美哉，物理！（四）

沈 葹

1.4 “道，可道，非常道；名，可名，非常名?！?/span>

這幾句出于《老子》的名言，倒頗切合辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論的精神實(shí)質(zhì)，物理學(xué)的進(jìn)展脈絡(luò)足可為之作證。物質(zhì)世界是可以認(rèn)識(shí)的，物理學(xué)的概念、原理、定律可以正確反映各種物質(zhì)系統(tǒng)之物理性狀和物理運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它們既是其科學(xué)真理性的寫(xiě)照，又閃爍著科學(xué)美學(xué)的光芒。當(dāng)然，對(duì)真理的認(rèn)識(shí)與時(shí)俱進(jìn)，概念、原理、定律又時(shí)而改變其表述形式。尤其是現(xiàn)代物理，愈來(lái)愈呈現(xiàn)瞬息萬(wàn)變的驚人態(tài)勢(shì)；那末，物理美、物理學(xué)所內(nèi)蘊(yùn)的科學(xué)美學(xué)旨意亦隨著學(xué)科及其理論近百余年來(lái)的巨變而發(fā)生顯著的變易。由以即可領(lǐng)會(huì)所謂“道”與“名”者無(wú)常的意思。鑒此，須著力于創(chuàng)新和變通，自然科學(xué)才會(huì)生氣勃勃、興盛不衰。

且以幾例說(shuō)明之。物質(zhì)結(jié)構(gòu)探索，本是物理學(xué)研究的基本任務(wù)之一。而19、20世紀(jì)從分子物理→原子物理→核物理→粒子物理的發(fā)展過(guò)程證明：物質(zhì)可層層分割，即物質(zhì)微觀層面具有多層次結(jié)構(gòu)。物質(zhì)無(wú)限可分，乃人們?cè)缫汛_認(rèn)的樸素辯證法思想；此觀念指引著物理學(xué)家向物質(zhì)深層次挺進(jìn)。但上述夸克被“禁閉”，夸克-輕子被看作“基底”粒子層次。由夸克構(gòu)成的強(qiáng)子（諸如核子等）難以分割為自由夸克；這顯然是對(duì)物質(zhì)無(wú)限可分思想的非難。量子色動(dòng)力學(xué)作為描述夸克間色相互作用之迄今最有效的理論，給出夸克禁閉以適宜的解釋?zhuān)嚎淇吮舜司嚯x很近時(shí)，其間色作用力甚?。淇恕皾u近自由”）；距離增大，色作用力卻增強(qiáng)（夸克“漸遠(yuǎn)束縛”）。這種情況與原子里原子核與電子間的電磁作用以及原子核里核子間的核力作用均隨彼此距離增大而減弱頗為不同；對(duì)于后者，只要供以足夠大能量，就能克服電磁作用或核力作用而將原子分割成核和電子或?qū)⒑朔指畛珊俗印?/span>

圖1-8 北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)。 型式繁多的粒子加速器是高能粒子物理（兼及高能核物理等）研究的主要工具。用來(lái)加速電子、質(zhì)子等帶電粒子達(dá)到甚高能量，以研究核反應(yīng)或粒子反應(yīng)、探索核和強(qiáng)子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、并通過(guò)粒子反應(yīng)產(chǎn)生新粒子。一般的加速器是將較輕粒子加速后轟擊靜止的靶核（或靶粒子）。入射粒子和靜止靶組成的系統(tǒng)的質(zhì)心動(dòng)量不為零，故入射粒子的能量有相當(dāng)一部分消耗在質(zhì)心運(yùn)動(dòng)上。而如果使兩束粒子對(duì)撞，其質(zhì)心動(dòng)量為零，則能量全部用于粒子反應(yīng)上。這就是對(duì)撞機(jī)比一般加速器（直線加速器、回旋加速器等）的優(yōu)越之處。我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)已用來(lái)做了許多出色工作（諸如精確測(cè)定τ子質(zhì)量、發(fā)現(xiàn)多夸克粒子態(tài)等）。

