单位文秘网 2021-07-22 08:14:12 点击: 次
工业革命。
20世纪初,物理学发生了一次革命,建立了量子力学体系,还有爱因斯坦的相对论,这是科学的革命。因为在微观领域,牛顿力学不适用了,需要量子力学和相对论来代替。量子力学与相对论刚提出来的时候,和我们生活是没什么关系,但是在这基础上后来发展起了很多新技术。比如半导体产业,就是从量子力学的基础上发展起来的,芯片也是。半导体的收音机、电视机、电子计算机、手机等,现在任何工业都离不开这芯片。正是这些基础科学研究,一步步推动着产业的发展、社会的进步。假如没有芯片,互联网、手机等方便我们生活的设施、设备都无从谈起。当然,从基础研究到真正可以改善我们生活之间还有一个过程,它需要在基础性研究的基础上有新的发明创造。我们对希格斯粒子的研究也不例外,现在的发现看上去离实用很遥远,但对未来生活的影响不可估量。
其次,为了进行基础的、前沿的研究,我们需要很多高新技术。比如,为了寻找希格斯粒子,建造了大型的强子对撞机和探测器,这些技术都是在这些基础研究上发展起来的。这些基础技术在我们生活中也有很多应用。比如加速器在医疗方面可以治疗癌症。它可以将粒子加速,去攻击癌细胞,将癌细胞杀死。断层扫瞄、核磁共振、伽马刀以及医疗上诊察、诊断的一些设备也都是在粒子探测器的基础上发展起来的。再比如保鲜方面,将鱼捞起来,再用加速器对其进行测照,杀死里面的细菌,将鱼真空包装以后,不需要防腐剂就可以保存很长时间。另外,在我国,烧煤、烧油等会对大气产生污染,如果用原子能的话,就会干净得多。核废料是件麻烦事,不过现在我们可以用在加速器基础上发展起来的技术,来处理核废料。
探测器方面也有很多的用途。比如研究材料,它的性质怎样?它里面的细微结构怎样?结构是怎样影响它属性的?为了弄清材料的这些问题,就可以用探测器方面的技术如同步光,对它进行测照,根据探测器探测到的信号,来判断这种材料的结构和性能。同样的手段可以用来探测生物大分子、蛋白质。比如探测蛋白质的结构、空间构象,以及空间结构在它的生命活动中起了什么作用等,进行生命科学研究。
这些技术几乎可以应用到所有的学科上,粒子物理学为各种科学研究提供了很好的基础。在北京的高能物理研究所有一个对撞机,上面还有一个同步辐射装置,能开展材料研究、生物大分子研究等。因为用户太多了,所以在上海又建造了一个同步辐射装置,南方地区的研究可以到上海的同步辐射装置那儿进行。现在用户还是不断增加,我们还想在北京、广东造一个更大的装置,这些都是为了促进其他基础科学的研究与发展。可以说,粒子物理研究对其他研究起了一个引领作用。
再举个例子,我们现在离不开的互联网,也是从高能物理研究中发展起来的。高能研究所是中国第一家使用E-mail的单位,我本人也是在上世纪80年代就开始使用E-mail了,那时全国很多地方都还没有,只有一些职业特殊的用户,才能使用E-mail,以后才推广到全国的。所以高能物理的研究对我们人类进步的贡献是不可小视的。
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