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基础科学拥有改变人类命运的力量
2019-09-11
中国科学报

  9月9日,两名诺贝尔物理学奖得主——中国理论物理学家杨振宁和德国固态物理学家克劳斯·冯·克里辛,出席了以“科学与未来:一切源于基础研究”为主题的中国科学院与德国国立科学院——利奥波第那科学院第一届双边研讨会。

  “过去120年里,科学改变了人类生活,也改变了人类命运。”杨振宁说,“历次革命起源于3种新技术——电、电磁波、现代计算机。”

  从灯泡、面包机到大型发电机,人类生活已经离不开电。没有电磁波技术,人类通信也不可能一步步从收音机、电视、光纤到互联网。“这两种技术是从法拉第和麦克斯韦的实验中诞生的。”杨振宁说。

  1946年,世界上第一台通用计算机“ENIAC”在美国宾夕法尼亚大学诞生,这台计算机使用了两万只真空电子管。此后,“基础科学领域出现了一个令人赞叹的发现——半导体。这个发现让电脑的体积迅速缩小,从IBM701到台式电脑、笔记本电脑、智能手机。而半导体的发明就是基于基础物理领域的一次革命——量子物理。”杨振宁感慨地说。

  97岁高龄的杨振宁告诉在座的年轻人,过去120年里的重大科学发现都来自基础科学,我们有理由相信未来的科学发展也将如此。

  来自德国马普学会的冯·克里辛今年76岁,他曾因发现量子霍尔效应,获得了1985年度诺贝尔物理学奖。这次会议,他遇到了一件令他十分惊喜的事:“到机场接我的人,手里举的牌子上写的不是我的职位和名字,而是公式和常数。”

  1980年,冯·克里辛发现了整数量子霍尔效应,并计算出来一个物理常数,此后,这个物理常数被确定为全球统一的电阻标准,并以他的名字命名。

  “自然常数是宇宙单位制的最稳定的基础。”冯·克里辛说,2018年11月16日,在第26届国际计量大会上,经包括中国和德国在内的各成员国表决,全票通过了关于修订国际单位制的决议,千克用普朗克常数定义、安培用电子电荷定义、开尔文用玻尔兹曼常数定义、摩尔用阿伏伽德罗常数定义。

  和杨振宁一样,冯·克里辛坚信,基础科学拥有改变人类历史和命运的力量。古代,中国人用米粒、笛子定义长度;200年前,德国几乎每个城市都有一个自己对英尺的定义。而如今,人类用统一的光速常数定义长度。“基础科学是人类文化的组成部分。”他说。

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