周光召院士在“理论物理专款”十周年纪念学术报告的主题报告
周光召院士在“理论物理专款”十周年纪念学术报告的主题报告
各位早上好，今天在座的有非常多著名的理论物理学家，特别是很多年轻的物理学家，我离开理论物理有相当长的时间了，按道理今天做这个报告并不是很合时宜。今天这个会，是希望引起基金委领导对理论物理的重视，所以在理论物理所领导的一再要求之下，我勉为其难讲几点意见。
第一、上一个世纪，是物理学的世纪，这毫无疑问。而理论物理在上一世纪的物理学中间，发挥了非常重要、可以说是极其光辉的作用。今天大家都是学理论物理的，这点并不需要很多的时间来加以说明。上一世纪最重要的发现是相对论和量子力学，以及以后由相对论和量子力学结合发展出来的量子场论。这些理论对物理学、化学等所有的领域，都产生了深刻的影响。原子核物理，基本粒子物理，激光物理，量子化学，分子物理等，都受了上个世纪这两个最伟大发现的影响。而理论物理学家，在发展所有这些，从原子核，基本粒子到激光物理，每一个领域，都起着重要的作用。古典物理在上一世纪也在继续发展，特别是在一些特殊的状态里面，像等离子体状态，也扩展到很多其他的领域，直到为国民经济服务的一些领域，都有物理学家的影子，理论物理学发展的很多思想和方法，如刚才郝柏林提到的“scaling”（标度律），很多领域现在都在加以应用。就拿刚才发的这本书（《“理论物理专款”十周年总结》），里面提了从1990年—2003年的诺贝尔物理学奖，一共是14个奖，其中就有四个是理论物理学家得的奖，这里面有P.G. de Gennes，有R.B Laughlin，有 Herardus’t Hooft，Martinus Veltman，以及去年苏联的阿布里科索夫、金茨堡，美国的A.J Leggett，他们都是理论物理学家。理论物理在发展物理学，以及相关的学科方面在上一世纪是起了非常重要作用的，所以这一学科，应该在中国得到支持和发展。我讲的第一个问题，就是帮助我们的所长，向基金会呼吁，继续重视理论物理。
第二、讲讲理论物理的发展需要什么样的条件？我想通过量子力学的发现来说明。量子力学的发现过程中的环境，它的学术风气之好，是上世纪中最突出的一个例子。量子力学是第一次世界大战后主要在德国那样非常困难的条件下产生的。我最近才知道在第一次世界大战以后，相当一段时间内，德国科学家在世界上是受到排挤的，所有世界的国际会议，都不邀请德国的科学家出席。唯一的例外，只有爱因斯坦。因为爱因斯坦当时虽然在德国工作，但是他已经放弃了德国国籍，他讨厌德国军国主义，很早就放弃了德国国籍，加入了瑞士国籍。同时爱因斯坦一开始就是反战的，虽然他当时呆在德国柏林。战后的国际会议，就邀请他一个人参加。连普朗克这样的大物理学家都不邀请，因为法英科学家不愿意看到德国科学家。就是说德国科学家当时在国际上处于相当孤立的位置，替他们打抱不平的只有爱因斯坦，有一次开一个国际会议，在荷兰，爱因斯坦接到邀请以后，因为所有其他的德国人都没有接到邀请，所以他拒绝参加，他说科学是不能由政治来划分的，科学应该是没有国界的，不应该因为政治因素而影响科学家的交往，所以他也拒绝出席。他虽然很讨厌德国的政治，但是他觉得在那种困难的条件底下要保护德国的科学家。这说明德国科学家很困难。同时作为战败国，德国物价一直暴涨，工作和生活条件都很差。尽管工作条件不好，量子力学还是在哥廷根、慕尼黑以及丹麦的哥本哈根这几个地方发展起来，最后在哥廷根集大成。在它的发展过程中，有几点特别值得注意，以前我在不同的场合可能也讲过。一是培养了一大批杰出、优秀的青年科学家。最值得称道的是慕尼黑大学的索末非教授，他培养了海森堡和泡里，这两个最优秀的理论物理学家，非常之年轻，20岁左右，同时他采取的培养政策不是像我们一样留在自己身边，海森堡做研究生没有毕业，就给他送到哥廷根大学玻恩教授那儿，玻恩也是有名的诺贝尔奖获得者，海森堡在哥廷根呆了一年以后，又受到哥本哈根的玻尔教授的邀请，在哥本哈根呆了一年，1922到1924这三年，海森堡作研究生的过程中间，就经历了三个学术空气不同的地方，受到不同的训练，而海森堡自己认为，他在三个地方受到的训练对他的成长十分有用，他在索末非那儿学会了要攻克难题，当时旧量子论中最困难的问题是，考虑相对论的原子光谱，这是索末非解决的，所以在旧量子论中，索末非的学术成就是很高的，理论物理技巧的水平恐怕也是最高的。然后他到了哥廷根，他学了很多数学，哥廷根当时是德国的数学中心，大数学家希尔伯特就在那里，玻恩的数学也非常之好。他在哥本哈根跟玻尔学会了物理思维方法，玻尔是物理学家，物理思想很好。海森堡受到了多方面的训练，等到1925年从哥本哈根再回到哥廷根以后，他做出了矩阵力学这个划时代的量子力学的成果。那时候他才25岁的样子。不久，在哥廷根的薛定谔也发现了波动力学。当时有一大批年轻的科学家，还不只是有他们，在法国有德布罗依，在英国有狄拉克，在意大利有费米，可以看到当时有一大群，非常杰出的年轻的科学家，在欧洲各国老一代科学家不同风格的培养训练下面，得到了全面的成长。
第二个条件，当时学术争论的空气非常之激烈。激烈争论主要是由爱因斯坦和玻尔这两个人引起的，因为他们具有完全不同的哲学观点。当时玻尔受到马赫思想的影响，他只注重观察的现象怎么来解释，只要能解释这些现象，他基本上就认为是一个好的理论，他并不去追问最后是不是符合认识论的最基本观点。在 1924年，为了解释某个现象，他甚至提出来能量不必守恒。爱因斯坦完全不同他坚决相信在观察现象的后面存在一个真实的客观的世界，这个世界是有必然的规律的。爱因斯坦是一个非常伟大的天才，他在量子论上的贡献，其实是非常之大的，现在有人认为，他不太喜欢量子力学，不很重视他对量子论的贡献。在历史上这是不对的，他对量子论的贡献一直到1924年为止，都是非常之领先的。首先他在1905年解释光电效应，把光既是粒子又是波动这个问题提了出来，以后爱因斯坦也一直在思考光为什么既是粒子又能是波动，他也非常接近于认为电子也应该既是波动又是粒子，因为他当时已经做了一个建议，所有的物质的振动，都应该量子化。成功的解释了固体的比热。所以他很早就认为不仅光是量子化的，物质的振动，声波都是量子化的，所以一切这些物质都具有粒子和波动的双重性，这点他虽然不是明确的指出。