文化博覽丨陳佳洱:為什麼中國近代科學比西方晚了200多年?
摘要:15世紀歐洲文藝復興運動之後,科學上的偉大變革接踵而來。16世紀哥白尼、布魯諾、伽利略等前仆後繼、矢志不渝地反對宗教精神桎梏,開創了一場真正意義上的科學革命。那麼為什麼中國近代科學比西方晚了200多年呢?
作者:陳佳洱 物理學家、中國科學院院士、北京大學原校長
15世紀歐洲文藝復興運動之後,科學上的偉大變革接踵而來。16世紀哥白尼、布魯諾、伽利略等前仆後繼、矢志不渝地反對宗教精神桎梏,開創了一場真正意義上的科學革命,形成了勇於探索未知規律、敢于堅持真理、重視實驗觀測等科學傳統。
17世紀牛頓綜合了哥白尼、伽利略、開普勒等的成果,建立了一套經典力學的理論體系,是以系統的實驗方法得到完整的因果關係的理性知識體系,樹立了科學與理性的權威,推進了18世紀以機械化為標誌的工業革命。19世紀麥克斯韋通過總結大量實驗獲得的電磁學四大定律,完成了電磁學的麥克斯韋方程,建立了經典場論,進一步拓展了人們的物質觀,並促進了整個人類社會電氣工程和通訊設備事業的大發展以及相關的電機、通訊製造等一系列工業技術的興起。20世紀以相對論、量子論和基因論為代表的革命性發展,形成了人類嶄新的時空觀、運動觀和物質觀,極大地深化了人類對基本粒子的微觀世界、各類星系的宇宙世界以及人類自身的各個尺度層次的基本規律的認識,使整個科學技術和社會生產方式發生了質的飛躍!
西方現代科學的發展給我們的啟示是,「認識世界」的探索研究儘管一開始並不能顯示出其社會經濟的潛在價值,然而經過必要的積累和發展,一旦轉化為「改造世界」的實踐時,就能開闢出嶄新的工程與技術領域,為人類的生存和發展開拓新的空間,創造新的需求。在探尋規律和追求真理的過程中,科學大師們凝結起來的科學與人文精神以及在研究中彙集起來的智慧,成為促進人類思想一次又一次解放,不斷豐富和發展引導人類走向更高文明的先進文化的強大精神動力。
為什麼中國近代科學比西方晚了200多年呢?
因為我國的傳統文化比較講究實用,缺乏科學探索和建立理性思維體系的動力。長期封建統治下的倫理道德與文化觀念不利於近代科學的萌發。過去有句話叫「民可使由之,不可使知之」,就是說可以驅使群眾但是不能讓他們知道究竟。封建社會的價值體系里搞科學發現之類的東西都是雕蟲小技。「閉關鎖國」政策為西方近代科學的傳入設置了巨大的障礙,極大地推遲了我國現代科學的發展。
中國科技在二百年中相對於西方的沉淪與落後,其苦果就是空前的被動挨打局面!從1840年鴉片戰爭到新中國建立的一百多年中,我們受盡世界列強的欺凌,整個中華民族陷於深重的苦難之中!
新中國先進文化與現代科學技術的興起
因此我們要靠先進的文化引領我們現代科學技術發展和壯大。社會的文化形態反映著社會上各個群體和個人的價值取向和行為規範,潛移默化地影響著科研人員的精神境界和道德風範以及科技管理的體制和方針政策。新中國成立以來,科技人員對民族和國家命運的使命感和責任感,對探索和揭示未知規律、認識客觀真理的堅持和追求,使科技界通過艱苦卓絕的不懈奮鬥建立起先進的科學文化。「兩彈一星」的光輝成就就是在先進文化引領下現代科學技術發展壯大的範例。
當時面對美國的核威懾,1955年1月15日中共中央書記處擴大會議決定:建立核工業、研製核武器、培育核人才。1955年中央領導批准建設401研究基地開展核科技研究,並建立北京大學物理研究室培育核科技人才。初期通過政府間協定,由前蘇聯派遣專家、提供原子彈教學模型和有關資料和設備。但是1959年中蘇關係破裂,1962年撤走了所有的專家和圖紙資料,所以我們起步非常困難。當時中央成立了一個專委,周總理任專委主任,並調王淦昌、彭桓武、郭永懷、朱光亞組成四個技術委員會開展自主研製工作。那個時期,許多優秀的科技工作者,響應黨的號召,堅決根據國家需要,毅然放棄自己熟悉的專業以及工作和生活環境,投入到「兩彈一星」的研製工作中去。
面對當時國家經濟困難、科技基礎薄弱、國際技術封鎖和工作生活環境十分艱苦的條件,科學家和參與研製工作的幹部、工人、解放軍指戰員一起,依靠報效祖國、獻身科技、自主創新的精神和「三老四嚴」的作風,用較少的投入和較短的時間,實現了原子彈、氫彈和人造衛星等尖端技術的突破!
原子彈
(美國製造的原子彈 「小男孩」與「胖子」)
上圖是美國紀念館中陳列的最早的兩顆原子彈的模型,一顆是「小男孩」,還有一顆是「胖子」。第一顆投向廣島的「小男孩」是槍式,第二顆投在長崎的「胖子」是內爆式。相比槍式的原子彈,內爆式彈頭的技術更為先進:一是鈾235利用率更高,有16%的利用率(槍式只有1.3%),臨界到超臨界時間短(2~3微秒);二是核武器小型化,提高了炸藥利用率,可以做成小而輕的核彈頭。但技術複雜,關鍵是內爆彈炸藥的向心、同步「聚焦」。我們國家選用的是最先進的內爆式。
為了設計、試驗和製造技術先進的內爆式原子彈,國家在西北青海湖東邊海晏縣境內的一片開闊地上建立了西北核武器研究設計院(九院),進行我國第一顆原子彈、氫彈的設計、製造和試驗工作。新成立的九院,集中了我國著名的核科學家朱光亞、彭桓武、王淦昌、郭永懷等,還有一批年輕的科學精英,鄧稼先、周光召、于敏、陳能寬等。
1958年7月,三位蘇聯專家在京做了教學概念報告,口頭上講了些數據,朱光亞認真記下,1960將其整理成「絕密文件」,向理論組交底。鄧稼先帶領一批年輕的大學畢業生,用算盤、計算尺、手搖計算器進行中子物理、流體力學、高溫高密狀態方程和其他工程科學的計算。經過了九輪計算,還有一個對原子彈起關鍵性作用的重要參數(核爆氣壓)與蘇聯專家口頭留下的數據不同。1961年1月,周光召放棄心愛的粒子物理(他是世界公認的贗矢量部分守恆定理的奠基人之一)請纓回國參戰,經過一番努力和反覆審核,從基本的最大功原理出發論證了九輪計算的結果,證明了計算數據正確,糾正了蘇聯專家的數據錯誤,為原子彈理論設計解決了一個難題。
1963年3月,中國第一顆原子彈理論設計方案誕生,39歲的鄧稼先在歷史性文件上籤了字。後來數學家華羅庚稱,中國原子彈理論設計是「集世界數學難題之大成」的成果。本文節選自宣講家網獨家文稿:《陳佳洱:科技強國 我的中國夢》
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