基础科学: " 欧洲总是为人作嫁,学者经常自相矛盾"

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楼主 (北美华人网)
Q 欧洲总是为人作嫁,学者经常自相矛盾
一定有人会问:那么到底应不应该重视基础科学研究?很多没有思考过这个问题的人会立刻回答:当然应该啊!但是,事情完全不是这么简单。
我们且来回顾一下通常公认的第一流基础科学成果——万有引力、相对论、进化论、原子理论、航天理论、双螺旋模型……令人惊奇的是,这些全是欧洲人在欧洲搞出来的,没有一个是在美国搞出来的。但是,美国人却利用原子理论最先造出了原子弹和核电站(最早向国外出售核电站设备的也是美国),利用双螺旋理论在基因工程和生化医学领域狠命赚钱,利用航天理论率先登月……
于是人们很容易产生一个问题:既然欧洲人搞出了这些第一流的基础科学理论,为什么老是让美国人去收获这些理论的经济果实呢?
我们必须注意到,基础科学成果有一个致命的问题:知识产权无法得到保护。现代商业社会保护知识产权最重要的手段是专利,上面那些第一流的基础科学成果有专利吗?全都没有(搞出相对论时的爱因斯坦,自己就是专利局的职员)。基础科学成果一旦搞出来,就是全人类的共同财富,谁都可以拿来用。
基础科学研究中,英国人搞出来的成果是最丰硕的,但让英国称霸的是工程技术,而且最终还是美国人后来居上成了霸主。原子理论和双螺旋模型的经济成果被美国拿走了绝大部分。航天理论出于十月革命前的俄罗斯人(其实仍植根于万有引力理论),苏联曾用它领先国际,但如今俄罗斯困于经济体量,航天已成中、美、俄三家鼎立之局。至于相对论和进化论,名头虽大,却至今没有任何能与工商业挂钩的重要应用,只能对外部世界“画图景”和“做解释”而已。
从历史上、整体上来看,搞基础科学研究,不仅成果可遇不可求,而且如果自己没有足够强大的产业需求和应用技术,结果通常就是为他人做嫁衣。
而在许多人士心目中,“美国”和“基础科学”是可以同时美好的事物,所以一旦有人指出美国从来不重视基础科学,就使得美国和基础科学不能再同时美好了——如果美国不重视基础科学却能强大,那基础科学岂不就变成不重要,甚至可有可无了吗?
更严重的矛盾还表现为,许多研究科技政策的人士,长期抱怨中国政府在基础科学研究方面投入太少,却无视中国近年在产业和技术方面的巨大进步,无视中国已经坐二望一的不容置疑的现实——如果他们对中国基础科学投入太少的抱怨是真有事实依据的,那现实就表明无需在基础科学上投入很多;如果将中国的成功现实归功于基础科学研究,那就表明多年来他们对政府的抱怨是没有事实依据的。
类似的矛盾,还会出现在面对今天美国技术和产业持续衰落的现实时——如果美国真的是重视基础科学研究的,那衰落的现实就表明,重视了基础科学也无济于事;如果将美国衰落的现实归咎于不重视基础科学,那他们心目中“美国重视基础科学”的神话就必然坍塌。  UQ
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虽然不能说英国在基础科学研究方面的成果是最丰硕的,但英国在历史上确实做出了许多重要贡献,并且在某些领域处于领先地位。例如,英国在物理学、化学、生物学等基础学科都有杰出的研究成果,为现代科学发展奠定了基础。
以下是更详细的解释: 英国在基础科学研究中的贡献: 物理学: 英国在物理学领域有着悠久的历史和杰出的贡献,包括牛顿的万有引力定律、麦克斯韦的电磁理论、卢瑟福的原子核模型等,这些都是物理学发展史上的里程碑。 化学: 英国化学家道尔顿提出了原子学说,为化学的发展奠定了基础。此外,英国在有机化学、元素化学等领域也都有重要贡献。 生物学: 英国生物学家达尔文提出了进化论,对生物学的发展产生了深远影响。此外,英国在分子生物学、遗传学等领域也都有重要研究成果。

需要注意的是: 基础科学成果的共享性: 基础科学研究的成果具有共享性和普适性,一旦被发现,就成为全人类的共同财富,任何人都可以利用。 英国在应用科学和工程技术方面的优势: 英国在应用科学和工程技术方面也取得了显著成就,这与基础科学研究的成果密切相关。 科学研究的全球合作: 现代科学研究是全球合作的结果,任何一个国家或地区的贡献都是整体科学进步的一部分。 不能简单地将成果归功于某个国家: 虽然英国在某些领域做出了突出贡献,但不能简单地将基础科学研究成果归功于某个国家,而是要看到全球科学家的共同努力。

总而言之,英国在基础科学研究方面做出了重要贡献,但科学研究是全球合作的结果,任何一个国家或地区的贡献都是整体科学进步的一部分。 UQ
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Q  Aug 10, 2025 刚刚,物理学界爆出了个大新闻:科学家首次直接“抓住”了量子纠缠的幽灵,而驾驭它的,竟是宇宙最短的时间单位,普朗克时间! 你没看错,这项8月5日发表在顶刊《自然》合作期刊《npj Quantum Materials》上的颠覆性研究,来自日本大阪大学团队,他们在一种名为CeRhSn的神奇晶体中,窥见了量子世界最深层的奥秘。这一发现,将可能直接为量子计算机铺平道路,让我们距离那个充满无限可能的未来,又近了一大步!

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Q 日本大阪大学和广岛大学科学家合作,首次在铈铑锡(CeRhSn)材料中直接观测到受普朗克时间(量子力学最小时间单位)调控的重费米子量子纠缠现象。这项发表于《自然》合作期刊《npj量子材料》的研究,为开发基于固态材料的新型量子计算机开辟了新途径。
重费米子是固体中传导电子与局域磁性电子强相互作用形成的“增重版”电子,其引发的非常规超导等特性一直是凝聚态物理研究热点。铈铑锡材料具有独特的准笼目晶格结构,以拥有“几何阻挫效应”著称。几何阻挫效应指某些特定几何结构的物理系统,由于无法同时满足内部所有竞争相互作用,系统无法达到能量最低的稳定状态,而引发一系列奇异量子现象。
实验发现,在几何阻挫作用下,铈铑锡内电子的有效质量急剧增加,形成重费米子。更惊人的是,在高温环境下,这些重费米子不再遵守普通金属世界里的规则,而是变为非费米子液体,其寿命更逼近10-43秒的普朗克时间极限。
精确的光谱分析证实,这些重费米子的行为特征符合量子纠缠的数学描述,且纠缠持续时间受普朗克时间调控,就像微观世界里出现的一种转瞬即逝的“量子舞蹈”。量子纠缠被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”,指两个粒子无论相隔多远,都像有一根无形的线连着,一个粒子的状态发生改变,另一个粒子会瞬间感知并随之改变。
最新发现不仅帮科学家进一步深化了对量子纠缠本质以及重费米子之间复杂相互作用的理解,更开辟了在固态材料中操控量子态,从而构建新型量子计算机的新途径。对这类纠缠态持续开展深入研究,或将为量子通信、量子计算等领域带来全新解决方案。  UQ
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