但是他对这个矛盾，始终自己心里头不太踏实，怎么解释，怎么可能，所以他一直在思考像这样的问题。一直也得不到解决，他说他花在量子论上的时间，比花在广义相对论的时间还要多，但是并没有得到非常好的结果，除了有一个例外，1924年印度一位中学教师，是玻色，他用了一个新的办法推导普朗克的辐射规律，他这个文章不被杂志所接收，所以他寄给爱因斯坦，希望爱因斯坦把他推荐到一个德国的杂志上去。爱因斯坦看了他这篇文章以后觉得很好，就和玻色合作写出了非常有名的玻色-爱因斯坦统计的文章，预言了玻色-爱因斯坦凝聚态的存在。爱因斯坦与玻尔在量子力学发现以前就见过若干次面，但是每一次都谈不拢，互相争论得非常之厉害。这种争论，我想对双方都起了很大的作用，这个争论不像有些书说1932年才开始的，量子论还没有出现之前，他们就开始争论量子论的本质是什么，这个争论当然也给下一代的学生带来很大的影响。所以像海森堡他就敢于和玻尔去争论，玻尔比他年纪大很多，相当于他的老师，像泡里更不必说了，泡里是有名的愿意批评别人的人，他当时对什么东西都要给予他个人的评价，大家对他都很尊重。泡里这个人也是非常少有的一个聪明人。他跟海森堡是同学，友谊非常之好。海森堡每做一个工作，必须得到泡里的同意才能放心，如果泡里不同意，海森堡心里就打鼓，这个东西到底是对还是不对。泡里的聪明大家都知道的，他19岁还是学生的时候，就写了一篇精彩的广义相对论的总结文章。我在当学生的时候还看过这篇文章，在座的可能早就不知道了，那篇文章可以说是几代学习相对论的人必读的一篇文章，这篇文章是一个19岁的学生写的，就是泡里，所以泡里的聪明是无可怀疑的，以至于当时有人甚至说像泡里这样的聪明是超过爱因斯坦的，但是他的成就没有爱因斯坦高。
泡里和爱因斯坦很大的不同，爱因斯坦是很专心一志的，他想一个问题，一心钻进去。泡里是任何问题他都有兴趣，他都要发表意见，人家也愿意听他发表的意见，他的意见在当时非常重要，他要做什么问题，他写一封信给谁，在物理界就要传。一直到1957年我到了苏联以后，还发生了一件事情。当时海森堡提出了一个新的非线性的场论，大概是想统一的来解决世界运动的基本规律。因为是海森堡提出来的，所以引起理论物理学家广泛的重视。当时苏联最大的物理学家是朗道，他也知道了这件事情，但是他开始没有表态，当时有一位意大利的物理学家在苏联，他是费米的学生，他们两个感到朗道这个人太骄傲，像个大权威，说什么话都不能反驳，所以他要开个玩笑，这个玩笑怎么开呢，他在4月1日愚人节草拟了一封信，让一位波兰的科学家交给朗道，那个波兰科学家刚刚从欧洲回来，这个信说，泡里认为海森堡的这个理论是非常令人信服的，是非常重要的。朗道有一个很有名的研讨会，当时在开研讨会的时候，把信交给朗道，朗道看了那个信以后，他立刻态度来了一个非常明确的一个转变，把这个理论大吹嘘了一顿，他们做这个事情的人，就觉得很好笑了，他们拟信的时候就安排了陷井，那个信开头有几行字，把头一个字母竖着念的话就是俄文的“傻瓜”，等朗道大吹嘘了一顿以后，就说你的信念得不对，你竖着念一下，结果一下朗道就体会过来了，大怒，就走了，会也开不下去了。这只是说明泡里当时的影响如此之大。泡里那么聪明，有时也会作出错误的判断。1956年，他就认为杨振宁和李政道的宇称不守恒不可能。不管怎么样，当时争论的气氛非常之热烈，这种争论的气氛没有上下的关系，没有任何的顾忌，我想是促使当时理论物理能够非常快速发展的原因之一，而且因为那个争论，对薛定谔才有影响，因为他不赞成哥本哈根那套哲学，所以才去发展了波动力学的理论，那时候爱因斯坦和薛定谔是站在一边的，觉得量子力学应该不像哥本哈根学派那样解释，玻尔和海森堡站在一起，但是他们两个也还有争论，争论因为玻尔更看中他的互补原理，他们两个有一次吵到半夜，海森堡还哭了一场。我说这个的原因是，理论物理要发展，必须要有学术争论，必须要在年轻的科学家之间，在年轻科学家和年长的科学家之间，要有真正的毫无保留的学术的批评和学术的争论，只有在争论的过程中间真理才能越辩越明，而且即使是反对的意见，到后来也可能产生新的科学的成果。因此在学术环境中，第一，要有个规模在临界以上的研究群体。第二、这个研究群体必须要真正的能够展开学术争论和学术批评。
第三、我想确实要有一些帅才，要有一些特别杰出的个人，青年科学家要能够脱颖而出，要逐渐发挥重要的作用。其实你看欧洲在上一世纪开始，像相对论和量子力学，都是一些年轻的、最杰出的科学家，在那里起了主导的作用。普朗克发现量子论的时候，已经40岁了。爱因斯坦做出了最重要贡献的时候，只有26 岁的样子，今年是爱因斯坦诞辰125周年，玻尔提出他的原子论的时候，他年纪也是比较轻的，也是30多岁，像海森堡、泡里、狄拉克都是二十几岁，薛定谔大概30几岁40岁，都是中青年的科学家，而且是青年为主的，起着决定性的作用。这些人中间，又有一些个别的人特别的杰出。怎么让一些特别杰出的人才能够被发现，能够成长，这也是今天的中国科学能不能够很快发展的一个重要因素。当然像我刚才讲的海森堡，他的成长除了他自己的天才之外，很重要的是因为他受到了上一代的精心的培养，他在三个地方，受到了三种不同的教育。爱因斯坦的情况完全不一样，他完全是靠自己，因为他从中学开始老师就不喜欢他，而且要开除他，说你最好不要留在学校里面，因为你坐在后面老笑，笑得我没法讲课。所以他中学在德国也没念完就走了。第一次考大学，那时候中学没毕业，也没考上，然后又到一个中学里面念了一年，才考上了瑞士的苏黎士高工，当然这是一个很好的学校，但是那些主要的教授好像也不喜欢他。因为他不好好听课，他完全是靠自学，考试时就要借用同学的笔记，看好朋友的笔记去考试。最近我看到他考试的分数，按6分制来判分的，他最高的分是5分或者是4分。在我们这里，现在中国的青年学生，好像得到九十几分才满意，他不是这样子。他大学毕业的时候，想留校，老师也不要他，他想留校教书做研究也没有成功，去做了两年的中学老师，他即使做中学老师也不受欢迎，他做了中学老师，因为他的讲课方法跟人家不一样，立刻和中学的校长就发生冲突，也不行。一直到他的一个好朋友介绍他做了专利局职员以后，生活才安定。然后在这种条件下，靠业余的时间来做研究，在1905年，我想明年是国际物理年，主要要纪念的可能就是爱因斯坦加上量子论，1905年也是他创造奇迹的一年，那一年他发表了四篇文章，都是具有划时代意义的。其中狭义相对论是两篇，一篇是讲时空的，一篇是讲E＝MC2，一篇光电效应，一篇布朗运动，这四篇都非常之重要。假定中国有个小孩也具有跟他一样的素质，恐怕比他还要难于在社会上生存。因为他是极端崇尚自由的一个人，自己想干什么就干什么，但他不是乱来的那种自由，他要念自己喜欢的书，不愿意去听老师的课，不是那么循规蹈矩，这样的学生在中国，按照目前的教育制度，恐怕早就被刷掉了，不在中学被刷掉，就在大学被刷掉，我想这样的人在中国的研究机构恐怕也不会受到欢迎。
