物理学的未来

The Future of Physics

1900年,在巴黎国际数学家代表大会上,德国数学家大卫·希尔伯特(David Hilbert,1864—1943)根据19世纪数学研究成果和发展趋势,提出了新世纪数学家应该致力解决的23个数学问题。希尔伯特的演讲,对20世纪的数学发展,产生了极大的影响。100余年之后的2004年,另一个大卫,因发现量子色动力学中的"渐近自由"现象而荣获2004年诺贝尔物理学奖的美国物理学家大卫·格罗斯教授,同样就未来物理学的发展,提出了25个问题。也许人们会说,在物理学领域提出问题要比数学领域容易得多,因为物理学就像大江大河,而数学则像尼罗河三角洲中纵横交错的河网。但若是反过来想一想,既然物理学界对前沿问题具有更广泛的共识,我们就不难明白,格罗斯教授所提出的问题对未来物理学发展的重要意义。有趣的是,这25个问题中,有三分之一落在物理学的边缘地带,其中3个与计算机科学相关,3个与生物学相关,4个与哲学和社会学相关。格罗斯教授的演讲,最初是为美国加州大学卡维利理论物理研究所成立25周年庆典而准备的,该庆典云集了物理学各领域的世界一流学者。此后数月,格罗斯教授先后在欧洲核子中心(CERN)、中国科学院理论物理研究所、浙江大学等地作过内容相近的讲演。这里的译文,系根据格罗斯教授所提供的讲稿译出,中科院理论物理所网站有免费下载的讲演录相(http://www.itp.ac.cn/Video/2005/000.asf),读者也可以参考。