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标 题: 世纪末的核物理(转寄)(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年01月11日10:36:18 星期四), 转信
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标 题: 世纪末的核物理
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以下是我的政治课课程论文,胡说一通,应景罢了.
世纪末的核物理
本世纪终于走到了尽头,不管什么古代大预言家如何宣 恐怖的大王从天而降,也不管
东洋某个什么人宣称大十字的灾难,更不管什么李大师宣称的所谓"我只能推迟三十年"
,时间证明了一切,二十世纪即将义无返顾的成为过去。
再过些日子--如果不出意外的话,看来也不可能出什么意外了,但终究还是有可能的,
既然那么多"大人物"都说要结束,虽然现在听不到他们的呼声了,但终究他们还是"大师
"--日历又该换一本了。但还是有所不同,因为日历封面上换了一个大整数,这个数好啊
,可以被2除、被5除、被10除、被100除、呵呵还能被1000除,真是个好数字,一个2后
面有三个0,多好啊。真是值得大庆贺的了。虽然我本人也非常同意这真是个好数字,但
我终不清楚的是2000与1999和2001到底有什么区别,但终究大家都以为是这样,约定俗
成罢。我隐约记得一的时候,那个著名的宗教人物出生了;噢,先有这家伙还是先有一
倒也是个问题。不管那么多了,我的小脑袋可管不了那么多,还是回头看看我的专业--
核物理在这年代的发展吧。
物理,顾名思义,就是事物的道理。研究它的学问即物理学成为科学的重要分支之一。
科学,大概是有些人厌倦了人与人之间的各种关系,又闲着无事,就去探索一下"为什么
世界会这个样子而不是那个样子",因为探索的事情都是未知的并且大家都是为自己的兴
趣而工作,使得科学必须具有可重复性。你能得到而其他人得不到的东西是不会被这些
闲着搞科学的人承认的。因而科学也就不承认权威、不承认经验、不承认多数,它只承
认可重复性的事实。
物理作为科学的重要分支,主要研究物体的结构、运动形式、相互作用等方面的内容。
物理里中指的物体不是指具体的事物,是抽象出的概念,一般用一些物理量来描述,比
如质量、速度、电荷等。物理学经过千年多的发展,特别是近世,科学的方法逐渐被树
立以后,物理学已形成了许多分支,包括了许多丰富的内容。按物质的结构组成分下去
,我们生活的这个世界的宏观物体都是由原子组成的。在原子水平研究物理就称为原子
物理。原子不是不可分的,它由原子核与核外电子组成,在原子核水平研究物理就称为
核物理。尺度很小的原子核(10-15m)亦不是最小的组成元,它由核子组成。研究核子
以及更深层次的基本粒子的学科就是当今的物理学最前沿,称为粒子物理。自然地,物
理也在宏观上进行研究,形成了很多分支,如力学、电磁学、热学等;而向更大尺度方
向,则形成天体物理,宇宙物理等。
核物理的研究只不过是百来十年的事情,对于学科而言,实在是太年轻了。1896年Bacq
uerel这个人发现了天然放射性,这是人类历史上第一次观察到的原子核层次的现象。自
另一个人Rutherford根据实验于1911年提出原子的核式模型以后,原子被分成两部分来
处理:一是处于原子中心的原子核,一是绕核运动的核外电子。此时,以原子核为主要
研究内容的原子核物理诞生了。原子核是有质子和中子(统称核子)组成的非相对论的
量子多体体系,有着自己独特的特点。核物理研究的主要内容包括:核的"版图"即核的
种类,核的转化规律,核内核子之间的相互作用及其表现形式等,其实也就是核结构、
核反应(核间的相互作用)、核衰变(核的自身变化)等方面的内容。
核物理虽然诞生不到百年,但其发展迅速,大体可分成三个阶段来看:(1)从1896年发
现天然发射性现象到1932年发现中子;这是人们认识原子核的基本现象并确立核物理作
为一门新兴学科的阶段。(2)从中子发现到50年代中期一系列重要模型的建立;这是确
定原子核基本性质、初步了解核作用基本规律的阶段。(3)从50年代末期直到现在;这
是核物理研究向深度和广度发展的阶段。在短短的时间内,人类核物理知识得到极大丰
富,大大拓宽了人类对自然、对基本规律的认识。
2000年就要到了,事物的发展都是有这自己的规律,绝不会因为时间由1999变到2000而
发生什么本质的变化,所以也无须因为2000的到来而大张旗鼓的宣扬什么新机遇、新挑
战、新气象。机遇和挑战在任何情况下都会存在,在特定的发展时期就会表现不同的特
点。现在核物理发展到这个第三阶段,我个人认为这个阶段不会就此停止,还会延续很
长的一段时间。因此我将题目定为"世纪末的核物理"而不采用"新世纪的核物理",以免
误会。
世纪末的核物理到底前景如何?我个人以为,它有一种类似"鸡肋"的味道。"食之无味,
弃之可惜"啊!