而夸克被分離到一定距離，則其間色作用力甚至趨于無(wú)窮大；即使供以巨大能量，也并不能從強(qiáng)子內(nèi)游離出自由夸克，而是強(qiáng)子吸收能量使其內(nèi)組分夸克轉(zhuǎn)變成較重夸克、然后再衰變成新的強(qiáng)子。所以，強(qiáng)子不能再分割；此乃關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)探索的一個(gè)新觀念，似應(yīng)以其替代物質(zhì)無(wú)限可分思想，因?yàn)榭淇私]是優(yōu)異理論的邏輯推論，又經(jīng)由實(shí)驗(yàn)的反復(fù)驗(yàn)證。然而，如果以后制成能量更高的加速器和精度更高的探測(cè)器，抑或設(shè)想在宇宙早期的甚高能量場(chǎng)合，或許就不必完全排斥夸克得以游離存在的可能性；倘若揭露出夸克-輕子層次的有悖于夸克禁閉這一結(jié)論的未知性狀，則會(huì)對(duì)量子色動(dòng)力學(xué)作出新的突破。看來(lái)，物質(zhì)是無(wú)限可分抑或“至小無(wú)內(nèi)”？必然跟隨微觀物理之實(shí)驗(yàn)和理論的進(jìn)步而變更著基本看法。

頗相仿佛，宇宙是無(wú)限遼闊抑或“至大無(wú)外”？也會(huì)跟隨宇觀物理（宇宙學(xué)）之觀測(cè)和理論的進(jìn)步而變更著基本看法。20世紀(jì)以前的唯物論者大多認(rèn)為宇宙乃恒靜不變、無(wú)始無(wú)終、無(wú)邊無(wú)際的。可是，由相對(duì)論宇宙學(xué)推理得出：宇宙并非恒靜不變，而是有多種演化模式——或者是閉合型的脈動(dòng)（脹縮相間），或者是開(kāi)放型的永遠(yuǎn)膨脹；又鑒于天文觀測(cè)成果，物理學(xué)家認(rèn)為，宇宙乃從原始大爆炸中產(chǎn)生、并不斷膨脹而成，曾經(jīng)歷過(guò)極短時(shí)間的暴脹，而目前大小有限、尚在加速膨脹之中。前文提及宇宙中除有可見(jiàn)物質(zhì)外，還有更大量的暗物質(zhì)和暗能量，從而導(dǎo)致宇宙膨脹以至加速膨脹；這不僅是觀測(cè)、分析的結(jié)果，而且原本就是相對(duì)論宇宙學(xué)的邏輯推論。

顯然，宇宙學(xué)的發(fā)展促使人們放棄宇宙恒靜而無(wú)限的傳統(tǒng)觀念。這發(fā)展還憑藉于天文觀測(cè)儀器之日趨精密至極，特別是接收輻射之頻段寬闊的射電望遠(yuǎn)鏡等（置于地面或遨游太空的探索衛(wèi)星和空間站上）是關(guān)鍵性儀器，其效用如同粒子加速器對(duì)于粒子物理實(shí)驗(yàn)?zāi)酥亮Ｗ游锢戆l(fā)展一樣重要。所以，對(duì)宇宙演化模式以及演化細(xì)節(jié)的更精致研究，還有待于日后對(duì)更精密、高超的射電望遠(yuǎn)鏡等天文觀測(cè)儀器的進(jìn)一步研制；也許日后取得的新天文觀測(cè)成果會(huì)使人們對(duì)宇宙圖像的描繪又有新的轉(zhuǎn)變。因此，盡管亞核粒子那么幽微、宇宙整體那么浩瀚，人們卻可利用自己研制的精密儀器去展示其美妙絕倫的“廬山真面目”，并藉以對(duì)它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)趨于準(zhǔn)確、明朗。

