基礎科學走到盡頭了嗎？楊振寧是第二個開爾文勳爵？答案是有可能

似乎有回到了十九世紀末的時代，牛頓經典力學一桶漿糊，麥克斯韋方程組搞定了電磁學，我們還有什麼要做的，不過就是修修補補而已，持有這個論點的不乏少數，其中就包括普朗克的導師菲利普·馮·約利，估計大家也不認識菲利普·馮·約利，但應該認識普朗克吧，無論是他偉大的量子力學成就還是他的盛世美顏。

十九世紀末：科學界的問題都解決完了嗎？

在十九世紀末的時代背景下，普朗克的導師菲利普·馮·約利是這樣對普朗克說的：

「這門科學中的一切都已經被研究了，只有一些不重要的空白需要被填補」

當然普朗克的回覆也很經典：

「我並不期望發現新大陸，只希望理解已經存在的物理學基礎，或許能將其加深。」

準確的說當時確實是經典力學、經典電動力學和經典熱力學的黃金時期，物理大廈也都已經構建完畢，但也許只有幾個人才知道這座大廈即將傾覆，而這來自幾個並不起眼的「窟窿」！

1、牛頓絕對時空觀的以太沒有找到，引力成了超距作用

2、黑體輻射的紫外災變

（其實遠不止兩個，還有放射性元素發現，X射線以及盧瑟福發現的元素嬗變等）

當然這「兩朵烏雲」在普朗克的大學期間並沒有爆發，而他也以優秀的成績在慕尼黑大學順利拿到了博士學位，並且在亥姆霍茲和基爾霍夫的骨灰級熱力學領袖的引領下，普朗克一頭扎入了熱力學領域。此時時間線是1889年4月。

在此前兩年的1887年，麥可遜和莫雷展開了一個幾乎顛覆經典力學的「絕對參考系」光幹涉實驗，這個史稱「麥可遜-莫雷實驗」終結了以太說，引力成了赤裸裸的超距作用。當然此時大家都不太相信這個結果，而是展開了反覆試驗。

原理如動圖，非常容易理解

當時關於熱力學最熱門的課題是「黑體輻射」，在對輻射波段以及輻射能量上有很深的認識，但當要計算整個長波輻射到短波輻射時卻出現問題了！

黑體輻射維恩公式：在短波輻射領域非常貼合實際測量

黑體輻射瑞麗-金斯公式：在長波輻射領域非常貼合實際測量

但兩者都不能在對方領域計算，而且誤差極大，特別是瑞利-金斯公式，在紫外波段計算的結果直接趨向於無窮大，這就是紫災變的來歷。普朗克對此展開了研究，並且受到玻爾茲曼的啟發，將能量能連續輻射的模式修改成了能量子模式，結果完美解決了黑體輻射的全波段統一公式計算的問題

而1916年愛因斯坦發表的廣義相對論，則補上了以太的漏洞，質量彎曲空間的模式來解釋了引力的傳遞，而且水星進動問題上完美解決了牛頓挖的大坑，在1919年的日食觀測上也證明了光線會受到大質量天體作用而走「彎路」！

二十一世紀初：科學界的問題都解決完了嗎？

楊振寧在反對中國建設CEPC上說過一句話「物理界的盛宴已過」，這話和當年開爾文勳爵的原話十分相似，他是這樣說的：

「物理學的未來，將只有在小數點第六位後面去找」

看起來似乎是這樣，但開爾文勳爵卻沒有想到，在他去世前，看到了量子力學正在生根發芽，在他去世後九年，愛因斯坦的廣義相對論以顛覆性的姿態將牛頓經典力學拉下神壇。這距離他說這句話不過是二十年不到而已。

人類是不是太高傲自大了呢？

關於楊振寧的言論，相信他有為中國考慮的一面，希望將這些錢投入到更需要的地方，比如培養人才，展開建設，但人各有志，也許中國現在的想法已經不一樣了！

比如他的好意就被中科院王貽芳院士列了七條反駁意見，當然我們其他就不提了，特別關於科學最前沿的描述方式我們來圍觀一下：

LHC對希格斯粒子的測量精度只有10%，未來的CEPC可以達到1%，可以確認希格斯粒子的性質，是否與預言的標準模型一直，測量其自耦合與真空相變模式。未來在確認的過程中也有可能發現新伴隨粒子，非點結構的希格斯粒子等。

這是高能粒子物理界的問題，除了這些外，還有超弦理論，曾經超弦理論是最有可能將時間、空間和物質統一起來，但現在超限理論的發展似乎有些不受控制

弦論的擁護者認為它是目前我們所知的理論中唯一一個有潛力成為真正的「萬物理論」的。20世紀90年代，研究者通過「對偶性」（數學上的等價性）把5種弦論分支相互聯繫起來，增強了物理學家對弦論的信心。如今，研究者認為，這些分支理論其實是一個基礎理論的特殊情況，他們稱這個基礎理論為M理論。不過，M理論的方程至今仍遠未完成。

未來會走到哪裡，我們會現在能判定嗎？

對於宇宙誕生那一刻的追尋也是我們探索的最大動力，但當前最成熟觀測手段的極限是宇宙誕生後37.9萬年的微波背景輻射，因為之前的光被宇宙「濃湯」所束縛，光學或者電磁波段都無能為力，但引力波可以，直達宇宙誕生的那一聲啼哭

因為在宇宙誕生的第一個普朗克時間內，引力就誕生了，從這一刻開始引力就開始發揮作用，而此時的引力對於時空的擾動，可以說是空前絕後的，但由於宇宙的膨脹也會將引力波的傳遞無限拉伸，我們用什麼技術去還原？即使被拉伸也會比微波背景輻射看得更遠。

地基探測器探測引力波的頻率範圍是1赫茲~10^4赫茲。

除了地基引力波探測器之外，還在籌備「雷射幹涉太空引力波天線」（eLISA）。理論上，eLISA探測引力波頻率範圍為10^-5赫茲~1赫茲。

有那麼多問題懸而未決，我們的基礎科學走到頭了嗎？也許我們才剛剛開始，從牛頓時代起300多年時間建立的科學體系，也不過是未來的旅行打好行囊而已，哪裡才是目的地，沒有人會知道，但我們知道必須一直往前走。