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作者:約翰留著長長的鬍子
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第二卷 延安教員 第23章 物理勸退!

第二卷 延安教員

第23章 物理勸退!

唐華望向物理系的幾個學生。沉默了一會,一個學生回答:「射電望遠鏡是用來接收來自宇宙的無線電波的。」
唐華看見下面的學生頭上冒出了問號。「我之前講過第二次科技革命。那麼,發明了感應定律,奠定了電磁學基礎的科學家是誰?」
「接下來說基本粒子物理和統一理論。與宇宙學相反,這兩個理論物理的分支,是研究微觀世界的物理學規律。它們的實驗儀器,最昂貴的是這兩個:反應堆和粒子加速器。」
「現在,伯克利、普林斯頓、麻省這幾所大學,在理論物理領域計劃投入的資金接近2億美元。大家就不用糾結粒子加速器中國能不能造出來的技術問題了,兩億美元意味著什麼?比現在國府一年的全國教育經費還要多,足可以武裝10個國軍標準的美械師。而且,這種級別的資金投入,以後每年都必須不斷追加。現在的粒子加速器其實還比較原始,得不斷提高加速器的性能,未來可能要提高到能擊碎基本粒子的能級,以研究質子和中子的內部結構……」
唐華點頭,「1939年,美國人格羅特·雷伯建造了一架口徑9.5米的天線,接收到了來自銀河系中心的無線電波,並且www.hetubook.com.com根據觀測結果繪製了第一張射電天圖。宇宙中的星體不僅會發出可見光,還會發出比可見光波長更長或更短的電磁波,甚至是粒子流,如果想要深入地研究宇宙星體,今後還需要建造更巨大的、可接受的波段更寬廣的射電望遠鏡。中國現在能建造射電望遠鏡嗎?不能。而且,就算是把延安大學全賣了,可能也買不起一架射電望遠鏡。沒有觀測器材,我們中國怎麼搞最前沿的研究呢?」
學生開始亂糟糟的說話。「美國和德國!」
「物理學也細分成很多的分支和類型,像理論物理學、天體物理學,就屬於基礎科學的範疇,但工程物理、固體力學、流體力學這些,就比較偏應用。」唐華回答道,「而數學看似是純理論研究的學科,其實它的分支裏面,也有偏應用的……」
「所以,諸位在延安大學,只用紙筆,看看書籍,似乎也是在研究理論物理,其實不是,你們只是學習物理知識。要想走到前沿,發現前人未發現的知識,創立新理論,還需要走很長的路……」唐華看出台下的學生開始萎靡不振,但還是不打算放過學生們,「而且我們應該注意到,一和圖書國在理論物理做出了創新,不意味著該國就能壟斷、或者說率先發現基於理論的應用技術,更不意味著該國能率先將技術成果用於生產建設。也就是說,A國先做出了理論物理的重大發現,最後受益的很可能是B國。」
唐華在黑板寫下這兩個名詞,「反應堆在我之前的課程里大家都了解過了。建造反應堆的價格昂貴,而且需要多種合金、稀有金屬、關鍵零件需要很高的加工精度。粒子加速器,我想你們在物理課本里學過盧瑟福用天然放射源做過粒子發生器,之後,考克饒夫特和瓦爾頓在卡文迪許實驗室製造了世界第一台粒子加速器,用70萬伏特的高壓倍加速器來加速質子。」
看著黑板上唐華寫的大大的$符號和後面的一串零,聽課的物理系學生在目瞪口呆之餘,眼神也有點黯然了。
唐華把黑板擦乾淨,重新寫下了幾個字。
