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基礎科學理論再無突破,第三次科學史上的大奇跡年何時到來?

 長沙7喜 2019-02-16

      地球的生命誕生于距今35億年前,在吸收了來自宇宙來客——隕石和彗星的多次撞擊之后,從而萌生了最早的碳基生命。經過不斷地吐故納新,互相吞噬和進化,距今7萬年,在現(xiàn)在印尼附近的超級火山爆發(fā)所造成的全球氣候異常的推動下,古人類的一支,最后的2000余名智人走出了非洲,又經過了各種搏殺和掙扎,最終在全球開枝散葉,成為目前的世界66億人口的祖先。

      形成現(xiàn)在形態(tài)的人類大約在距今5000年的時候,這在整個地球的生命史上可謂微不足道,雖然我們成為了最終的統(tǒng)治者,但科技的發(fā)展卻極為緩慢,可以說,我們從使用火到使用火槍就用了四千多年的歷史,真正意義上如大劉《三體》中宇宙社會學所提到的“技術爆炸”僅有二三百年的時間,即便是在這二百多年里,科技的發(fā)展也是極不勻稱的,表現(xiàn)出了極大地波動性,越靠近現(xiàn)在速度越快。

      但我們需要知道的是,這種加速并非水到渠成,自然而然的,而是得益于科學史上最著名兩次大奇跡年。而且這兩次大奇跡年是這樣的不同尋常,用奇跡來形容并不為過。

      1666年,23歲的牛頓為了躲避瘟疫,回到鄉(xiāng)下的老家度假。在那段日子里,他一個人獨立完成了幾項開天辟地的工作,包括發(fā)明了微積分(流數(shù)),完成了光分解的實驗分析以及萬有引力的開創(chuàng)性工作。這也就意味著,就在那一年,他為數(shù)學、力學和光學三大學科分別打下了堅實的基礎,而其中的任何一項工作,都足以讓他名列有史以來最偉大的科學家之列。很難想象,一個人的思維何以能夠在如此短的時間內涌動出如此多的靈感,人們只能用一個拉丁文annus mirabilis來表示這一年,也就是“奇跡年”。

      第一次大奇跡年的239年之后,在瑞士專利局蝸居的年僅26歲的愛因斯坦在1905年這一年發(fā)表了6篇論文,其中,3月18日,關于光電效應的論文這成為了量子理論的奠基之作。4月30日,關于測量分子大小的論文,為他贏得了博士學位,而這篇文章曾經因為只有17頁太短而被蘇黎世大學退貨。5月11日和后來的12月19日,兩篇關于布朗運動的論文,成了分子論的里程碑。6月30日,發(fā)表題為《論運動物體的電動力學》的論文,這個不起眼的題目后來被加上了一個如雷貫耳的名稱,叫做“狹義相對論”,它的意義就不用我多說了。9月27日,關于物體慣性和能量的關系,這是狹義相對論的進一步說明,并且在其中提出了著名的質能方程E=mc。單單這一年的工作,便至少配得上3個諾貝爾獎,當然,相對論的偉大意義根本不是諾貝爾獎能夠衡量的,而這一切也不過是在專利局的辦公室里,一個人用紙和筆完成的而已。

      你會發(fā)現(xiàn),這兩次大奇跡年有很多相似之處,比如發(fā)起人都異常年輕,牛頓23歲,愛因斯坦26歲,并且在此之前都籍籍無名;比如都是閉門造車,仿佛都是空想般的在幾乎密閉的生活空間中就把這些理論提出來了;比如都是異常精準,牛頓的各大定律完全是近代科技的基石,經過二百多年各種天才科學家的引證(除了被愛因斯坦證明不對的那些),而愛因斯坦的理論則成為現(xiàn)代科技加速的根本,1905年之后的世界流光溢彩,日新月異,并且隨著實驗手段的不斷進步,都在一次次的驗證著愛因斯坦100多年前理論的正確性,其中不乏黑洞,引力波這樣的宇宙范疇的理論,最搞笑的是,他提出的理論連自己都嚇了一跳,并終身否認量子力學的存在。

      這不是奇跡是什么?

      第一次大奇跡年與第二次間隔了239年,而2018年距第二次大奇跡年已經過去了113年,卻已經有科學家指出,雖然科技發(fā)展速度越來越快,但人類的基礎科學層面已經許久沒有突破了。這可能與我們的實際感受不同,其實舉一個例子你就明白了,我們現(xiàn)在主要是技術層面的發(fā)展,而不是科學底層的突破,這種差距有點類似于三體中即便人類造出了恒星級戰(zhàn)艦,但是對于高級文明來說,還不如一個小小的水滴。

      嚴格意義上基礎科技的突破,只發(fā)生在兩個大奇跡年里,按照目前的發(fā)展速度,應該已經到了第三次大奇跡年的臨界點了,但現(xiàn)在看來卻毫無動靜,目前最前沿的量子力學還只是在第二次大奇跡年的地基上壘墻而已;芯片的摩爾定律由于熱傳導基本上已經到達了臨界點;人工智能看起來蓬勃發(fā)展,但算法的瓶頸已經開始凸顯……這些都已經成為了鎖死人類科技再次突破的前兆。

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