所以如何培养真正能够带领整个队伍走向一个新的台阶，哪怕少数这样的帅才，这个问题到现在我也觉得是一个难题，也没有找到一个很好的办法可以做到。我觉得现在我们很多体制是非常之固定。在早期，像清华大学，就没有这样，清华大学当年可以发现华罗庚，不需要经过考试，就把他调到学校来，先做图书馆的管理员，再培养成才。我不能想象今天的清华还能不能做得出这种事情来？所以在目前这样一个体制下面，如何来发现人才，特别是那些比自己更优秀的人才，是一个在学校或在研究所里面工作的教授们，在座的都应当注意的一件事情。
由于没有带头的人才，所以我们现在很多研究方向的选择是比较分散的，不能集中，因为要选择一个正确的方向，需要有创造性的直觉，作出前瞻的选择，这不是多数人能够作到的。那么顺便也讲讲我们拨款制度，现在如果有一个非常有名的人在带头，提出好的研究方向，可以用他的影响把钱拨过来，然后下面的人就可以不受到其他的干扰，围绕这个方向做下去。如果没有，大家就只好分散着申请，一旦分散申请就不断的为了交帐而烦恼、奔忙，而且要考虑怎么样快的来发表文章，而不是说考虑怎么样去攻非常难的问题。文章固然是发表了很多，但是真正有影响的工作并不是很多，更不用说能够到世界最高水准了。一般的讲，要酝酿出高水准文章需要比较长一点的时间。你就拿爱因斯坦那么聪明的人，酝酿相对论也有很长的时间，在高中的时候他就念了很多和这方面有关系的文章，他在大学里头一直在思考这个问题，我记得他在自述中还说过，他想相对论有关问题的时候，他自己都觉得非常之不易，甚至脑筋也发生了混乱。他在大学念书，到大学毕业以后几年，他一直思考这个问题，所以他也酝酿了相当多年才发现相对论，并不是突然灵感而得来的。现在假定每年都要发表几篇文章，第二年才能够生活下去的话，显然就不可能全力以赴攻难题。此外还有我们现在的年轻人本身要注意解决的问题，爱因斯坦有一点，他对生活的要求非常之低，这也是他一贯的特色，哪怕他成名以后，他对生活的要求还是非常低，以至于他被普林斯顿请去做教授的时候，为了工资的问题他说他只需要，最多需要三千美金就够了，普林斯顿校长说这怎么行呢，这么大一个科学家，三千美金太不相称了，反复的交谈以后，最后确定了他的工资好像是一万六千多美金。他的钱拿来怎么用，有时写上公式，就不知去向了，他要求非常之低，穿的衣服都非常之差。如果要没有很高的精神世界，而且能够始终献身科学，乐于艰苦的生活，不可能为了既定的目标去奋斗，集中精力去取得成功。
有人要问，中国什么时候能够得到诺贝尔奖，我觉得这是没有太大意义的一个问题，很多取决于机遇。从某种意义上讲，如果中国经济越发展，给的钱越多，创造的科研条件越好，培养的优秀人才越多，总归会有人得。但是在哪儿出来，完全是偶然的，是不是一定是在北京，或者是上海的这些学校，或者是研究所，也不敢说，也可能中国的第一个诺贝尔奖金出在偏远的一个小城市里边的科学家也不一定，我始终认为那里的科学家会更加努力，更加献身，少受环境的诱惑，而集中精力，坚持奋斗，取得成就的可能性也会更大。
第四个问题，如果我们还没有能够指出正确方向，是大家都信服的这样的带头科学家，能够大家一起在学术争论，学术批评的基础之上，围绕这个方向，集体来发展的话，还能不能做出一些更好的工作，我想这也是可能的。首先在年轻人中间要提倡自信，就是说对世界上一些还没有解决的问题，要敢于去提出不同的看法，而不是简单的跟在现在已有的成果后边，一步一步的去发展。当然学习跟踪也很重要，作为有一部分人，我也不反对，在别人工作的基础之上，去慢慢的发展，积累世界已经发展的知识。但是不要每个人都经过重复学习的过程，才了解世界上最先发展的成果。要有一部分人，敢为天下之先，其实有些也不一定非常之困难。我最近就注意到了一个例子。当然跟物理没关系的。在心理学认识论上面曾经有一个课题，一个很重要的课题，人到底是怎么样来识别图像的？世界的主流的理论一直说人的识别和计算机的识别是一样的，是靠一点一点扫描，把细节都扫描清楚了，然后你就识别出来了，这是相当长时间的主流学说，一直到现在还有人主张这样的学说。在1982年的时候，有一位中国科学家，就是现在生物物理所的陈霖教授，他第一次提出来，人的识别先从整体的拓扑获得感觉，然后补充细节，识别的次序应该是这样子。他在1982年提出来的时候，当时所有的科学家，主流科学家都反对他，经过20多年，差不多到今年，他才逐渐地赢得了大多数科学家的承认，所以现在相关的国际杂志，专门为这个出了一个专刊，介绍他这个理论和所有主流的科学家对他的赞同或者是批评。
第一他提出这个，我觉得应该说不是一件非常之困难的事情，如果有中国文化的传统的话。你只要看中国画家画画你就知道，他画两笔，是什么像什么，就已经出来了。我看过人家画国画，非常精彩，这么一画两笔，几秒钟过去，那个形象就已经出来了。然后他才去补充，一点点去补充。你只要有过这种经历，你一定会感觉到人的认识，是认识整体的轮廓再认识细节。敢不敢在主流科学家不赞成这个的情况底下提出自己的看法，坚持自己的看法，并不断用科学方法加以验证，是能不能做出重大发现的前提。
第二、敢不敢在人家批评反对的情况底下，坚持把这个工作做下去。陈霖幸亏当时也得到了一些支持，80年代，我们科学院给了一些支持，能够做下去。但是很长的时间没有得到同行的公认，一直在反对。所以如果一个人想急于成名，很可能要跟着主流的科学家走，很容易得到国际上的承认。你要不想跟着国际科学家走，你就要冒相当大的风险，而且要准备有一段时间坐冷板凳或者是受到各种批评。但是恐怕也只有这样子，才能够做出比较独特的真正有价值的结果。所以我今年推荐他到“求是”基金会，授予他今年“求是”奖的建议的时候，评委一致赞同给他这样一个奖，也是今年他被选为院士。我想说这句话的意思就是说，我们的理论物理学家，恐怕也要有这种心理的准备和实际的准备。要在物质上，或者在精神上，处于比较困难的境地下，能够为了科学的真理，而去献身，这是最后能够获得重要成果的一个很重要的条件。
