20世纪物理学思想的历史透视，本文主要内容关键词为：物理学论文,透视论文,思想论文,世纪论文,历史论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
作为精密科学典型的物理学，是整个自然科学的基础。在临近世纪末之时，回顾近百年来物理学的思想历程，对于思考下一个世纪科学的走向无疑是有意义的。因为历史总是孕育着未来，尽管科学的前进并不顾及其历史。
现代意义下的物理学的主要任务是，依据观察和实验所获得的事实，运用数学和符号系统，合乎逻辑地建构物理世界图象。这种思想的形成和发展以及物理世界图象的变迁，构成了物理学思想的主流。在这个意义上考察物理学思想的发展，我曾把它概括为五种形态（思辨物理学、数学物理学、实验物理学、理论物理学和计算物理学）和四种物理世界图象（力学物理世界图象、能学物理世界图象、电磁学物理世界图象和基本相互作用统一物理世界图象）〔1〕。 其中的计算物理学和基本相互作用统一物理世界图象出现在20世纪。
世纪之初量子论和相对论的诞生被公认是一场物理学革命。正是它的发展导致一种新的物理学研究纲领的确立、一种新的物理世界图象的形成和一种新的物理学研究方法的兴起。然而，由于量子论和相对论的某些根本性的不协调，物理学家们一直感到物理学大厦基础的不牢固。
物理学革命与新研究纲领的确立
在上个世纪末，许多物理学家对当时的物理学状况感到满意，认为物理学已经发展到相当完善的地步，似乎牛顿力学、电磁场理论、热力学和统计物理学可以解开一切自然现象之谜，物理学的主要框架已经构成，剩下的问题只是提高精度和推广应用了。其实不然，热力学和统计力学以及电磁场理论都突破了牛顿力学的框架和力学自然观，并且这些理论之间还存在着内在矛盾。
热力学第二定律的不可逆性同牛顿力学的可逆性相对立。虽然热力学第二定律的统计解释表明可以从力学定律导出热现象的不可逆性，但它引入了与牛顿力学规律的确定性相对立的统计规律；同时统计力学的“各态历经假说”根本不能归结为力学原理。另外，统计力学中的能量均分定理不能适用于具有无限自由度的电磁场。电磁场理论和电子论揭示了同分立的原子概念相对立的连续的电磁场这一新的物理实在；并且导致电磁相互作用以有限速度传播的结论，也同引力的瞬时超距作用相对立。此外，麦克斯韦（1831～1879）的电磁场方程和伽利略（1564～1642）的相对性原理不协调，电磁现象领域中质量和电动力的速度相关也同牛顿力学的质量和力的速度无关相矛盾。
但是，正视这些矛盾并从根本上抛弃力学自然观，探索新的物理学认识论以推动物理学理论变革的物理学家为数不多。多数物理学家盲目乐观，其中有些人看到了这些矛盾，但并不怀疑传统物理学的研究纲领和力学自然观，而想在它的基础上修补漏洞。只有少数物理学家为克服这些矛盾开始探索新的物理学认识论和方法论。这主要表现为摆脱力学自然观和力学物理学方法的种种努力。在这个探索过程中，以奥斯瓦尔德（1853～1932）为代表人物的唯能论物理学和维谢尔（1861～1928）、维恩（1864～1928）和阿伯拉罕（1875～1922）等人发展的电磁自然观出现了。然而唯能论和电磁自然观并不比力学自然观高明。马赫（1838～1916）在它们出现之前就曾通过自己的探索指出：用力学来解释一切自然现象是一种偏见，应该揭穿“力学神话”，任何特殊现象的自然规律都没有资格作为解释其他现象的基础，应该寻求对各种现象的统一解释。彭加勒（1854～1912）从非欧几里得几何学的成功看到了科学原理可以改变的真理，提出理论的一部分具有约定性，人们可以自由构造理论，由经验去选择。这些思想在物理学家中产生了影响，事事实上为物理学革命准备了认识论的条件。
