魔爪文学

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第23章 物理劝退（第1页）

“唐老师，研究数学对实际生产和国家建设有推动意义吗？”

“唐老师，物理学……”

最后一番话引起了同学的大讨论，虽然到了下课的时间，还是有不少同学围着唐华问问题。之前一番话，唐华将应用科学和工程技术的地位提得很高，对学生确实有不小的震撼。

“物理学也细分成很多的分支和类型，像理论物理学、天体物理学，就属于基础科学的范畴，但工程物理、固体力学、流体力学这些，就比较偏应用。”唐华回答道，“而数学看似是纯理论研究的学科，其实它的分支里面，也有偏应用的……”

“唐老师，”一个学生问，“应用和工程研究需要的投入这么大，如果国家还没有工业基础，没法做工程应用研究，可不可以先研究理论物理？”

唐华笑笑，说：“可能同学们都觉得研究数学、研究理论物理省钱，好像一人、一支笔、一叠纸就可以开始研究了，是吗？数学可能暂时还不用太大的投入——除了要占用几个最最聪明的大脑。理论物理不是这样。最前沿的理论物理研究，早已告别了一人、一支笔、一叠纸冥想出成果的时代。但现在前沿物理研究越来越依赖于大型的昂贵的实验仪器，甚至是实验仪器体系，对于中小国家和落后国家来说，理论物理是一个庞大的吞金巨兽。”

唐华把黑板擦干净，重新写下了几个字。

“基本粒子物理、宇宙学和统一理论是20世纪40年代物理学发展的前沿。宇宙学依赖的仪器是什么？是大型天文望远镜和无线电观测器。天文望远镜负责可见光波段的宇宙观测，无线电观测器又叫射电望远镜——同学们，你们知道射电望远镜吗？”

唐华望向物理系的几个学生。沉默了一会，一个学生回答：“射电望远镜是用来接收来自宇宙的无线电波的。”

唐华点头，“1939年，美国人格罗特·雷伯建造了一架口径9.5米的天线，接收到了来自银河系中心的无线电波，并且根据观测结果绘制了第一张射电天图。宇宙中的星体不仅会发出可见光，还会发出比可见光波长更长或更短的电磁波，甚至是粒子流，如果想要深入地研究宇宙星体，今后还需要建造更巨大的、可接受的波段更宽广的射电望远镜。中国现在能建造射电望远镜吗？不能。而且，就算是把延安大学全卖了，可能也买不起一架射电望远镜。没有观测器材，我们中国怎么搞最前沿的研究呢？”

“接下来说基本粒子物理和统一理论。与宇宙学相反，这两个理论物理的分支，是研究微观世界的物理学规律。它们的实验仪器，最昂贵的是这两个：反应堆和粒子加速器。”

唐华在黑板写下这两个名词，“反应堆在我之前的课程里大家都了解过了。建造反应堆的价格昂贵，而且需要多种合金、稀有金属、关键零件需要很高的加工精度。粒子加速器，我想你们在物理课本里学过卢瑟福用天然放射源做过粒子发生器，之后，考克饶夫特和瓦尔顿在卡文迪许实验室制造了世界第一台粒子加速器，用70万伏特的高压倍加速器来加速质子。”

“在那之后，粒子物理学和加速器的发展，你们的教科书上就没再提到了。在二战期间，克斯特利用电磁感应产生的涡旋电场发明了新型的圆形加速器。基于这种圆形回旋加速器构架，1944年，姆克米兰提出了自动稳相原理，由此诞生了准共振加速器。在我离开美国的时候，第一台稳相加速器已经在伯克利开工建造，它可以把一个氘核加速到1.9乘10的8次方电子伏特。”

“现在，伯克利、普林斯顿、麻省这几所大学，在理论物理领域计划投入的资金接近2亿美元。大家就不用纠结粒子加速器中国能不能造出来的技术问题了，两亿美元意味着什么？比现在国府一年的全国教育经费还要多，足可以武装10个国军标准的美械师。而且，这种级别的资金投入，以后每年都必须不断追加。现在的粒子加速器其实还比较原始，得不断提高加速器的性能，未来可能要提高到能击碎基本粒子的能级，以研究质子和中子的内部结构……”

看着黑板上唐华写的大大的＄符号和后面的一串零，听课的物理系学生在目瞪口呆之余，眼神也有点黯然了。

“所以，诸位在延安大学，只用纸笔，看看书籍，似乎也是在研究理论物理，其实不是，你们只是学习物理知识。要想走到前沿，发现前人未发现的知识，创立新理论，还需要走很长的路……”唐华看出台下的学生开始萎靡不振，但还是不打算放过学生们，“而且我们应该注意到，一国在理论物理做出了创新，不意味着该国就能垄断、或者说率先发现基于理论的应用技术，更不意味着该国能率先将技术成果用于生产建设。也就是说，A国先做出了理论物理的重大发现，最后受益的很可能是B国。”

唐华看见下面的学生头上冒出了问号。“我之前讲过第二次科技革命。那么，发明了感应定律，奠定了电磁学基础的科学家是谁？”

“法拉第！”

“法拉第。英国人。经典电动力学的创始人麦克斯韦，英国人。热力学之父——开尔文男爵，也是英国人。电磁学、电力、热力学等等，第二次工业革命所依赖的的基础物理理论，英国的物理学家在其中做的贡献最大。那么，同学们，是哪两个国家以第二次工业革命为契机，迅速完成工业化和科技革命，国力不断赶超其他国家，在进入20世纪的时候工业产值分居世界第一和第二？”

“……”“……”

学生开始乱糟糟的说话。“美国和德国！”

“英国人建立了热力学体系，但德国人狄塞尔发明了柴油机；英国人建立了电磁学体系，可美国出了爱迪生和特斯拉……基础物理理论，最大的特点，是它的研究成果很快就会在全人类间共享，因为各国的物理学家取得的突破必须在全世界公布，让其他国家的同行进行品鉴、参考和完善，然后才能不断推进物理学的发展。从19世纪后期到现在，这种国际协作的趋势越来越明显，因为基础物理越来越复杂，一个人、一所大学根本无法独自完成大的突破。”唐华脸上露出笑容，摊开双手。“基础物理的突破成果很快就会为全人类共享，那么生产关系最先进的国家、把产学研的关系理顺的国家、有雄厚的人才基础和工程能力的国家、对新技术和新工业有最强的渴望的国家，会率先将基础科学成果变为实际的生产力。我们要努力让中国成为这样的国家。至于基础物理的研究，的确，这也是为人类造福，是为整个人类文明的进步而做的光荣的工作。中国在未来某个时候，国力生产力高度发达，人民生活水平达到了发达国家的水平，那时候我们也可以为整个人类文明的进步，承担一些光荣的义务，但还不是现在。”

“现在的话……”唐华想了想，“其实也未尝不可，我们有一些优秀的、有理论物理天赋的留学生，他们已经在欧美国家从事研究工作了。这些最优秀的物理研究者……是占便宜了。为什么呢？当我们的留学生在理论物理领域做出很大的突破，最后拿到了诺贝尔物理学奖，在物理学史上留下的是自己的中国名字，但它后面付出了几百几千万美元投资的美国，并不会被写在诺贝尔奖上，对不对？”

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