下一位爱因斯坦与N个科学难题 当地时间2005年4月18日晚,一束光信号从美国普林斯顿发出,并通过 大洋光缆等在24小时内周游地球,*后返回美国。这一光信号首先在上海登 陆,然后分南、北两路传遍中国34个城市。 这次别出心裁的活动被取名为“物理照耀世界”,是为了向科学巨匠爱 因斯坦致敬。2005年4月18日是爱因斯坦逝世50周年纪念日,普林斯顿是他 生前工作过的地方。 爱因斯坦是20世纪人类科学文明发展的代表。他被称为“人类历史上* 有创造性才智的人”。1905年,爱因斯坦先后发表5篇论文,覆盖了光电效 应、布朗运动和狭义相对论三大领域,彻底改变了传统物理学,为造福后世 的诸多技术奠定了基础。当时,他年仅26岁,在瑞士伯尔尼的专利局当职员 ,名不见经传。正因如此,1905年被称为科学史上的“奇迹之年”。 为了纪念爱因斯坦一系列伟大发现提出100周年,联合国大会专门通过 决议,将2005年定为“国际物理年”。爱因斯坦的出生地德国则将2005年确 定为“爱因斯坦年”。世界各国在2005年都为爱因斯坦举行了各式各样的纪 念活动。如何唤起社会各界对物理学等基础研究的关注,有效激发年轻一代 对自然科学的兴趣,更好营造有利于创造型人才成长的环境等,是各国在纪 念爱因斯坦活动中关注的一些主要话题。甚至有人发出了“寻找下一位爱因 斯坦”的呼声。 对爱因斯坦式科学巨人的期待,反映了当下社会对创造型人才和创新型 人才的渴求。2l世纪,科学、经济和社会发展等面临的一系列难题,都要靠 万物之灵发挥创造性去破解。 在新世纪出现第二位爱因斯坦完全可能,不少科学家持这样的观点。这 些科学家认为,物理学仍然有很多难题迫切需要解决。随着实验条件的进步 ,超越爱因斯坦理论的物理学理论有可能出现。 列举科学前沿还存在哪些难题,在2005年颇为时髦。一些著名科学家、 权威学术刊物和科普杂志等分别给出了自己的版本。 在德国林道诺贝尔科学奖得主论坛上,2004年诺贝尔物理学奖获得者、 美国科学家戴维·格罗斯认为,有25个问题将引导未来物理学的发展。这些 问题涉及相对论、量子力学、生命科学等,从微观粒子到整个宇宙,从计算 机科学到人类的意识。 美国《科学》杂志7月份则列出了125个迄今科学家还不能很好回答的问 题,并又在其中遴选出以下25个*主要的问题: 宇宙是由什么组成的?我们在宇宙中是唯一的吗?地球内部如何运作?地 球温室将变得多热?物理学定律可以被统一起来吗?在量子不确定性和非定域 性之下,还有更深层次的原理吗?我们能把化学自我装配推进多远?传统计算 的极限是什么?意识的生物学基础是什么?什么控制着器官再生?一个皮肤细 胞如何能变成神经细胞?一个体细胞是如何变成整株植物的?生命是如何以及 在哪里起源的?什么决定了物种多样性?合作的行为如何进化?如何从大量的 生物学数据中得到全景?为什么人类的基因这么少?遗传差异和个体健康在多 大程度上是相关联的?人类寿命可以延长多少?什么遗传差异导致我们成为独 特的人类?记忆是如何存取的?我们可以选择性地关闭一些免疫应答吗?是否 存在行之有效的艾滋病疫苗?什么能替代廉价的石油以及什么时候?马尔萨斯 (人口理论)仍然错了吗? 此外,2005年10月号的美国科普杂志《发现》也来凑热闹,列出了行星 、气候、大脑、微电子、材料、引力、纳米、基因组、能源等25个研究领域 在不久的将来可能取得突破的前沿性课题。 人类已进入2l世纪,但关于宇宙、地球、微观世界和生命本身,还有大 量谜团有待揭开。目前科学界面临的不少难题都是多年来遗留下来的“硬骨 头”,需要能够打破常规的头脑去解决。由此看来,之所以出现“寻找第二 个爱因斯坦”的呼声并不难理解。但科学研究正是一项不断提出问题并寻找 答案的“智力体操”。这也是科学前沿之所以魅力飘香的原因所在。
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