「現在的話……」唐華想了想,「其實也未嘗不可,我們有一些優秀的、有理論物理天賦的留學生,他們已經在歐美國家從事研究工作了。這些最優秀的物理研究者……是佔便宜了。為什麼呢?當我們的留學生在理論物理領域做出很大的突破,最後拿到了諾貝https://m•hetubook•com.com爾物理學獎,在物理學史上留下的是自己的中國名字,但它後面付出了幾百幾千萬美元投資的美國,並不會被寫在諾貝爾獎上,對不對?」
最後一番話引起了同學的大討論,雖然到了下課的時間,還是有不少同學圍著唐華問問題。之前一番話,唐華將應用科學和工程技術的地位提得很高,對學生確實有不小的震撼。
「在那之後,粒子物理學和加速器的發展,你們的教科書上就沒再提到了。在二戰期間,克斯特利用電磁感應產生的渦旋電場發明了新型的圓形加速器。基於這種圓形/回旋加速器構架,1944年,姆克米蘭提出了自動穩相原理,由此誕生了准共振加速器。在我離開美國的時候,第一台穩相加速器已經在伯克利開工建造,它可以把一個氘核加速到1.9乘10的8次方電子伏特。」
「唐老師,研究數學對實際生產和國家建設有推動意義嗎?」
「法拉第!」
「唐老師,物理學……」
「法拉第。英國人。經典電動力學的創始人麥克斯韋,英國人。熱力學之父——開爾文男爵,也是英國人。電磁學、電力、熱力學等等,第二次工業革命所依賴的的基礎物理理論,英國www•hetubook.com.com的物理學家在其中做的貢獻最大。那麼,同學們,是哪兩個國家以第二次工業革命為契機,迅速完成工業化和科技革命,國力不斷趕超其他國家,在進入20世紀的時候工業產值分居世界第一和第二?」
「唐老師,」一個學生問,「應用和工程研究需要的投入這麼大,如果國家還沒有工業基礎,沒法做工程應用研究,可不可以先研究理論物理?」
「英國人建立了熱力學體系,但德國人狄塞爾發明了柴油機;英國人建立了電磁學體系,可美國出了愛迪生和特斯拉……基礎物理理論,最大的特點,是它的研究成果很快就會在全人類間共享,因為各國的物理學家取得的突破必須在全世界公布,讓其他國家的同行進行品鑒、參考和完善,然後才能不斷推進物理學的發展。從19世紀後期到現在,這種國際協作的趨勢越來越明顯,因為基礎物理越來越複雜,一個人、一所大學根本無法獨自完成大的突破。」唐華臉上露出笑容,攤開雙手。「基礎物理的突破成果很快就會為全人類共享,那麼生產關係最先進的國家、把產學研的關係理順的國家、有雄厚的人才基礎和工程能力的國家、對新技術和新工業有最強的渴望的國家,會和圖書率先將基礎科學成果變為實際的生產力。我們要努力讓中國成為這樣的國家。至於基礎物理的研究,的確,這也是為人類造福,是為整個人類文明的進步而做的光榮的工作。中國在未來某個時候,國力生產力高度發達,人民生活水平達到了發達國家的水平,那時候我們也可以為整個人類文明的進步,承擔一些光榮的義務,但還不是現在。」
唐華笑笑,說:「可能同學們都覺得研究數學、研究理論物理省錢,好像一人、一支筆、一疊紙就可以開始研究了,是嗎?數學可能暫時還不用太大的投入——除了要佔用幾個最最聰明的大腦。理論物理不是這樣。最前沿的理論物理研究,早已告別了一人、一支筆、一疊紙冥想出成果的時代。但現在前沿物理研究越來越依賴於大型的昂貴的實驗儀器,甚至是實驗儀器體系,對於中小國家和落後國家來說,理論物理是一個龐大的吞金巨獸。」
「基本粒子物理、宇宙學和統一理論是20世紀40年代物理學發展的前沿。宇宙學依賴的儀器是什麼?是大型天文望遠鏡和無線電觀測器。天文望遠鏡負責可見光波段的宇宙觀測,無線電觀測器又叫射電望遠鏡——同學們,你們知道射電望遠鏡嗎?」
「……」「……」
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