上个世纪末，许多物理学上的实验发现同物理学已有的理论不相容。检验地球相对以太运动效应的迈克尔逊—莫雷实验得到否定的结果。根据麦克斯韦—玻尔兹曼的能量均分定理计算的双原子和多原子气体比热值和实验得到的值明显偏离。黑体辐射现象、光电效应以及原子的线状光谱都不能从已有的物理学理论得以说明。最能震动当时物理学界的是X射线、放射性和电子这三项发现。1895年伦琴（1845～1928 ）发现X射线，1896年贝克勒尔（1852～1908）发现放射性，1897 年汤姆孙（1856～1940）确证电子的存在。这三大发现同几千年来关于元素的不变性和原子的不可分性的观念相冲突。诸实验发现和由它们引出的元素嬗变和物质结构模型都不能在已有物理学理论的基础上得到合理的说明。物理学家们开始怀疑和重新审查物理学既有的基本概念和原理。正是在这个过程中酝酿了世纪之初的一场物理学革命。
这场革命是上个世纪末达到顶峰的古典物理学理论的内在矛盾以及它们在新的实验事实面前无能为力而陷入危机的必然结果。1900年普朗克（1858～1947）的“量子假说”一举打破了“自然界无飞跃”的古老的格言，吹响了物理学革命的号角。爱因斯坦（1879～1955）是这场革命的主将，1905年他不仅发表光量子论推进了普朗克的量子理论，而且发表狭义相对论变革近三百年来的物理学时空观。他马不停蹄地前进，1915年完成了狭义相对论的推广，提出广义相对论，并于1917年应用广义相对论考察整个宇宙， 开创了现代的科学宇宙学。 玻尔（1885 ～1962）在1913年以其著名“三部曲”原子理论推动了这场物理学革命的一个战场的胜利前进。 沿着爱因斯坦和玻尔的两种不同的思路， 在1925～1926年，分别由薛丁谔（1887～1961）和海森伯（1901～1976）完成了数学上等价的两种不同形式的量子力学——波动力学和矩阵力学。相对论和量子力学是这场物理学革命的主要的标志和成果，它们构成了新物理学发展的基础。
这场物理学革命的实质在于，通过物理学基本概念和原理的变革，改变了以往指导物理学研究的牛顿纲领。牛顿纲领以牛顿力学体系解释整个物理世界，而这场革命所建立起来的新研究纲领则是以相对论和量子力学为核心，本世纪整个物理学发展正是以它为指导思想的。
这个新的研究纲领表明，古典物理学所达到的主要是关于自然现象和过程规律的宏观描述，而新物理学则深入到从微观过程机制说明宏观过程的水平。新物理学同古典物理学相比具有更高的普遍性，相对论和量子力学都把牛顿力学作为某种极限情况包括在自身之中；新物理学提供了认识自然和描述自然的新思考方式，放弃了关于物理事件在空间和时间上的进程与观察无关的古典物理学的信念，限制了古典物理学概念有效性的适用范围。这场物理学革命为20世纪整个科学和技术的革命奠定了基础。正是在它的影响下产生了量子化学、分子生物学、相对论宇宙学和量子宇宙学，也正是在它的基础上出现了核能技术、固体电子技术和激光技术。
在物理学危机和革命的过程中，一些物理学家曾经出现过认识论观点的混乱。在他们看来，古典物理学的真理性是绝对的，所以在古典物理学的适用界限被发现之后，就怀疑它的有效性；在物理学的基本原理变革之后，就惊呼“科学原理普遍毁灭”。实际上，受到限制的不是古典物理学的有效性而是它的适用范围；新物理学把实验揭示出来的古典物理学理论框架内的矛盾提升为原理，为科学知识开拓了新的经验领域，恰好证明科学原理是可以改变的。认识混乱的重要根源是对待科学原理的教条主义态度。随着物理学革命的进展，教条主义的呼喊逐渐被革命胜利的欢呼淹没。几个世纪以来在整个自然科学领域占统治地位的力学自然观，终于在这场革命中被冲垮，物理学实现了一次认识论的变革。
基本相互作用统一物理世界图象的形成