所以我刚才讲的第二个问题就是说，要取得重大的科学成果，需要创造若干个条件，有些条件是和政策环境有关的，有些条件必须要理论物理界克服自身的弱点，来进行创造。比如说学术批评和学术争论风气的兴起，就要靠我们自己来解决。中国人有中国人的一些不良的传统，比如说好面子，怕得罪人，为了自己要当教授，就不对教授进行学术批评，要想评上院士，就不能对院士说不，诸如此类，这些都是需要由我们自身努力来克服的一些问题。如果我们自己不克服这写弱点，学术争论，学术批评不能够在中国的科学界真正的开展，我想要做出很好的科学研究的成果，大概是办不到的。
最后我还讲一点，理论物理学经过了上世纪的蓬勃的发展以后，现在还面临非常多需要解决的问题，当然解决的难度确实是越来越大，也牵扯到其他很多的学科，上一世纪最辉煌的是最基本的理论，像相对论和量子力学或者是量子场论，这些最基本的理论，到现在为止，仍然有迹象表明，都不是最后的。无论是在基本粒子还是在天体物理，不断提出了很多新的现象，使现有理论无法完全加以解释。我想问题是现在的实验已经没有像以前那样容易，比如说像基本粒子，以前几乎每年，每几年就有新的实验数据来刺激理论的发展，现在需要那么高能量的加速器，在短期之内，已经不太可能得到像以前那么多的实验数据来提供给我们分析。但是现在天体的观察比过去是大大的加强了，提出的实验数据也越来越多。毫无疑问，基本的物理理论，还需要继续发展，而且有可能继续发展。当然也许其难度更大，需要花费的力气更大，需要其他方面的准备更多，比如说数学方面的准备，还要有哲学方面的准备，我想当年发明量子力学和相对论的时候，数学和哲学在其中都起了很重要的作用。像量子力学如果没有Hilbert空间、群论等等，不可能很快发展。现在究竟需要什么样的数学，大家需要探讨，确实需要有些数学家来加入，有些年轻的理论物理学家，要具备更好的、更广更深的数学基础。
第二、哲学方面的准备，现在也是需要加强。在当年，有些矛盾的现象，像粒子和波动的矛盾，就是非常之突出的，像时空是绝对还是相对，诸如此类，我想现在一个很重要的矛盾，对基本的理论来讲，可能是复杂性和简单性之间的矛盾，因为我们搞基本理论的人，总是希望用最简单的理论来解释世界最复杂的现象。但是到了目前这个阶段，从夸克以后，已经不像是一个简单的理论可以做到的了，像“弦”的场论就比粒子场论更为复杂，到了那么小范围之内，它能量那么大，激发的自由度那么多，一开始就是一个复杂系统，而复杂性的问题我们基本上没有解决的方案，现在社会现象，生物现象都是复杂性问题，基本粒子也是复杂性问题，照我看，这里面可能需要新的哲学思维和数学的方法。可以说现在几乎所有的科学都在朝复杂性的这个方向上转，物理学也不例外。最基本的理论也不例外，我们本来好好的四维空间，要考虑十几维空间，本来是粒子，要考虑到“弦”，到高维的东西，膜什么的，这种方向，这种选择，是不是唯一的，是不是对的，还要加以更深入的思考，当然现在要考虑一些不仅是那么基本的问题，包括生物、社会里边，更是复杂性的问题。复杂性的问题，跟统计是天然的要连在一起，这是我个人的看法。从这里头能不能够找到像量子力学本质上是统计的看法，能不能从复杂性的里边，能够把它理解，我觉得这也是一个值得，这个是随便说的，去思考的一个问题。
除了基本粒子，利用相对论、牛顿力学能够解释的现象，物理学还有很多。在这一方面，我觉得比较基本的理论物理的问题，还是集中在宏观的量子态方面有没有新的发现。因为量子力学是一个微观的理论，能够出现宏观的量子态，本身且不说是一个重要的现象，在哲学和方法论上面，也值得加以一定的思考。在量子力学本身，现在有爱因斯坦他们提出来的本来是想否定量子力学实验而发展出来的量子信息学，我看也是很重要的发展方向。中国科学家在这方面，特别是科大在这方面做了很多很好的工作。这里头有一个比较基本的问题，就是相干性是怎么被破坏的，你可以把量子态让它相干的时间很长，距离很长，范围很大，继续保持它的相干性，但是总有一个它要被破坏，就是坍塌的过程。照我来看，既然你可以把这个条件改变，使得相干性长度变长，一定有条件使得它变短，甚至于消灭，我想量子力学本身解决不了这个问题，这个问题肯定是非线性的，我上次举个例子，就好像要用理想流体力学解决不了冲击波结构，为什么它的波面是间断的，你必须加入耗散才能解释，相干性一定跟耗散有关系，如果这个问题要是了解了，我想量子力学很多基本的问题就能够了解，它是怎么坍塌的。这个坍塌是不是不可理解的，这里面也有不同的哲学思想，要按照玻尔和海森堡思想，这是不可理解的，按照爱因斯坦的观点，应该是有过程的，有可能可以理解的。我比较倾向于这个观点，我因为没有时间，没有能力，也没有本事把这个问题弄清楚，不过如果在座的各位，特别是对量子信息特别有兴趣的也许能解决这个问题。量子信息是朝另外一个方向走，让相干性变得更加的长，更加的远，而坍塌恰好是它的反方向，你怎么使它变长，变远呢，一定是你把环境变得更加的没有干扰，没有耗散或者怎么样，我觉得这两个问题互相之间应有某种关系，应该可以找到某种方法加以说明，如果谁要能说明这个，我觉得一定有很大的意义。
当然理论物理学，除了发展理论物理学本身之外，还有责任帮助其他的学科去发展，所以现在理论物理学应该进入到其他各个科学领域里面去，特别是现在发展很快的生物学，天文学，化学，也包括数学，前一阵子物理学家对数学还是有相当的贡献，古典物理还继续对一些比较实用的，工程方面的、医学方面的研究，继续做出贡献。所以应该说本世纪，理论物理的发展方向还是很广的，作为理论物理研究所来讲，应该集中在一些更基本的问题上。理论物理所应该培养出干部到各个领域去发展，同时本身必须有一支核心的力量，从事理论物理基本的核心问题的研究，要真正取得几个有重大意义的突破，才完成了成立理论物理研究所的这个目标。
我拉拉杂杂讲了一通，只供大家参考，我就讲到这儿，谢谢。
