李政道演讲

发现，我们的宇宙不仅是在膨胀而
且是在“加速地”膨胀。从宇宙膨 胀的加速度可以推算出，
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• •
（暗能量的可能来源） 这是我最近的一个探讨 观念是“天外有天”
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因为暗能量，我们的 宇宙之外可能有很多的 宇宙。
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这是另一篇我最近的文章，试探和解释最 近美国高能核物理的新发现和暗能量的关 系。观念是“核天相连”。
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为此联合国决定2005年为世界物理年。
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爱因斯坦和中国
• 爱因斯坦一生对中国关怀很深。 • 爱因斯坦1922年两次来上海。
• 因此，中国学者和青年对相对论有高 度的兴趣和了解。中国人民对爱因斯
坦也有崇高的尊敬。
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The China Press （大陆报）（1922 年11月14日）刊载 爱因斯坦到沪后获 瑞典正式通告, 得 诺贝尔奖的消息
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核能也许可以和宇宙中 的暗能量相变相连。
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• 最近，美国布鲁克海文国家实验室由极
高能量的100GeV / Nucleon金核与
100GeV / Nucleon金核对撞产生和发现的
新的核物质。这种新的物质，我称为 sQGP(强相互作用夸克胶子等离子体)。 • 这篇文章的目的是探索sQGP和暗能量的 关系。
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从狭义相对论和量子力学这些理论的应用，
就产生了原子结构、分子物理、核能、激光、 半导体、超导体、超计算机等等理论和应用。 几乎20世纪绝大部分的科技文明，都是从狭 义相对论、量子力学来的，都是从研究光和 热的基本规律产生的。
没有狭义相对论和量子力学，就没有 今日的这些科技文明。
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19世纪的人很难想象我们现在的激光、半 导体、超导体、核能、超计算机等应用。20 世纪如果没有这些基础科学，就不会有20世 纪的这些科技成果。 同样我们也深信， 21 世纪的物理学也会使 现在已开始的 21世纪产生重要的新科技。将
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爱因斯坦说，他看了这 两篇文章觉得很有意思。 同时,我看到他面前的纸 上写得有很密的算式，他 原来在重复我们的一些计 算。爱因斯坦先问关于文 章中所用巨正则系综 （Grand Canonical Ensemble）的基础。显然， 他并不熟悉这一观念。这 很出我的意外，因为我以 为巨正则系综是为了他 1925年玻色－爱因斯坦凝 聚（Bose-Einstein Condensation）的工作而 47 创造的。
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了解暗物质和暗能量是二十一世纪科
学史的大挑战，我相信我们会胜利的。
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1952年我和杨振宁合作写了两篇统计力学的文章。 爱因斯坦看过之后，请他的助手考夫曼（Bruria Kaufman）来找我们询问，是否可以和他讨论。 我们立刻说，当然可以。我们走到他的办公室。 他的桌子上就放着我们的文章。
注：家叔李骏英是大陆报负责人之一，1941 年初被日本特务在光天化日之下，枪杀于当 7 时的英租界外滩。
当上海抗日爱国运动的领袖“七君子” 被国民 党逮捕迫害时，爱因斯坦于1937年3月发出正义 声援电。
“七君子” (沈钧儒、邹韬 奋、李公朴、沙千里、史 良、章乃器、王造时)
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当日本侵占中国的东三省后，爱因斯坦和罗素 等人于 1938年 1月5日在英国发表联合宣言，呼 吁世界各国抵制日货。
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普朗克大胆地做了量子假设，做出了普朗 克方程。可是，量子假设和经典力学的原理 是矛盾的，这是在1900年。普朗克方程说明 了物体在不同温度时，发出的光的能量是怎 样分布的。 因为有了普朗克方程的量子假设， 1925
年 ， 海 森 伯 （ Heisenberg ） 、 薛 定 鄂 (Shrö dinger)、狄拉克(Dirac)、费米（Fermi) 等创建了量子力学和量子统计学。
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• 我们这样的物质（已知物质）是由电子、
质子、中子……和极少量的正电子、反 质子……构成。 • 从引力场，我们知道暗物质的存在。 • 暗物质不是由我们这样的物质构成。
• 可是
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• 暗能量更是奇怪
