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报码:【j2开奖】安德森论20世纪物理学:大科学时代与“小科学”的繁荣 | 周末读书(2)

时间:2016-10-30 10:33来源:118论坛 作者:j2开奖直播 点击:
(i) 美国 空间站。它依然维持着,但资助额和任务数持续减少。(关于它的)一般的科学观点绝大部分是负面的,而且看起来可能要最终胜出。 (ii) 聚变。

  (i) 美国空间站。它依然维持着,但资助额和任务数持续减少。(关于它的)一般的科学观点绝大部分是负面的,而且看起来可能要最终胜出。

  (ii) 聚变。惯性聚变,Livermore实验室的挚爱,被裁销了。磁性聚变也最终谈论比较实际点的时间尺度(我最后听到的是要到2040年)和严肃的工程问题了。 显然它也不再有免费的午餐了。

  (iii) 因为一位美国参议员的支持而勇敢地坚持着的激光干涉引力“观测台”看起来是另一个加速大科学死亡的错误,尽管它不是很大。其它大科学项目(如先进中子源B-工厂[3])在美国也遇到了麻烦。

  看起来没有关联而在公众心目中未必如此的是两个本质上政治性的事件:星球大战计划和冷战的结束。美国的大多数各色物理学家都反对——这一点值得称赞——星球大战计划自吹自擂式的、不切实际的宣传推销,但公众却将之看作是高技术提供的安全许诺,当然大科学联合体圈子里的人支持它。与支持超级超导对撞机项目同样的政治机制——白宫层次上的直接干预——被其提倡者所采用。

  冷战的结束,被不正确地看成是军工联合体的巨大倒退。不管掺杂个体科学家怎样的个人感情,大科学是通过其与该联合体的联系而被维持在一个特殊的地位上的,它最终将如那个联合体失去威力一样失去其威力。

  在欧洲,大科学仍然维持其大部分的影响。欧洲联合核子中心没表现出其稳定性的削弱,其它的大型项目也继续蓬勃开展。但是,能够感觉到公众对大型投资的冷淡和对经济政治问题日益增加的关切,这会像在美国一样最终导向同样的方向。看起来大科学很可能会同二十世纪一起结束。

  “小科学”的繁荣

  大科学只是科学全体的一部分,甚至是,或者说特别是,所有基础物理的一部分。做第二类物理学研究的第二类物理学家从战时的进展和战后资助得到了极大的促进。其特别的由此而来的生长核心与曼哈顿工程的核物理、粒子物理和聚变物理核心是不同的。

  (i) 新波段的相干电磁辐射源、新型电路以及超灵敏探测的获得,开始了要用相干方法覆盖谱学全波段的持续倾向:先是电子顺磁共振,核磁共振,和微波气相谱学。六十年代初激光的发明让波段发生一个巨大的跨越。

  (ii)使用曼哈顿工程留下的以及那些专为电厂项目建设的裂变反应堆的中子衍射和散射对固体物理的研究产生了巨大的影响,且在每一个国家中心形成了些专家团体。这些群体迅速同常常是处于同一个中心的大科学项目在知识上脱离。这一脱离的标志乃是诺贝尔奖名单上两三个最显著的遗漏之一,即让反铁磁性的实验证实和声子谱研究成为可能的中子衍射和散射。(1994年这一遗漏最终得以纠正。)

  (iii) 战时关于半导体和其它材料的研究——主要是在工业中心进行的——加上电子学全新的精密程度,导致半导体研究在复杂程度和深度上的巨大进步,自然地孕育了三极管的发明。这只是实用的固体材料和器件,比如绝缘磁性材料,一波研发成果中的第一例。

  (iV) 对基础物理一个非常主要的刺激是为大多数实验室都用得起的液氦低温恒温器的研制。这开启了量子效应对几乎所有的凝聚态性质都起到重要作用的温区。超导、超流以及金属中的费米面效应的研究如今已可以在世界上许多实验室开展。

  (v) 因为这个世界的技术精密程度的进展,相对来说老旧的测量能力也得以提升:装备了新型大功率源的电子显微镜和X射线衍射(仪)就是这样的范例,它们对分子生物物理和原子水平上的冶金学——作为其第一批应用——非常重要。

  整体上,这些发展在战时的根基是同大科学在组织上和地理上都是分开的。战时在美国对这方面产生最大影响的姐妹研究机构是贝尔实验室和麻省理工的辐射实验室(后者同哈佛的无线电研究实验室有接触)。饶有意味的是Collins液化器和Bitter磁体出在麻省理工,三极管出在贝尔实验室,而核磁共振作为一个有用的测量手段出在哈佛。(我强调一下,我讨论的不是组织上的历史而是知识的历史。一些管理者如哈佛的Conant或者贝尔实验室的Buckley、Baker、Buchsbaum等人作为政府顾问在军备竞赛和对两类科学的政府支持方面所起到的作用,与此处的讨论无关。)

(责任编辑:本港台直播)
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