先谈谈"食之无味"。我有三点理由。第一:核物理已不是物理学的最前沿了。物理学在
向微观探询物质层次的道路上,越过了核物理,达到了另一个更微观的站点--粒子物理
学。粒子物理是更基本的,并且吸引了大批的优秀的物理学家。在这种意义上,可以说
"食之无味"。第二:核物理的最基本的困难短期内无法克服。处理核物理问题时有两个
难以克服的困难:一是核的相互作用力的性质很不清楚(可以说是粒子物理的范畴),
二是多体问题的处理没有很好的方法(现在只能准确处理三体问题)。这两个问题就象
两座大山阻碍着核物理的发展。在这种意义上,也可以说"食之无味"。第三:核物理在
这个阶段主要向深度和广度发展。核物理的基本框架已基本搭好,虽然主要是唯象的理
论。在我国一些核物理工作的主要工作就是寻找一些新核素、新的原子核的能级、对一
些反应模式进行更细致的研究,开拓性和独创性都很不足。在这种意义上,当然可以说
"食之无味"。
再说说"弃之可惜"。(1)、核物理研究的战略意义仍不可忽视。1945年,两颗原子弹相
继某两座城市爆炸,相信有许多人惊诧于原子核的能量。把这些能量用于未来的战争将
是十分恐怖的事。同时拥有核武器,也是对其他国度的一种威慑。这些虽然属于技术的
范畴,与核物理作为科学本身的发展不相干,但每个国度都会因为此而不放弃对核物理
学科的投入。因此"弃之可惜"。(2)、核物理本身尚有许多问题有待解决。比如"超重
元素"的合成,能否进一步提高理论和实验符合的精度,准确具体的原子核内运动和相互
作用图象等等。这些问题对未来的影响是很不明确的,但科学不是技术,它不会顾及有
没有实用价值。比如Maxwell在导出以他名字命名的电磁学方程组时,是不知道现今电磁
波在生活中会广泛应用的。因此也"弃之可惜"。(3)、核物理的应用前景相当广阔。核
物理本身虽然已是"食之无味",但其应用到其他学科有发扬广大的迹象。比如说,应用
到医学、细胞生物学、天体物理、生命科学等方面,很可能产生非常有诱惑力的东西。
因此也"弃之可惜"。(4)、现已有相当的核方面的科研设备和装置以及科研力量。这些
东西都是通过了诸多人等经过长期的努力,花费了很多的财力、物力和人力而组建起来
的,因此也就当然的"弃之可惜"。
总起来说,核物理现在的境遇大抵如此。我们将如何处置这块"鸡肋"、如何把核物理进
行下去,这是整个全人类面临的课题。其实也不必我们我们过多的费心,科学终究是科
学,有未知的东西,就有人去研究。
科学不同于技术,科学是无国度的,而技术则不是。所以如果我们讨论的是核技术的方
面,那我国还是有很多的工作要做:跟踪国外核物理技术的发展,主要加强核物理应用
方面的研究,进一步利用核能等等。而核物理作为一门科学的学科分支,就不必心存太
多的顾虑,让喜好它的人去努力地探求吧。至于将产生什么影响,且放在一边,不去管
它。历史将证明,核物理终有一天会变的更加完善和成熟,现在且让我们来摇旗呐喊吧!
以上仅代表我个人的观点,如有不当,还请海涵。
1999.12.26
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