日本科技有什么关系?
先放结论,在我看来日本人(民族)在基础学科上的贡献大致可以分为三类:引入、推广、发明。 “引入”指的是将其他科学领域的基础理论或方法引进本土并加以实践应用;“推广”则是在本土的基础上进一步将相关理论深入普及和实际运用;至于“发明”当然就是日本人自己发明的了。 下面我分别就三类的典型例子做个介绍。
第一类:引入 在近代以前,日本的科学技术大多是从中国古代继承和发展过来的,例如佛教从传入中国到在日本盛行,就带动了日本社会各个层面的进步,包括建筑、雕塑、绘画、陶瓷等艺术领域的繁荣,以及数学、天文、历法等学科的发展。
到了近现代,由于西方国家在科学技术方面领先,日本也开始大量引进西方的先进理论和科研成果。最典型的例子莫过于微观量子力学中著名的“薛定谔方程”的引入。 薛定谔是奥地利物理学家,1935年他获得了诺贝尔物理学奖,主要贡献在于对晶体中的电子运动以及宏观量子物理(后来发展成量子力学)的研究。他的经典论文《波动力学的数学基础》提出了量子力学中著名的薛定谔方程,并在之后几年里得到了证明。 不过这个方程在当时并没有引起太大关注,直到二战后美国著名博士奥本海默等人重建了原子弹的设计,他们采用了薛定谔方程作为基础理论才得以成功。
随后这一成果在美国广泛流传,并被编入大学教材,成为西方主流国家大学生必修科目。 而早在八十年代初我国本科物理教学大纲中,量子力学部分也使用了薛定谔方程。因此可以说薛定谔方程作为量子力学核心基础的地位是不容置疑的。
第二类:推广 提到量子力学就不能不提到另一个伟大的物理学家——爱因斯坦。他在狭义相对论的基础上发展了量子力学,并通过与玻尔等人的论战将其推向成熟。但是他对量子力学的推广却没能像薛定谔那样得到普遍认可,甚至遭到了不少批评。这其中的原因颇为耐人寻味。
爱因斯坦于1905 年发表了著名的广义相对论,以此获得了诺贝尔物理学奖。此后他又建立了电磁学与光学中的“光子说”并由此奠定了现代光学的基础,还发展了原子能、激光等技术。但是他关于量子力学方面的研究并没有获得太大的成功。这与他的学术性格有关。
作为一个经典物理领域里的大家,爱因斯坦并不喜欢过于新奇的理论,对于量子力学他就曾直言 不感兴趣。再加上他在美国长期被当作德国人的代表而遭到排挤,因此他的很多理论即使很有价值也很难得到传播和应用。
第三类:发明 这方面的例子就太多了,随便举几个好了:晶体管、LED灯、静电复印机、液晶显示器、超导磁悬浮列车……这里我想谈一谈我在日本最佩服的一位科学家——坂田幸雄。坂田是位天才型的人物,很小的时候就展现了超乎常人的智商(130以上)。他26岁就在物理学界顶级期刊《物理评论》上发表了知名文章,提出了后来被称为坂田定律的粒子束加速器设计原理。
中年以后他在等离子体物理学方面做出了诸多贡献,并因此于1987年获得诺贝尔物理学奖。但是说起他的成就还不止这些呢。
我看过一部采访他的记录片,片中这位满头白发的老人谈到他小时候的学习和生活时,自豪地表示,所有事情他都靠自己想,然后就可以做到(意思是自己不需要别人帮忙,什么事情都可以自己动手做)! 看到这儿你是不是也觉得这个老爷子厉害得让人害怕啊? 是的,我就是怕。