物理真空，作為物質(zhì)場(chǎng)的背景，也是一個(gè)甚為重要的基本概念（見(jiàn)第三篇）。此概念有經(jīng)典定義和量子定義之別。經(jīng)典真空就是指“以太”。在20世紀(jì)以前，以太被假設(shè)成一種機(jī)械媒質(zhì)，經(jīng)典電磁場(chǎng)理論將此作為電磁場(chǎng)的載體。而愛(ài)因斯坦建立相對(duì)論以及相對(duì)論時(shí)空觀，乃與其變革經(jīng)典真空概念直接相關(guān)。第一步，愛(ài)氏摒棄了機(jī)械以太假設(shè)，把電磁場(chǎng)當(dāng)作一種獨(dú)立的物質(zhì)存在形式，從而否定了絕對(duì)時(shí)空觀念，賦予時(shí)空以相對(duì)性意義。第二步，隨著廣義相對(duì)論構(gòu)建成功，愛(ài)氏重又引入新的以太假設(shè)，謂之“廣義相對(duì)論以太”；這以太當(dāng)然并非機(jī)械媒質(zhì)，而是被賦予了動(dòng)力學(xué)機(jī)制的、經(jīng)典物質(zhì)場(chǎng)的背景空間。

如此，愛(ài)氏從摒棄機(jī)械以太到引入新的以太，使經(jīng)典真空概念發(fā)生很大變易。并且，此新以太與相對(duì)論性引力場(chǎng)方程中的宇宙學(xué)因子項(xiàng)相對(duì)應(yīng)，從而可由以與宇宙整體運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)。進(jìn)而，量子理論的建樹(shù)又導(dǎo)致量子真空概念形成，與經(jīng)典真空概念相與并立。狄拉克相對(duì)論量子力學(xué)把真空背景解釋成在所有負(fù)能級(jí)上布滿各種粒子而組成的“粒子海”。量子場(chǎng)論則給予量子真空概念以十分符合量子場(chǎng)之本性的詮釋?zhuān)灰谎砸员沃婵占粗父鞣N量子場(chǎng)均處于基態(tài)，無(wú)任何粒子產(chǎn)生。倘若某一量子場(chǎng)被激發(fā)，相應(yīng)之粒子便從富含物質(zhì)蘊(yùn)藏的真空——量子場(chǎng)背景中產(chǎn)生；狄拉克設(shè)想的“粒子?！笨芍^這量子場(chǎng)背景的形象化描繪。

李政道在幾年前曾指出，20世紀(jì)的物理學(xué)尚遺留四個(gè)疑難問(wèn)題，有待本世紀(jì)去解決。它們是：對(duì)稱(chēng)性破缺的起因；夸克禁閉的緣由；宇宙中暗物質(zhì)、暗能量的性狀；類(lèi)星體之特大能量的來(lái)源。其實(shí)，這些問(wèn)題都與真空機(jī)制相關(guān)。量子真空具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)種種宏觀量子效應(yīng)，探究其機(jī)制，或能為解開(kāi)這四大“世紀(jì)之謎”找到鑰匙。

譬如說(shuō)，李政道等學(xué)者利用量子真空概念提出一些強(qiáng)子模型來(lái)唯象地說(shuō)明導(dǎo)致夸克禁閉的緣由；如果以后能得到更深刻的說(shuō)明，就會(huì)明白：夸克禁閉到底能否打破、強(qiáng)子到底能否分割為自由夸克，此其一。其二，利用真空的自發(fā)破缺或可解釋微觀物質(zhì)層面若干對(duì)稱(chēng)性及其破缺的問(wèn)題。其三，可以把暗能量與“廣義相對(duì)論以太”掛起鉤來(lái)，但若要探明暗能量、暗物質(zhì)的具體性狀，必須借助于粒子物理以及量子場(chǎng)論的實(shí)驗(yàn)探測(cè)和理論探討，亦即依然要倚重于對(duì)量子真空機(jī)制的探究。其四，類(lèi)星體之特大能量來(lái)源問(wèn)題也許與宇宙大爆炸以及黑洞、白洞等問(wèn)題有類(lèi)似或相關(guān)之處：都涉及廣義相對(duì)論所給出的時(shí)空結(jié)構(gòu)的內(nèi)稟奇異性。而憑藉量子真空概念及其理論研究，或可克服這種由廣義相對(duì)論自身所無(wú)法克服的時(shí)空奇異性困難；并由以解釋宇宙演化過(guò)程中的、以及特異天體的突變現(xiàn)象（諸如宇宙大爆炸、宇宙極早期的暴脹、天體爆發(fā)等），這些突變現(xiàn)象或許都是起因于真空相變、即都是從真空背景里獲取突變的動(dòng)力和特大能量。