各位早上好，今天在座的有非常多著名的理论物理学家，特别是很多年轻的物理学家，我离开理论物理有相当长的时间了，按道理今天做这个报告并不是很合时宜。今天这个会，是希望引起基金委领导对理论物理的重视，所以在理论物理所领导的一再要求之下，我勉为其难讲几点意见。
第一、上一个世纪，是物理学的世纪，这毫无疑问。而理论物理在上一世纪的物理学中间，发挥了非常重要、可以说是极其光辉的作用。今天大家都是学理论物理的，这点并不需要很多的时间来加以说明。上一世纪最重要的发现是相对论和量子力学，以及以后由相对论和量子力学结合发展出来的量子场论。这些理论对物理学、化学等所有的领域，都产生了深刻的影响。原子核物理，基本粒子物理，激光物理，量子化学，分子物理等，都受了上个世纪这两个最伟大发现的影响。而理论物理学家，在发展所有这些，从原子核，基本粒子到激光物理，每一个领域，都起着重要的作用。古典物理在上一世纪也在继续发展，特别是在一些特殊的状态里面，像等离子体状态，也扩展到很多其他的领域，直到为国民经济服务的一些领域，都有物理学家的影子，理论物理学发展的很多思想和方法，如刚才郝柏林提到的“scaling”（标度律），很多领域现在都在加以应用。就拿刚才发的这本书（《“理论物理专款”十周年总结》），里面提了从1990年—2003年的诺贝尔物理学奖，一共是14个奖，其中就有四个是理论物理学家得的奖，这里面有P.G. de Gennes，有R.B Laughlin，有 Herardus’t Hooft，Martinus Veltman，以及去年苏联的阿布里科索夫、金茨堡，美国的A.J Leggett，他们都是理论物理学家。理论物理在发展物理学，以及相关的学科方面在上一世纪是起了非常重要作用的，所以这一学科，应该在中国得到支持和发展。我讲的第一个问题，就是帮助我们的所长，向基金会呼吁，继续重视理论物理。
第二、讲讲理论物理的发展需要什么样的条件？我想通过量子力学的发现来说明。量子力学的发现过程中的环境，它的学术风气之好，是上世纪中最突出的一个例子。量子力学是第一次世界大战后主要在德国那样非常困难的条件下产生的。我最近才知道在第一次世界大战以后，相当一段时间内，德国科学家在世界上是受到排挤的，所有世界的国际会议，都不邀请德国的科学家出席。唯一的例外，只有爱因斯坦。因为爱因斯坦当时虽然在德国工作，但是他已经放弃了德国国籍，他讨厌德国军国主义，很早就放弃了德国国籍，加入了瑞士国籍。同时爱因斯坦一开始就是反战的，虽然他当时呆在德国柏林。战后的国际会议，就邀请他一个人参加。连普朗克这样的大物理学家都不邀请，因为法英科学家不愿意看到德国科学家。就是说德国科学家当时在国际上处于相当孤立的位置，替他们打抱不平的只有爱因斯坦，有一次开一个国际会议，在荷兰，爱因斯坦接到邀请以后，因为所有其他的德国人都没有接到邀请，所以他拒绝参加，他说科学是不能由政治来划分的，科学应该是没有国界的，不应该因为政治因素而影响科学家的交往，所以他也拒绝出席。他虽然很讨厌德国的政治，但是他觉得在那种困难的条件底下要保护德国的科学家。这说明德国科学家很困难。同时作为战败国，德国物价一直暴涨，工作和生活条件都很差。尽管工作条件不好，量子力学还是在哥廷根、慕尼黑以及丹麦的哥本哈根这几个地方发展起来，最后在哥廷根集大成。在它的发展过程中，有几点特别值得注意，以前我在不同的场合可能也讲过。一是培养了一大批杰出、优秀的青年科学家。最值得称道的是慕尼黑大学的索末非教授，他培养了海森堡和泡里，这两个最优秀的理论物理学家，非常之年轻，20岁左右，同时他采取的培养政策不是像我们一样留在自己身边，海森堡做研究生没有毕业，就给他送到哥廷根大学玻恩教授那儿，玻恩也是有名的诺贝尔奖获得者，海森堡在哥廷根呆了一年以后，又受到哥本哈根的玻尔教授的邀请，在哥本哈根呆了一年，1922到1924这三年，海森堡作研究生的过程中间，就经历了三个学术空气不同的地方，受到不同的训练，而海森堡自己认为，他在三个地方受到的训练对他的成长十分有用，他在索末非那儿学会了要攻克难题，当时旧量子论中最困难的问题是，考虑相对论的原子光谱，这是索末非解决的，所以在旧量子论中，索末非的学术成就是很高的，理论物理技巧的水平恐怕也是最高的。然后他到了哥廷根，他学了很多数学，哥廷根当时是德国的数学中心，大数学家希尔伯特就在那里，玻恩的数学也非常之好。他在哥本哈根跟玻尔学会了物理思维方法，玻尔是物理学家，物理思想很好。海森堡受到了多方面的训练，等到1925年从哥本哈根再回到哥廷根以后，他做出了矩阵力学这个划时代的量子力学的成果。那时候他才25岁的样子。不久，在哥廷根的薛定谔也发现了波动力学。当时有一大批年轻的科学家，还不只是有他们，在法国有德布罗依，在英国有狄拉克，在意大利有费米，可以看到当时有一大群，非常杰出的年轻的科学家，在欧洲各国老一代科学家不同风格的培养训练下面，得到了全面的成长。
第二个条件，当时学术争论的空气非常之激烈。激烈争论主要是由爱因斯坦和玻尔这两个人引起的，因为他们具有完全不同的哲学观点。当时玻尔受到马赫思想的影响，他只注重观察的现象怎么来解释，只要能解释这些现象，他基本上就认为是一个好的理论，他并不去追问最后是不是符合认识论的最基本观点。在 1924年，为了解释某个现象，他甚至提出来能量不必守恒。爱因斯坦完全不同他坚决相信在观察现象的后面存在一个真实的客观的世界，这个世界是有必然的规律的。爱因斯坦是一个非常伟大的天才，他在量子论上的贡献，其实是非常之大的，现在有人认为，他不太喜欢量子力学，不很重视他对量子论的贡献。在历史上这是不对的，他对量子论的贡献一直到1924年为止，都是非常之领先的。首先他在1905年解释光电效应，把光既是粒子又是波动这个问题提了出来，以后爱因斯坦也一直在思考光为什么既是粒子又能是波动，他也非常接近于认为电子也应该既是波动又是粒子，因为他当时已经做了一个建议，所有的物质的振动，都应该量子化。成功的解释了固体的比热。所以他很早就认为不仅光是量子化的，物质的振动，声波都是量子化的，所以一切这些物质都具有粒子和波动的双重性，这点他虽然不是明确的指出。但是他对这个矛盾，始终自己心里头不太踏实，怎么解释，怎么可能，所以他一直在思考像这样的问题。