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为什么说我们正处于基础科学的冬天?

罗辑  发表于  2016-09-10 21:24  热度
【导读】望远镜的出现对大量准确天文数据的观测催生万有引力定律,新的光谱技术和精密加工能力促成了量子力学。这个时代,我们真正缺少的是寻找“新的超精细结构”的技术。而这个技术就是打开第三次科学革命的锁钥。我们将长期处于科学的低谷和技术的高峰中,这个时间至少会持续到21世纪中叶。


最近,有两则新闻在科学界掀起了不小的波浪,一个是LHC欧洲大型强子对撞击在标准模型所预言粒子的探测上一无所获,一个是关于我国欲建设超大型粒子对撞机遭到著名物理学家杨振宁教授的“泼冷水”,这两则新闻看起来好像没什么联系,但其实都反映了一个共同的问题:基础科学发展遇到了瓶颈。LHC的竹篮打水和杨振宁对新超大型对撞机的反对都指向了这一点。
 
我们在基础科学上的进展将远远没有爱因斯坦时代那么惊心动魄(量子力学和相对论的诞生),也远远不如牛顿时代那般开天辟地。和20世纪上半叶不一样,这是一个一流物理学家只能做二流工作的时代。
 
我们将长期处于科学的低谷和技术的高峰中,这个时间至少会持续到21世纪中叶。因为这个时代没有科学革命的前提条件。掀起第一次科学革命的万有引力定律得益于望远镜的出现对大量准确天文数据的观测,标志着第二次科学革命的量子力学得益于新的光谱技术和精密加工能力的出现。这个时代,我们真正缺少的是寻找“新的超精细结构”的技术。而这个技术就是打开第三次科学革命的锁钥。就是实现科学革命的前提条件。
 
也就是说在技术达到某个临界点时,基础科学才会迎来大爆发式的发展。关键技术的出现则是基础科学大爆发的前提。这个规律是贯穿科学史的重要脉络。用比较通俗的话形容,大概意思就是要把上一个科技树衍生出来的技能全部点出来才有更大机会点出新的科技树。
 
如何获取这一技术,这就需要我们加大对第二次科学革命成果的消化利用。目前我们对第二次科学革命的成果严重地消化不足。基于第二次科学革命的成果开发,我们目前已经掌握和大规模利用了具有代表性的电子计算机和裂变核电站,但是令人遗憾的是,包括但不限于,我们迟迟没有搞定量子计算机,迟迟没有搞定可控核聚变。这些理论早就有了,40年前我们就说50年后大概我们就能用上了,但我们没有。
 
顺利的话,我们可以在21世纪上半叶得到那个打开新科学大门的钥匙,在21世纪下半叶获得类似于“超精细结构”的发现,再之后才能找出比量子力学更基础的物理定律(比如弦论)。我不确定这个关键技术会是什么。但人工智能和量子计算机大概会是重要的工具。
 
基础科学的命运啊,当然要靠科学家的奋斗,但也要考虑到历史的进程才行。

参考文献:
21世纪:基础科学之冬
https://zhuanlan.zhihu.com/p/22259096
来源于 知乎@Summer Clover 嗅未来编辑
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