創(chuàng)建完善的量子真空理論，算得上是本世紀(jì)理論物理研究的特別重要的目標(biāo)之一，它與另兩項(xiàng)主要目標(biāo)——促成廣義相對(duì)論與量子場(chǎng)論相互結(jié)合乃至最終建成量子超統(tǒng)一理論——密不可分。真空被認(rèn)定為一種特殊的宏觀凝聚態(tài)，充當(dāng)宏觀物質(zhì)場(chǎng)、甚至整個(gè)宇宙的本底背景，具有復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)，所以它是一個(gè)牽涉到宏觀物理、宇觀物理、微觀物理的綜合性概念；對(duì)其深入探討，會(huì)導(dǎo)致這三個(gè)物質(zhì)層面的物理理論彼此綜合、趨于統(tǒng)一。目前對(duì)暗能量的實(shí)驗(yàn)探測(cè)表明，廣義相對(duì)論與量子場(chǎng)論的觀念悖逆在真空背景探討上凸顯出來(lái)，故而徹底弄清真空機(jī)制，便有可能找到促成這兩個(gè)理論相互結(jié)合的可行途徑。

關(guān)鍵更在于，用量子場(chǎng)論改造經(jīng)典真空概念，亦即使其由量子真空概念取而代之；并且，通過(guò)對(duì)依據(jù)于量子場(chǎng)論的量子真空理論的創(chuàng)建而使量子真空概念的創(chuàng)新涵義進(jìn)一步充實(shí)之。這或許是解決引力場(chǎng)量子化、調(diào)和以至化解廣義相對(duì)論與量子場(chǎng)論之抵牾的切入口；于是，四種基本相互作用的超統(tǒng)一探索亦可望有更顯著得多的進(jìn)展。溫伯格(S.Weinberg)于上世紀(jì)末曾作出估計(jì)：在2050年前后，勉力構(gòu)建中的超統(tǒng)一新理論之眉目將比較清晰；但我們還認(rèn)為，超統(tǒng)一的最終完成，亦即達(dá)到所謂的“終極”統(tǒng)一，必定伴隨以對(duì)相對(duì)論和量子理論這兩大體系的較大突破和創(chuàng)新，對(duì)此恐怕需要較長(zhǎng)時(shí)間的努力。

本世紀(jì)的物理學(xué)研究有一個(gè)醒目的發(fā)展趨向——向復(fù)雜性課題進(jìn)軍；這當(dāng)然是學(xué)科進(jìn)步之必然，也是人類(lèi)對(duì)自然界認(rèn)識(shí)深化之必然。探究量子真空的結(jié)構(gòu)和機(jī)制，就是復(fù)雜性探索之典型一例。誠(chéng)然，廣義相對(duì)論和一些成功的量子場(chǎng)論都是深?yuàn)W復(fù)雜的理論，但有待構(gòu)建的量子真空理論和超統(tǒng)一理論等，其復(fù)雜程度更甚十分。而且，復(fù)雜性往往涉及非線性（但二者并非等同的概念）；在許多物理學(xué)分支領(lǐng)域里，非線性探討轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁?，也就是非線性物理將成為本世紀(jì)物理學(xué)擴(kuò)充、鋪展出的一大片疇域。普利高津（I. Prigogine）還將他的可用非線性動(dòng)力學(xué)解釋的耗散結(jié)構(gòu)論看作是“人與自然的新對(duì)話”（見(jiàn)第十四篇）。