一直也得不到解决，他说他花在量子论上的时间，比花在广义相对论的时间还要多，但是并没有得到非常好的结果，除了有一个例外，1924年印度一位中学教师，是玻色，他用了一个新的办法推导普朗克的辐射规律，他这个文章不被杂志所接收，所以他寄给爱因斯坦，希望爱因斯坦把他推荐到一个德国的杂志上去。爱因斯坦看了他这篇文章以后觉得很好，就和玻色合作写出了非常有名的玻色-爱因斯坦统计的文章，预言了玻色-爱因斯坦凝聚态的存在。爱因斯坦与玻尔在量子力学发现以前就见过若干次面，但是每一次都谈不拢，互相争论得非常之厉害。这种争论，我想对双方都起了很大的作用，这个争论不像有些书说1932年才开始的，量子论还没有出现之前，他们就开始争论量子论的本质是什么，这个争论当然也给下一代的学生带来很大的影响。所以像海森堡他就敢于和玻尔去争论，玻尔比他年纪大很多，相当于他的老师，像泡里更不必说了，泡里是有名的愿意批评别人的人，他当时对什么东西都要给予他个人的评价，大家对他都很尊重。泡里这个人也是非常少有的一个聪明人。他跟海森堡是同学，友谊非常之好。海森堡每做一个工作，必须得到泡里的同意才能放心，如果泡里不同意，海森堡心里就打鼓，这个东西到底是对还是不对。泡里的聪明大家都知道的，他19岁还是学生的时候，就写了一篇精彩的广义相对论的总结文章。我在当学生的时候还看过这篇文章，在座的可能早就不知道了，那篇文章可以说是几代学习相对论的人必读的一篇文章，这篇文章是一个19岁的学生写的，就是泡里，所以泡里的聪明是无可怀疑的，以至于当时有人甚至说像泡里这样的聪明是超过爱因斯坦的，但是他的成就没有爱因斯坦高。
泡里和爱因斯坦很大的不同，爱因斯坦是很专心一志的，他想一个问题，一心钻进去。泡里是任何问题他都有兴趣，他都要发表意见，人家也愿意听他发表的意见，他的意见在当时非常重要，他要做什么问题，他写一封信给谁，在物理界就要传。一直到1957年我到了苏联以后，还发生了一件事情。当时海森堡提出了一个新的非线性的场论，大概是想统一的来解决世界运动的基本规律。因为是海森堡提出来的，所以引起理论物理学家广泛的重视。当时苏联最大的物理学家是朗道，他也知道了这件事情，但是他开始没有表态，当时有一位意大利的物理学家在苏联，他是费米的学生，他们两个感到朗道这个人太骄傲，像个大权威，说什么话都不能反驳，所以他要开个玩笑，这个玩笑怎么开呢，他在4月1日愚人节草拟了一封信，让一位波兰的科学家交给朗道，那个波兰科学家刚刚从欧洲回来，这个信说，泡里认为海森堡的这个理论是非常令人信服的，是非常重要的。朗道有一个很有名的研讨会，当时在开研讨会的时候，把信交给朗道，朗道看了那个信以后，他立刻态度来了一个非常明确的一个转变，把这个理论大吹嘘了一顿，他们做这个事情的人，就觉得很好笑了，他们拟信的时候就安排了陷井，那个信开头有几行字，把头一个字母竖着念的话就是俄文的“傻瓜”，等朗道大吹嘘了一顿以后，就说你的信念得不对，你竖着念一下，结果一下朗道就体会过来了，大怒，就走了，会也开不下去了。这只是说明泡里当时的影响如此之大。泡里那么聪明，有时也会作出错误的判断。1956年，他就认为杨振宁和李政道的宇称不守恒不可能。不管怎么样，当时争论的气氛非常之热烈，这种争论的气氛没有上下的关系，没有任何的顾忌，我想是促使当时理论物理能够非常快速发展的原因之一，而且因为那个争论，对薛定谔才有影响，因为他不赞成哥本哈根那套哲学，所以才去发展了波动力学的理论，那时候爱因斯坦和薛定谔是站在一边的，觉得量子力学应该不像哥本哈根学派那样解释，玻尔和海森堡站在一起，但是他们两个也还有争论，争论因为玻尔更看中他的互补原理，他们两个有一次吵到半夜，海森堡还哭了一场。我说这个的原因是，理论物理要发展，必须要有学术争论，必须要在年轻的科学家之间，在年轻科学家和年长的科学家之间，要有真正的毫无保留的学术的批评和学术的争论，只有在争论的过程中间真理才能越辩越明，而且即使是反对的意见，到后来也可能产生新的科学的成果。因此在学术环境中，第一，要有个规模在临界以上的研究群体。第二、这个研究群体必须要真正的能够展开学术争论和学术批评。
第三、我想确实要有一些帅才，要有一些特别杰出的个人，青年科学家要能够脱颖而出，要逐渐发挥重要的作用。其实你看欧洲在上一世纪开始，像相对论和量子力学，都是一些年轻的、最杰出的科学家，在那里起了主导的作用。普朗克发现量子论的时候，已经40岁了。爱因斯坦做出了最重要贡献的时候，只有26 岁的样子，今年是爱因斯坦诞辰125周年，玻尔提出他的原子论的时候，他年纪也是比较轻的，也是30多岁，像海森堡、泡里、狄拉克都是二十几岁，薛定谔大概30几岁40岁，都是中青年的科学家，而且是青年为主的，起着决定性的作用。这些人中间，又有一些个别的人特别的杰出。怎么让一些特别杰出的人才能够被发现，能够成长，这也是今天的中国科学能不能够很快发展的一个重要因素。当然像我刚才讲的海森堡，他的成长除了他自己的天才之外，很重要的是因为他受到了上一代的精心的培养，他在三个地方，受到了三种不同的教育。爱因斯坦的情况完全不一样，他完全是靠自己，因为他从中学开始老师就不喜欢他，而且要开除他，说你最好不要留在学校里面，因为你坐在后面老笑，笑得我没法讲课。所以他中学在德国也没念完就走了。第一次考大学，那时候中学没毕业，也没考上，然后又到一个中学里面念了一年，才考上了瑞士的苏黎士高工，当然这是一个很好的学校，但是那些主要的教授好像也不喜欢他。因为他不好好听课，他完全是靠自学，考试时就要借用同学的笔记，看好朋友的笔记去考试。最近我看到他考试的分数，按6分制来判分的，他最高的分是5分或者是4分。在我们这里，现在中国的青年学生，好像得到九十几分才满意，他不是这样子。他大学毕业的时候，想留校，老师也不要他，他想留校教书做研究也没有成功，去做了两年的中学老师，他即使做中学老师也不受欢迎，他做了中学老师，因为他的讲课方法跟人家不一样，立刻和中学的校长就发生冲突，也不行。一直到他的一个好朋友介绍他做了专利局职员以后，生活才安定。然后在这种条件下，靠业余的时间来做研究，在1905年，我想明年是国际物理年，主要要纪念的可能就是爱因斯坦加上量子论，1905年也是他创造奇迹的一年，那一年他发表了四篇文章，都是具有划时代意义的。其中狭义相对论是两篇，一篇是讲时空的，一篇是讲E＝MC2，一篇光电效应，一篇布朗运动，这四篇都非常之重要。假定中国有个小孩也具有跟他一样的素质，恐怕比他还要难于在社会上生存。因为他是极端崇尚自由的一个人，自己想干什么就干什么，但他不是乱来的那种自由，他要念自己喜欢的书，不愿意去听老师的课，不是那么循规蹈矩，这样的学生在中国，按照目前的教育制度，恐怕早就被刷掉了，不在中学被刷掉，就在大学被刷掉，我想这样的人在中国的研究机构恐怕也不会受到欢迎。
