原標(biāo)題：世界上80％的物理學(xué)家根本不懂物理

什么是物理學(xué)？這可能是每一個學(xué)物理的人都思考過的問題，物理學(xué)是一門能將你的境界提高到他人不能理解之層次的科學(xué)?？此粕願W的背后，其蘊含的思想更是博大精深。

“其實這個世界上80％的物理學(xué)家根本不懂物理。” 近日，在北京電影學(xué)院和中國科學(xué)院大學(xué)共同舉辦的以“開物與頓悟”為主題的藝術(shù)與科學(xué)論壇上，中國科學(xué)院物理研究所研究員曹則賢給大家潑了一盆“冷水”。走進(jìn)物理，見識一些真正的物理學(xué)家，或許能讓我們把求索的目光略抬高一點、放遠(yuǎn)一點。

探索宇宙的“貪吃蛇”

物理學(xué)究竟是個什么樣的事業(yè)？唐代詩人杜甫早就給出了答案。有詩云：“物理固自然”——物理就是關(guān)于大自然的事情。無獨有偶，在西方，物理“physics”這個英語單詞源于希臘語φυσικ??，也是“自然”的意思。

“物理學(xué)是一種自然科學(xué)，注重于研究物質(zhì)、能量、空間、時間，尤其是它們各自的性質(zhì)與彼此之間的相互關(guān)系。物理學(xué)是關(guān)于大自然規(guī)律的知識。更廣義地說，物理學(xué)探索分析大自然所發(fā)生的現(xiàn)象，以了解其規(guī)則。”曹則賢說。

他介紹，作為一門自然科學(xué)，物理學(xué)的學(xué)科性質(zhì)是用思想去理解世界、認(rèn)識世界、創(chuàng)造生活。但是比起其他學(xué)科，這位仁兄的“胃口”似乎不小，研究對象包括宇宙里所有的存在。

不僅研究對象廣泛，如果從空間尺度上看，人們也不難注意到物理學(xué)的“野心”。它的研究范圍大到整個宇宙，小到世界上最小的存在——中子和質(zhì)子里面的夸克結(jié)構(gòu)，甚至更小。到目前為止，物理學(xué)家觸手碰及的尺度，小到近年來的“引力波探測”，約10^-21米的分辨率，大到目前人們號稱能夠觀測的65億光年。

從時間尺度上看，物理學(xué)既研究從宇宙誕生到現(xiàn)在共約137億年的歷史，也研究發(fā)生在很短時間內(nèi)的時間，如今科學(xué)家已把時間的最小尺度延伸至10^-15秒。

“我們研究最微觀的世界，可能需要的是最宏觀的關(guān)于整個宇宙的知識。所以西方物理學(xué)界給物理學(xué)一個形象——貪吃蛇?！辈軇t賢介紹，貪吃蛇的蛇頭，就是宇宙層面上的物理問題。蛇尾，是基本粒子層面的物理。最宏觀的頭，銜著它最微觀的尾巴。

物理對于物理學(xué)家來說實在是太難了

物理學(xué)的一個重要功能是描述，而描述則需要語言，數(shù)學(xué)就是物理學(xué)最基本的語言。

曹則賢表示，物理學(xué)的眾多測算都離不開數(shù)學(xué)公式，它不僅是物理學(xué)的表達(dá)語言，很多時候也是物理學(xué)發(fā)展的結(jié)果?！皳?jù)我發(fā)現(xiàn)，真正的數(shù)學(xué)家都很有能力，可以很輕松地介入物理學(xué)研究。例如希爾伯特和貝爾，隨手玩玩就可以對量子力學(xué)和相對論的鑒定做出最深入的貢獻(xiàn)?！?/span>

但是曹則賢認(rèn)為，反之要求物理學(xué)家如數(shù)學(xué)家一樣學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，卻不是一件容易的事?！皳?jù)說希爾伯特曾說過一句有名的話：'物理對于物理學(xué)家來說實在是太難了！’因為他知道，物理需要用到很多數(shù)學(xué)，而那些是物理學(xué)家難以掌握的。”

“不過真正美的數(shù)學(xué)一定反映了我們真實的物理世界。數(shù)學(xué)之美，也許還得用物理學(xué)的眼光才能看出來。”他說。

穿透迷霧的思想者

那么，如何成為一名物理學(xué)家呢？曹則賢認(rèn)為，真正的物理學(xué)家離不開“思想”二字。

一是真正的物理學(xué)家一定要養(yǎng)成思考的習(xí)慣。

“薛定諤曾寫了本書叫《生命是什么》，思考生命與無生命體的區(qū)別。他認(rèn)為根本的區(qū)別在于生命里有存儲傳遞信息的東西，后來人們證實了生命的確有DNA。他又進(jìn)一步分析，如果存在傳遞生命信息的東西，應(yīng)該是個準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)。果不其然，后人在鋁錳合金里發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)。這才是物理學(xué)家的思考方式，他們可以對其他學(xué)科、對世界產(chǎn)生影響?！?/span>

二是真正的物理學(xué)家不僅能解決問題，還要能夠發(fā)現(xiàn)問題甚至制造問題。

“1988年諾貝爾物理學(xué)獎得主Leon Lederman就是其中的代表。他就曾質(zhì)疑提出：'如果宇宙是答案，那么問題是什么？’。這樣深刻的問題，如果沒有對宇宙的深刻思索，是無論如何提不出來的?！辈軇t賢說。

然而，能夠達(dá)到如此境界的物理學(xué)家還是少數(shù)。曹則賢評價，他個人認(rèn)為“物理學(xué)是一條思想的河流”，而真正的物理學(xué)家必定也是一位深邃的思想者。

“真正的物理學(xué)家，其思想能夠穿透存在的迷霧，猜得透自然的奧秘。他們的成就共同構(gòu)筑起人類知識之最厚重、最珍貴的部分、刻在其創(chuàng)造者的墓碑上，也刻在仰慕者的心頭。”曹則賢表示，其深奧程度也許正如某位德國馬普所物理學(xué)家所說：“其實這個世界上80％的物理學(xué)家根本不懂物理?！?/span>