然則，復(fù)雜性探索也好、所涉及的非線性探討也好，追求統(tǒng)一與和諧總是其基礎(chǔ)研究的主旋律；況且，這些基礎(chǔ)研究——研究課題從相對(duì)簡(jiǎn)單到比較復(fù)雜、從線性處理到非線性展示——始終會(huì)嶄露物質(zhì)世界愈益深廣、愈高階層的對(duì)稱(chēng)性。即便是復(fù)雜性課題的非線性展示（諸如超統(tǒng)一研究），也冀圖其理論體系有簡(jiǎn)單、明確的邏輯前提、立足于簡(jiǎn)單、創(chuàng)新的概念基礎(chǔ)，在數(shù)學(xué)表述和邏輯演繹上采取盡可能簡(jiǎn)潔、便易的形式和方法，并充分反映所研究之物質(zhì)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的甚高對(duì)稱(chēng)性。所以說(shuō)，今后物理學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，依然憑倚于對(duì)稱(chēng)性、統(tǒng)一性、簡(jiǎn)單性等科學(xué)美學(xué)原理所彰顯的科學(xué)方法論原則。

圖1-9 射電望遠(yuǎn)鏡及其陣列。  圖中所示乃計(jì)劃中將設(shè)計(jì)制造的最龐大的射電望遠(yuǎn)鏡陣列——平方公里陣列（SKA），由上百臺(tái)望遠(yuǎn)鏡組成，必定會(huì)鋪設(shè)成一道蔚為壯觀的亮麗風(fēng)景線。而已經(jīng)確定將在我國(guó)貴州省平塘地區(qū)建造口徑為500米的特大型射電望遠(yuǎn)鏡，比目前世界上最大的美國(guó)阿里西伯射電望遠(yuǎn)鏡（口徑為305米）更大、更精致，可用以深空探測(cè)、進(jìn)一步研究宇宙的起源和演化等高級(jí)課題。

然而，隨著物理學(xué)疆域的不斷延拓，物理學(xué)所蘊(yùn)含的科學(xué)美學(xué)意義、或曰科學(xué)美學(xué)原理和科學(xué)美學(xué)旨意的物理學(xué)涵容也持續(xù)地?cái)U(kuò)充，三百余年的物理學(xué)發(fā)展史證實(shí)了這一點(diǎn)，第十二篇等篇章對(duì)此作了專(zhuān)題論述。上文提及的量子統(tǒng)一理論從小統(tǒng)一到大統(tǒng)一、再到超統(tǒng)一，顯見(jiàn)賦予統(tǒng)一性原理以越來(lái)越豐富的物理學(xué)涵容，將此原理推向至高境界。廣義相對(duì)論與量子場(chǎng)論的結(jié)合嘗試，所遇障礙既在于引力場(chǎng)量子化的數(shù)學(xué)困難，更在于這兩個(gè)理論之觀念上的悖逆；如果調(diào)和以至化解了二者在這方面的抵牾，勢(shì)必導(dǎo)致基礎(chǔ)理論的根本轉(zhuǎn)變、并使物理學(xué)總體的和諧性達(dá)到極致。再者，從牛頓力學(xué)到狹義相對(duì)論、再到廣義相對(duì)論，又從經(jīng)典場(chǎng)論到量子（規(guī)范）場(chǎng)論，所揭示的時(shí)空對(duì)稱(chēng)性一而再地提高其階層、并從運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)稱(chēng)性延拓為動(dòng)力學(xué)對(duì)稱(chēng)性，又從宏觀、宇觀層面的時(shí)空幾何之動(dòng)力學(xué)對(duì)稱(chēng)性延拓為微觀物質(zhì)系統(tǒng)的內(nèi)稟動(dòng)力學(xué)對(duì)稱(chēng)性。