所以如何培养真正能够带领整个队伍走向一个新的台阶，哪怕少数这样的帅才，这个问题到现在我也觉得是一个难题，也没有找到一个很好的办法可以做到。我觉得现在我们很多体制是非常之固定。在早期，像清华大学，就没有这样，清华大学当年可以发现华罗庚，不需要经过考试，就把他调到学校来，先做图书馆的管理员，再培养成才。我不能想象今天的清华还能不能做得出这种事情来？所以在目前这样一个体制下面，如何来发现人才，特别是那些比自己更优秀的人才，是一个在学校或在研究所里面工作的教授们，在座的都应当注意的一件事情。
由于没有带头的人才，所以我们现在很多研究方向的选择是比较分散的，不能集中，因为要选择一个正确的方向，需要有创造性的直觉，作出前瞻的选择，这不是多数人能够作到的。那么顺便也讲讲我们拨款制度，现在如果有一个非常有名的人在带头，提出好的研究方向，可以用他的影响把钱拨过来，然后下面的人就可以不受到其他的干扰，围绕这个方向做下去。如果没有，大家就只好分散着申请，一旦分散申请就不断的为了交帐而烦恼、奔忙，而且要考虑怎么样快的来发表文章，而不是说考虑怎么样去攻非常难的问题。文章固然是发表了很多，但是真正有影响的工作并不是很多，更不用说能够到世界最高水准了。一般的讲，要酝酿出高水准文章需要比较长一点的时间。你就拿爱因斯坦那么聪明的人，酝酿相对论也有很长的时间，在高中的时候他就念了很多和这方面有关系的文章，他在大学里头一直在思考这个问题，我记得他在自述中还说过，他想相对论有关问题的时候，他自己都觉得非常之不易，甚至脑筋也发生了混乱。他在大学念书，到大学毕业以后几年，他一直思考这个问题，所以他也酝酿了相当多年才发现相对论，并不是突然灵感而得来的。现在假定每年都要发表几篇文章，第二年才能够生活下去的话，显然就不可能全力以赴攻难题。此外还有我们现在的年轻人本身要注意解决的问题，爱因斯坦有一点，他对生活的要求非常之低，这也是他一贯的特色，哪怕他成名以后，他对生活的要求还是非常低，以至于他被普林斯顿请去做教授的时候，为了工资的问题他说他只需要，最多需要三千美金就够了，普林斯顿校长说这怎么行呢，这么大一个科学家，三千美金太不相称了，反复的交谈以后，最后确定了他的工资好像是一万六千多美金。他的钱拿来怎么用，有时写上公式，就不知去向了，他要求非常之低，穿的衣服都非常之差。如果要没有很高的精神世界，而且能够始终献身科学，乐于艰苦的生活，不可能为了既定的目标去奋斗，集中精力去取得成功。
有人要问，中国什么时候能够得到诺贝尔奖，我觉得这是没有太大意义的一个问题，很多取决于机遇。从某种意义上讲，如果中国经济越发展，给的钱越多，创造的科研条件越好，培养的优秀人才越多，总归会有人得。但是在哪儿出来，完全是偶然的，是不是一定是在北京，或者是上海的这些学校，或者是研究所，也不敢说，也可能中国的第一个诺贝尔奖金出在偏远的一个小城市里边的科学家也不一定，我始终认为那里的科学家会更加努力，更加献身，少受环境的诱惑，而集中精力，坚持奋斗，取得成就的可能性也会更大。
第四个问题，如果我们还没有能够指出正确方向，是大家都信服的这样的带头科学家，能够大家一起在学术争论，学术批评的基础之上，围绕这个方向，集体来发展的话，还能不能做出一些更好的工作，我想这也是可能的。首先在年轻人中间要提倡自信，就是说对世界上一些还没有解决的问题，要敢于去提出不同的看法，而不是简单的跟在现在已有的成果后边，一步一步的去发展。当然学习跟踪也很重要，作为有一部分人，我也不反对，在别人工作的基础之上，去慢慢的发展，积累世界已经发展的知识。但是不要每个人都经过重复学习的过程，才了解世界上最先发展的成果。要有一部分人，敢为天下之先，其实有些也不一定非常之困难。我最近就注意到了一个例子。当然跟物理没关系的。在心理学认识论上面曾经有一个课题，一个很重要的课题，人到底是怎么样来识别图像的？世界的主流的理论一直说人的识别和计算机的识别是一样的，是靠一点一点扫描，把细节都扫描清楚了，然后你就识别出来了，这是相当长时间的主流学说，一直到现在还有人主张这样的学说。在1982年的时候，有一位中国科学家，就是现在生物物理所的陈霖教授，他第一次提出来，人的识别先从整体的拓扑获得感觉，然后补充细节，识别的次序应该是这样子。他在1982年提出来的时候，当时所有的科学家，主流科学家都反对他，经过20多年，差不多到今年，他才逐渐地赢得了大多数科学家的承认，所以现在相关的国际杂志，专门为这个出了一个专刊，介绍他这个理论和所有主流的科学家对他的赞同或者是批评。
第一他提出这个，我觉得应该说不是一件非常之困难的事情，如果有中国文化的传统的话。你只要看中国画家画画你就知道，他画两笔，是什么像什么，就已经出来了。我看过人家画国画，非常精彩，这么一画两笔，几秒钟过去，那个形象就已经出来了。然后他才去补充，一点点去补充。你只要有过这种经历，你一定会感觉到人的认识，是认识整体的轮廓再认识细节。敢不敢在主流科学家不赞成这个的情况底下提出自己的看法，坚持自己的看法，并不断用科学方法加以验证，是能不能做出重大发现的前提。
第二、敢不敢在人家批评反对的情况底下，坚持把这个工作做下去。陈霖幸亏当时也得到了一些支持，80年代，我们科学院给了一些支持，能够做下去。但是很长的时间没有得到同行的公认，一直在反对。所以如果一个人想急于成名，很可能要跟着主流的科学家走，很容易得到国际上的承认。你要不想跟着国际科学家走，你就要冒相当大的风险，而且要准备有一段时间坐冷板凳或者是受到各种批评。但是恐怕也只有这样子，才能够做出比较独特的真正有价值的结果。所以我今年推荐他到“求是”基金会，授予他今年“求是”奖的建议的时候，评委一致赞同给他这样一个奖，也是今年他被选为院士。我想说这句话的意思就是说，我们的理论物理学家，恐怕也要有这种心理的准备和实际的准备。要在物质上，或者在精神上，处于比较困难的境地下，能够为了科学的真理，而去献身，这是最后能够获得重要成果的一个很重要的条件。
