàn)榘的芰?，我們的宇宙之外可能有很多的宇宙?1 這是另一篇我最近的文章，試探和解釋最近美國(guó)高能核物理的新發(fā)現(xiàn)和暗能量的關(guān)系。觀念是“核天相連”。42 核能也許可以和宇宙中的暗能量相變相連。43最近，美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室由極高能

11、量的100GeV / Nucleon金核與100GeV / Nucleon金核對(duì)撞產(chǎn)生和發(fā)現(xiàn)的新的核物質(zhì)。這種新的物質(zhì)，我稱為sQGP(強(qiáng)相互作用夸克膠子等離子體)。這篇文章的目的是探索sQGP和暗能量的關(guān)系。 44 了解暗物質(zhì)和暗能量是二十一世紀(jì)科學(xué)史的大挑戰(zhàn)，我相信我們會(huì)勝利的。45 1952年我和楊振寧合作寫了兩篇統(tǒng)計(jì)力學(xué)的文章。愛(ài)因斯坦看過(guò)之后，請(qǐng)他的助手考夫曼（Bruria Kaufman）來(lái)找我們?cè)儐?wèn)，是否可以和他討論。我們立刻說(shuō)，當(dāng)然可以。我們走到他的辦公室。他的桌子上就放著我們的文章。 46 愛(ài)因斯坦說(shuō)，他看了這兩篇文章覺(jué)得很有意思。同時(shí),我看到他面前的紙上寫得有很密的算式，他

12、原來(lái)在重復(fù)我們的一些計(jì)算。愛(ài)因斯坦先問(wèn)關(guān)于文章中所用巨正則系綜（Grand Canonical Ensemble）的基礎(chǔ)。顯然，他并不熟悉這一觀念。這很出我的意外，因?yàn)槲乙詾榫拚齽t系綜是為了他1925年玻色愛(ài)因斯坦凝聚（Bose-Einstein Condensation）的工作而創(chuàng)造的。47 愛(ài)因斯坦又問(wèn)了我們文章中的格氣（Lattice gas）的細(xì)則。他的問(wèn)題都著重于物理的基本概念。我的回答使他很滿意。他說(shuō)的英語(yǔ)帶有相當(dāng)重的德國(guó)口音，而且講得很慢。我們的討論范圍十分廣泛，也談了很長(zhǎng)時(shí)間，約一個(gè)多小時(shí)。最后，他站起來(lái)，和我握手并且說(shuō): “Wish you future success in physics.” (祝你未來(lái)在物理學(xué)中獲得成功)。我記得他的手大，厚而溫暖。對(duì)我來(lái)說(shuō)，這實(shí)在是一次最難忘的經(jīng)歷。他的祝福使我深深感動(dòng)。 48 我們的討論就在這張椅子前。三年后愛(ài)因斯坦過(guò)世了，這張照片是在他過(guò)世之后一、二天時(shí)照的。 愛(ài)因斯坦死于1955年4月18日，今年也是愛(ài)因斯坦逝世的50周年。49這是愛(ài)因斯坦在普林斯頓住過(guò)的房子112 Mercer Street, Princeton50我們紀(jì)念一百年前1905年愛(ài)因斯坦對(duì)物理的貢獻(xiàn)。我們更紀(jì)念愛(ài)因斯坦一生為人類的貢獻(xiàn)，為科學(xué)獻(xiàn)身。51我希望中國(guó)的博士后在二十一世紀(jì)在國(guó)際前沿領(lǐng)域中做出重要的科學(xué)貢獻(xiàn)。我更希望中國(guó)的博士后能學(xué)習(xí)和