因此，對(duì)稱(chēng)性原理（這里乃指空間變換不變性原理）實(shí)系物理學(xué)、尤其是現(xiàn)代物理學(xué)中的一個(gè)至為關(guān)鍵的幾何動(dòng)力學(xué)原理。對(duì)稱(chēng)性之階層的逐漸提高，則就標(biāo)志著物理學(xué)理論漸趨精深、精致、精確。一般說(shuō)來(lái)，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律總是非線性的，線性運(yùn)動(dòng)只是在某些可予忽略非線性因素的場(chǎng)合下的特例；或者說(shuō)，在一定條件下可將非線性運(yùn)動(dòng)規(guī)律作線性近似處理而建立線性理論。進(jìn)一步發(fā)展，倘若構(gòu)建成展示其非線性規(guī)律的高級(jí)理論，則其適用面更廣、精確度更高；此乃往往因其中經(jīng)修改而表述得更精當(dāng)?shù)目臻g變換不變性能反映甚高階層的動(dòng)力學(xué)對(duì)稱(chēng)性之故。

非線性理論縱然比相應(yīng)的線性近似理論復(fù)雜一些，但前者對(duì)甚高階層對(duì)稱(chēng)性的揭示可使其理論構(gòu)建和邏輯演繹趨于簡(jiǎn)單。所以，對(duì)稱(chēng)性原理之物理學(xué)涵容的擴(kuò)充，倒是使得依然憑借簡(jiǎn)單性原理去探究一些復(fù)雜的非線性系統(tǒng)、以至于拓展物理理論成為可能。此外，對(duì)孤波、混沌和分形等效應(yīng)的考察（見(jiàn)第十五篇），近三四十年來(lái)已成為不少非線性動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域里的復(fù)雜性課題。這幾種典型、顯揚(yáng)的非線性效應(yīng)中的對(duì)稱(chēng)性表現(xiàn)有著與空間變換不變性不盡相同或甚不相同的新特色，對(duì)其細(xì)致地探索也有助于解析其甚為復(fù)雜、玄奧的非線性機(jī)理?？磥?lái)，崇尚對(duì)稱(chēng)性原理，總能使復(fù)雜性課題變得簡(jiǎn)單。而且，許多不同的非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)常會(huì)呈現(xiàn)這幾種效應(yīng)；由此則表明，物質(zhì)世界之形形色色的復(fù)雜性現(xiàn)象亦都能趨于統(tǒng)一。

致力于研究這幾種效應(yīng)及其對(duì)稱(chēng)性表現(xiàn)，也是倚重統(tǒng)一性原理和簡(jiǎn)單性原理的體現(xiàn)。充分展示非線性效應(yīng)的對(duì)稱(chēng)性表現(xiàn)，并探明效應(yīng)中復(fù)雜性與簡(jiǎn)單性、隨機(jī)性與決定性之間的關(guān)系，才可能構(gòu)建較嚴(yán)密、完備的非線性綜合理論體系——非線性物理學(xué)；其概念、原理、定律與原來(lái)的物理學(xué)各分支學(xué)科甚有差別，所顯露的物理美也別具風(fēng)采。建立并完善此揭示非常規(guī)之美的綜合性學(xué)科理論，乃是現(xiàn)代物理學(xué)的一項(xiàng)特特別拓展任務(wù)，恐怕也需經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的努力才能達(dá)成。

“物無(wú)不變、變無(wú)不通”（宋·歐陽(yáng)修語(yǔ)）；始終注重于變通和創(chuàng)新，才使得物理學(xué)及其蘊(yùn)含的科學(xué)美學(xué)旨意永久地發(fā)展和升華。物理學(xué)家發(fā)揚(yáng)意在變通、旨在創(chuàng)新的科學(xué)精神，當(dāng)然出于其探求真理的強(qiáng)烈愿望，同時(shí)與其具有臻美意念和審美意趣也密切相關(guān)。然而，求真和臻美，乃落實(shí)于為善；造福人類(lèi)，終究是發(fā)展物理學(xué)以至自然科學(xué)、升華其科學(xué)美學(xué)旨意的根本目的（見(jiàn)第二十篇）。而真、善、美三者的結(jié)合，隨著現(xiàn)代物理學(xué)以至現(xiàn)代自然科學(xué)的未來(lái)進(jìn)展，會(huì)達(dá)到非常圓滿的境地。展望未來(lái)，在這已經(jīng)跨入的21世紀(jì)，現(xiàn)代物理學(xué)自然會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展、并有望取得全方位、多方面、高階層、深層次的應(yīng)用（故而與稱(chēng)之為物理學(xué)世紀(jì)的20世紀(jì)相比照，我們以為，21世紀(jì)或可稱(chēng)作物理學(xué)應(yīng)用的世紀(jì)）。

