析萬物之理

魏紅祥

“萬物都是由原子構成的。”

如果用一句話描述整個世界，最值得告訴下一代的話就是這句。其實早在2000多年前，原子的概念就被古希臘人提出來，但人們對原子的真正理解卻是20世紀初的事情了。從萬物的復雜性歸納到原子的簡單性，這是一種了不起的思想方法和探索過程。

物理學是研究物質運動基本規律和物質基本結構的學科。物理學的研究對象幾乎包含一切事物，大到宇宙、小至基本粒子等一切物質都是它的研究對象。從空間來說，它涉及的尺度大小從10^-15米到整個宇宙，分辨率已經高達10^-11米;從時間來說，它涉及的尺度是宇宙的年齡，分辨率已經進入10^-18秒。

物理學具有非凡的創造力。物理學的發展史亦可以看成是人類社會的進步史。熱力學的研究促成了以蒸汽機應用為標志的第一次工業革命，讓世界“動”了起來;電磁學的發展引發了以電力應用為標志的第二次工業革命，讓世界“亮”了起來;半導體的普及引發了以計算機應用為標志的第三次工業革命，讓世界“快”了起來。可以說，物理學的每一次重大發現，都引領了人類前進的步伐，主導了人類前進的方向。

物理學具有神奇的預言能力。憑借人類掌握的物理學知識，科學家預言了很多當時無法觀察或者無法測量的物理現象，而這些預言大多在隨后得以證實。比如1915年，愛因斯坦預言光線經過太陽附近時會因為太陽的引力而彎曲。這一預言在1919年的日全食觀測中就得到了證實。

物理學改變著我們的生活。從家用電器到辦公設備;從X86系列處理器到奔騰系列，再到如今的酷睿系列;從智能手機到智能家電，人類享受著高速迭代的科技帶來的便利。

物理學也改變了我們對自身的認知。×光、超聲、核磁共振、心電波檢測、腦電波檢測，這些先進醫療設備性能的改善與升級無一不伴隨著物理學的發展與突破。可穿戴設備、智能外骨骼、人機交互芯片，物理學的迅猛發展讓我們對未來充滿想象……

物理學改變著世界。它改變了人們的生產方式、交流方式以及競爭方式。繼交通工具之后，通訊技術的發展再次縮短了世界之間的距離;清潔能源的發展，密切了人類與自然的關系;人工智能的發展，必將極大地促進人與人，社會與自然的和諧共生、共同發展。

世界是可認知的，未來是值得期待的。

本期特別策劃，我們將一起走進充滿無限奧秘的物理科學殿堂，去解密宇宙中、生活中的神奇物理現象，了解粒子加速器、光纖在微觀世界里的最新前沿。讓我們跟隨科學家，一起領略物理學的無限魅力吧！