• 它是一种负的压力
• 在裂变和聚变反应中，反应前后物质的质 量有少量的差异。按照爱因斯坦的著名质
喜庆复旦大学和E=mc2同岁。
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爱因斯坦的博士论文完成于1905年 4月，同年的六月和九月，也可以说 是爱因斯坦博士后的时期他写了两篇
文章总称狭义相对论。
• • Special theory of relativity 〔Annalen der Physick 17, 891〕 E = m c2 〔Annalen der Physick 18, 639〕
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毕业后进研究生院，在硕士的基础上，老师 除了上课以外，给研究生一个研究题目，可是 老师并不知道答案，让研究生自己去按老师指 导的方向，求知一个新的结果，如果老师与同 行专家评议认定研究生的结果是对的，研究生 就可以毕业，老师给研究生的毕业学位叫博士。 但是，真正做研究，必须让学生学习和锻炼 如何自己找方向、找方法、找结果出来，这个 锻炼的阶段就是博士后。
爱因斯坦又问了我们文章 中的格气（Lattice gas）的 细则。他的问题都着重于物 理的基本概念。我的回答使 他很满意。他说的英语带有 相当重的德国口音，而且讲 得很慢。我们的讨论范围十 分广泛，也谈了很长时间， 约一个多小时。最后，他站 起来，和我握手并且说: “Wish you future success in physics.” (祝你未来在物理 学中获得成功)。我记得他 的手大，厚而温暖。对我来 说，这实在是一次最难忘的 经历。他的祝福使我深深感 动。
多的研究领域。因为注重流动，中国
博士后流动站制度更富有生气。
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1983年3月和1984年5月，我曾
两次给中国国家领导人写信，
建议在中国建立博士后流动站， 实行博士后制度。
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1984年5月21日我和惠很荣幸地会见了 小平先生。
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我与小平先生讨论博士后制度的情况，至今我 还记忆犹新。
当时小平先生问，“博士已经很博了，为什么 还要办博士后呢”？ 我解释：大学生是老师教学生，考试答案老师 知道，学生按照老师的方法去答试题，做对了就 毕业，获得学士学位。
能公式 E=mc2 ， 这些少量的质量差异能
够 转化为巨大的能量
• 暗能量可以将物质质量全部消失，完全转
化为能量！
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爱因斯坦在二十世纪早期就曾假设过负 压力（暗能量）的存在。
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• 后来，因为没有实验的支持，爱因斯坦就 放弃了这一个方向。
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• 最近几年，通过哈勃太空望远镜
（Hubble Space Telescope）, 我们
1961 S．Glashow(29岁) 1967 S．Weinberg(34岁) A. Salam(40岁)
统一电磁作用和 弱作用
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1972 G. ’t Hooft(26岁) －73 D. Gross (32岁) H. Politzer(24岁) F. Wilczek(22岁) 生物学
1955 F. Crick（39岁） J. Watson（27岁）
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今年又恰逢中国博士后流动站二十
周年。
对于我这样一个常居海外、在物理
领域工作的华人，能在纪念爱因斯坦 的世界物理年的同时，参加这些纪念 活动，觉得十分荣幸、感到非常兴奋。
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博士后制度在世界已有约100年的历
史。中国的博士后制度始创于1985年，
虽然起步晚，但独具特色。由于国家
重视，中国博士后制度，比较面向更
1945- 朝永振一郎（39岁） 完 成 量 子 电 动 力 47 G. Schwinger（29岁） 学的理论基础 R. Feynman（29岁）
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1956 李政道(29岁) 杨振宁(33岁)
1957 吴健雄(44岁)
宇称不守恒(理 论)
字称不守恒(实 验) 夸克理论
1964 M．Gell-Mann(35岁)
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1887年，美国的两位科学家迈克尔逊 (Michelson)和莫雷(Morley)测量光的速度， 看看顺地球自转的方向走的光有多快，逆 着地球自转的方向走的光有多快。简单地 想，当然顺着地球自转的方向的光走得快 一点，因为还要加上地球自转的速度。逆 着地球自转的方向的光的速度就慢一些。
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可是，他们的实验结果表明两者完全一 样。光走的方向，不管是顺着地球自转的 方向，还是逆着地球自转的方向，其速度 都是一样的。 正是这个重要实验，导致了100年前爱 因斯坦 的狭义相对论的发现。