根據(jù)上文所述，概括言之，在今后百多年時(shí)間里，首先是憑藉相對(duì)論和量子理論及其結(jié)合體系，還會(huì)延拓出現(xiàn)代物理學(xué)之眾多新的分支學(xué)科和交叉學(xué)科，擴(kuò)大各物質(zhì)層面的可知范圍；而這兩個(gè)理論本身的真理底蘊(yùn)亦尚待進(jìn)一步挖掘和展露；二者之結(jié)合體系在克服有關(guān)困難的同時(shí)，可能得以更有效、完整、合理的構(gòu)建。其次，量子理論的豐碩成果偕同相對(duì)論成就，廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代科技各領(lǐng)域（包括現(xiàn)代物質(zhì)科學(xué)中的非物理學(xué)領(lǐng)域），并興許會(huì)促發(fā)信息科技、材料科技、生命科學(xué)等領(lǐng)域里的宏偉革命，由以產(chǎn)生進(jìn)一步推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)、優(yōu)化社會(huì)生活、以至更全面地造福人類(lèi)的巨大物質(zhì)力量。第三，基于現(xiàn)代物理學(xué)過(guò)去百余年進(jìn)展而確立的現(xiàn)代自然觀已深入人類(lèi)思想的概念結(jié)構(gòu)，以至于對(duì)哲學(xué)-社會(huì)科學(xué)、思想意識(shí)形態(tài)、甚至文化-教育事業(yè)逐漸顯示其深刻影響，并形成為現(xiàn)代文明建設(shè)中的一股強(qiáng)大的精神力量。

科學(xué)也可算是一種文化；科學(xué)美學(xué)亦乃和諧文化的一部分?？茖W(xué)的真和美、物理學(xué)的真和美，不僅能用來(lái)造福人類(lèi)，而且使人喜悅、使人激奮。大數(shù)學(xué)家希爾伯特（D. Hilbert）如此形容科學(xué)家們探索真理時(shí)的審美情趣：“……我們對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)超過(guò)了一切。在我們眼里，它就是一座鮮花盛開(kāi)的園林。花園里有被人踩就了的路，空閑時(shí)可循路漫步、觀花賞景。……但是我們還喜歡尋覓深藏不露的小徑，去發(fā)現(xiàn)更多出乎意料的奇妙景致，看了更覺(jué)心曠神怡。……我們共同贊美它，真是其樂(lè)無(wú)窮?！?/span>

此可謂“曲徑通幽”：曲徑可覓，真理可求，幽幽美景足可觀賞取樂(lè)；真理探索永無(wú)止境，探索中擷美的樂(lè)趣也是無(wú)窮無(wú)盡的。當(dāng)然，辟?gòu)角笳?，著?shí)艱難異常；然而，“渴望看到這種先定的和諧，是無(wú)窮的毅力和耐心的源泉”（愛(ài)因斯坦語(yǔ)），唯有付出艱辛勞動(dòng)，才能抵達(dá)美妙的真理彼岸?？磥?lái)，真理探索，對(duì)于探索者本身來(lái)說(shuō)，實(shí)在是非功利的；盡管科學(xué)技術(shù)及其物理學(xué)基礎(chǔ)的“功德無(wú)量”，為人民大眾帶來(lái)無(wú)限福利，為人類(lèi)文明進(jìn)程豎起一座座豐碑。就此意義而論，我們?nèi)滩蛔∮忠潎@一聲：美哉，物理；美哉，科學(xué)！偉哉，為探索真理而孜孜以求的純真科學(xué)家！（續(xù)完）