所以我刚才讲的第二个问题就是说，要取得重大的科学成果，需要创造若干个条件，有些条件是和政策环境有关的，有些条件必须要理论物理界克服自身的弱点，来进行创造。比如说学术批评和学术争论风气的兴起，就要靠我们自己来解决。中国人有中国人的一些不良的传统，比如说好面子，怕得罪人，为了自己要当教授，就不对教授进行学术批评，要想评上院士，就不能对院士说不，诸如此类，这些都是需要由我们自身努力来克服的一些问题。如果我们自己不克服这写弱点，学术争论，学术批评不能够在中国的科学界真正的开展，我想要做出很好的科学研究的成果，大概是办不到的。
最后我还讲一点，理论物理学经过了上世纪的蓬勃的发展以后，现在还面临非常多需要解决的问题，当然解决的难度确实是越来越大，也牵扯到其他很多的学科，上一世纪最辉煌的是最基本的理论，像相对论和量子力学或者是量子场论，这些最基本的理论，到现在为止，仍然有迹象表明，都不是最后的。无论是在基本粒子还是在天体物理，不断提出了很多新的现象，使现有理论无法完全加以解释。我想问题是现在的实验已经没有像以前那样容易，比如说像基本粒子，以前几乎每年，每几年就有新的实验数据来刺激理论的发展，现在需要那么高能量的加速器，在短期之内，已经不太可能得到像以前那么多的实验数据来提供给我们分析。但是现在天体的观察比过去是大大的加强了，提出的实验数据也越来越多。毫无疑问，基本的物理理论，还需要继续发展，而且有可能继续发展。当然也许其难度更大，需要花费的力气更大，需要其他方面的准备更多，比如说数学方面的准备，还要有哲学方面的准备，我想当年发明量子力学和相对论的时候，数学和哲学在其中都起了很重要的作用。像量子力学如果没有Hilbert空间、群论等等，不可能很快发展。现在究竟需要什么样的数学，大家需要探讨，确实需要有些数学家来加入，有些年轻的理论物理学家，要具备更好的、更广更深的数学基础。
第二、哲学方面的准备，现在也是需要加强。在当年，有些矛盾的现象，像粒子和波动的矛盾，就是非常之突出的，像时空是绝对还是相对，诸如此类，我想现在一个很重要的矛盾，对基本的理论来讲，可能是复杂性和简单性之间的矛盾，因为我们搞基本理论的人，总是希望用最简单的理论来解释世界最复杂的现象。但是到了目前这个阶段，从夸克以后，已经不像是一个简单的理论可以做到的了，像“弦”的场论就比粒子场论更为复杂，到了那么小范围之内，它能量那么大，激发的自由度那么多，一开始就是一个复杂系统，而复杂性的问题我们基本上没有解决的方案，现在社会现象，生物现象都是复杂性问题，基本粒子也是复杂性问题，照我看，这里面可能需要新的哲学思维和数学的方法。可以说现在几乎所有的科学都在朝复杂性的这个方向上转，物理学也不例外。最基本的理论也不例外，我们本来好好的四维空间，要考虑十几维空间，本来是粒子，要考虑到“弦”，到高维的东西，膜什么的，这种方向，这种选择，是不是唯一的，是不是对的，还要加以更深入的思考，当然现在要考虑一些不仅是那么基本的问题，包括生物、社会里边，更是复杂性的问题。复杂性的问题，跟统计是天然的要连在一起，这是我个人的看法。从这里头能不能够找到像量子力学本质上是统计的看法，能不能从复杂性的里边，能够把它理解，我觉得这也是一个值得，这个是随便说的，去思考的一个问题。
除了基本粒子，利用相对论、牛顿力学能够解释的现象，物理学还有很多。在这一方面，我觉得比较基本的理论物理的问题，还是集中在宏观的量子态方面有没有新的发现。因为量子力学是一个微观的理论，能够出现宏观的量子态，本身且不说是一个重要的现象，在哲学和方法论上面，也值得加以一定的思考。在量子力学本身，现在有爱因斯坦他们提出来的本来是想否定量子力学实验而发展出来的量子信息学，我看也是很重要的发展方向。中国科学家在这方面，特别是科大在这方面做了很多很好的工作。这里头有一个比较基本的问题，就是相干性是怎么被破坏的，你可以把量子态让它相干的时间很长，距离很长，范围很大，继续保持它的相干性，但是总有一个它要被破坏，就是坍塌的过程。照我来看，既然你可以把这个条件改变，使得相干性长度变长，一定有条件使得它变短，甚至于消灭，我想量子力学本身解决不了这个问题，这个问题肯定是非线性的，我上次举个例子，就好像要用理想流体力学解决不了冲击波结构，为什么它的波面是间断的，你必须加入耗散才能解释，相干性一定跟耗散有关系，如果这个问题要是了解了，我想量子力学很多基本的问题就能够了解，它是怎么坍塌的。这个坍塌是不是不可理解的，这里面也有不同的哲学思想，要按照玻尔和海森堡思想，这是不可理解的，按照爱因斯坦的观点，应该是有过程的，有可能可以理解的。我比较倾向于这个观点，我因为没有时间，没有能力，也没有本事把这个问题弄清楚，不过如果在座的各位，特别是对量子信息特别有兴趣的也许能解决这个问题。量子信息是朝另外一个方向走，让相干性变得更加的长，更加的远，而坍塌恰好是它的反方向，你怎么使它变长，变远呢，一定是你把环境变得更加的没有干扰，没有耗散或者怎么样，我觉得这两个问题互相之间应有某种关系，应该可以找到某种方法加以说明，如果谁要能说明这个，我觉得一定有很大的意义。
当然理论物理学，除了发展理论物理学本身之外，还有责任帮助其他的学科去发展，所以现在理论物理学应该进入到其他各个科学领域里面去，特别是现在发展很快的生物学，天文学，化学，也包括数学，前一阵子物理学家对数学还是有相当的贡献，古典物理还继续对一些比较实用的，工程方面的、医学方面的研究，继续做出贡献。所以应该说本世纪，理论物理的发展方向还是很广的，作为理论物理研究所来讲，应该集中在一些更基本的问题上。理论物理所应该培养出干部到各个领域去发展，同时本身必须有一支核心的力量，从事理论物理基本的核心问题的研究，要真正取得几个有重大意义的突破，才完成了成立理论物理研究所的这个目标。
我拉拉杂杂讲了一通，只供大家参考，我就讲到这儿，谢谢。
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