Bertrand Russell (1872-1970)
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日本侵略中国后，1938年6月6日，爱因斯坦和 美国罗斯福总统的长子詹姆斯· 罗斯福一起，发 起成立援助中国委员会。在美国二千个城镇发 动援华捐款做出了积极的努力。
James ROOSEVELT(1907 - 1991)
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这篇文章对爱因斯坦两次来上海有详细记 录。
建议量子色 动力学为强 作用的基础 理论
发 现 DNA 的 结构
代代出新人，科学在少年
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博采科学精华 士当为国争光 后辈必能居上
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• 祝贺中华青年 • 博采科学精华 • 士当为国争光 • 后辈必能居上
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二十世纪初科学最大的谜是太阳
能的来源
今天，二十一世纪初科学最大的谜
是什么？
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今天，我们遇到了完 全相似的情况。我们 这样的物质仅占整个 宇宙能量的极小数， 我们了解的能量也只 占全宇宙全部能量的 极少数。暗物质和暗 能量的存在向全世界 年轻的科学家提出了 新的挑战。中国的年 轻科学家，年轻博士 后，你们一定要接受 这个挑战，使二十一 世纪成为科学新世纪。
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二十世纪初的另一个重要工作是，1900年 德国理论物理学家普朗克(Planck)提出的普 朗克方程。 普朗克方程讲的是什么? 我们知道，不论什么物体，具有温度都会 发光。一定的温度，发出的光的颜色有一定
的分布，就是说温度一定，光的能量就有一 定的分布。怎样分布呢? 这是经典物理学不 能解决的。
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然后我建议也许可以先设立十个博士后 流动站做试验。
小平先生对此建议表示赞赏。
小平先生说，“博士后对我来说是新
事物、新名词，我第一次听到。这个
方法很好，我赞成。建10个博士后流 动站太少，要建立成百上千的流动站，
形成培养和使用科技人才的制度”。
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二十世纪的科学革命，科技发明从
哪里来的？
二十世纪初科学最大的谜是太阳能的来 源。二十世纪中叶前人类所有用的能量都 源于太阳。可是太阳能是如何产生的？这 是一个大谜。太阳能是经过光传播到地球。 太阳能发热，所以研究光和热的性能是二 十世纪初物理界的两大重点。
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一百年前，科学最大的谜是太阳能的来源。 太阳能的传播是通过光和热。 研究光和热的基础原理，产生了狭义相对 论和量子力学
1930年，物理学家通过相对论和量子力学， 认识到太阳能是核能 1942年，我的老师费米教授建立了第一台 核反应堆。不通过太阳能，人类能直接产生 和控制核能。
E．Schrö dinger(37岁)
量子论
量子力学 量子统计学
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W．Heisenberg(24岁)
E．Fermi(25岁)
W．Pauli(25岁)
1927
P．Dirac(25岁)
1935 汤川秀树(28岁)
Dirac方程 完成相对论性量 子力学 介子理论 建立核力基础理 论 核反应堆
1942 E．Fermi(41岁)
来 21 世纪的新发展也可能是 20 世纪的人类想 象不出来的，正像 19 世纪的人类想象不出现 在的文明一样。
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首先让我们列出上一世纪的杰出的物理 学家在什么年代、什么年龄，做了些什么科 学贡献。
1905 A．Einstein(25岁) 狭义相对论
1912
19251926
Leabharlann Baidu
N．Bohr(27岁)
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我们的讨论就在这张椅子前。三年后爱因斯坦过世了，这 张照片是在他过世之后一、二天时照的。 爱因斯坦死于1955年4月18日，今年也是爱因斯坦逝世的50 49 周年。
这是爱因斯坦在普林斯顿住过的房子
112 Mercer Street, Princeton
喜庆复旦与
2 E=mc
同岁
在世界物理年祝福 中国博士后流动站制度
李政道
二OO五年十月十九日 复旦大学
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我生在上海，
上海是我故乡，
故乡的复旦今年百岁， 实是莫大的喜事。 今日与各位共庆复旦大学和
E=mc2百年大寿。
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1905年复旦大学成立。 1905年九月爱因斯坦写下了
E=mc2 〔Annalen der Physick 18, 639〕