在物理学史上，第一个科学的物理世界图象是力学世界图象，它作为物理学的一种研究纲领一直延续到上个世纪末。简单地说，力学物理世界图象把质量看作最基本的物理实在，它们在接触力或超距力的作用下按力学规律运动。把力学物理世界图象作为一种研究纲领，就是把一切物理现象都归结为力学现象，把一切自然规律都归结为力学规律。随着力学发展水平的不同，力学物理世界图象也有变化。首先可区分笛卡尔（1596～1650）和牛顿（1643～1727）的不同。笛卡尔的力学物理世界图象是机械模型的、接触作用的、运动论的，由运动说明力。牛顿的力学物理世界图象是数学的、超距作用的、动力论的，由力说明运动。其次我还可以区分力学物理世界图象发展的三个阶段：牛顿的静态宇宙图象、康德（1724～1804）和拉普拉斯（1749～1827）的宇宙演化图象和同热的统计理论有关的几率宇宙图象。
由于力学物理世界图象作为研究纲领在热现象和电磁现象领域遇到了困难，促使科学家们怀疑它的普遍有效性，并且从热力学和电磁学的角度分别提出能学和电磁学的物理世界图象，以取代力学物理世界图象。能学物理世界图象的科学基础是热的能量理论，即热力学，它是在反对属于力学物理世界图象有气体运动论和原子论的背景下出现的。这种能学物理世界图象把能量看作最基本的物理实在，试图将一切自然过程都归结为能量转换的过程。虽然早在1887年黑尔姆（1851～1923）就出版了《能论》，主张精密科学不必引入有关原子假说的物理量，只应使用能量、压力、温度等直接可观察的物理量，但能论的代表人物是奥斯特瓦尔德。他发现催化现象不能由原子论解释而开始致力于由能量去解释的持续努力，1890年形成了他的唯能论思想。在他1893年出版的《普通化学》第二卷“化学亲和力”部分集中阐述了他的能学物理世界图象，认为世界上一切现象都只是由空间和时间中的能量的变化构成的，因此这三个量被他看作是最普遍的基本概念，一切能计量观察的事物都能归结为这些量。电磁学物理世界图象把电磁以太和带电粒子看作最基本的物理实在，试图将一切自然规律都归结为电磁场方程决定的电磁以太的性质。1894年维谢尔构画了一个以以太为基础的电磁学物理世界图象，1900年维恩以明确的形式提倡电磁学物理世界图象，1902年阿伯拉罕进一步完善了它。能学物理世界图象和电磁学物理世界图象，在历史上只是昙花一现。从方法论的角度看，这两种物理世界图象和力学物理世界图象一样，都试图把多样的自然现象归结为一种特殊的自然现象，用一种特殊的自然规律描述全部物理现象。这正是马赫批评的力学物理世界图象的根本缺陷。真正成功地取代力学物理世界图象的是基本相互作用统一物理世界图象。
基本相互作用统一物理世界图象的方向是爱因斯坦在创立相对论的过程中开辟的。他在解决牛顿力学和电动力学不协调矛盾中没有因循上述的“归一”思想，他不企图把力学现象和电磁学现象归结为其中任何之一，而是在一个新的时空构架中把两者统一起来。他的狭义相对论实现了在运动学水平上的两者统一。此后，爱因斯坦、希尔伯特（1862～1943）、韦耳（1885～1955）等人都曾致力于建立引力与电磁力统一的统一场论。他们的直接愿望虽然未能实现，但是他们的这种统一基本相互作用的思想却引来了后继者。在30年代基本粒子研研究中发现了强相互作用和弱相互作用以后，物理学家们仿照韦耳的规范场理论，建立起规范量子场理论，寻求基本相互作用的统一描述，并获得了初步的成功。
粒子物理学这一物理学的重要分支学科，导源于上个世纪末的三大发现，即X射线、放射性和电子的发现。 电子的发现直接导致原子结构研究和质子的发现，并间接地促进了作为原子理论的量子力学的诞生。X射线研究的深入，导致爱因斯坦关于光的粒子性观点被确认， 而放射性研究则导致宇宙射线研究和原子核物理学的诞生。1932年查德威克（1891～1974）发现中子，1933年汤川秀树（1907～1981）提出核结合力强相互作用概念，1934年费米（1901～1954）提出核衰变的弱相互作用概念。随着量子力学发展为量子场论以及原子核物理和宇宙射线研究的深入，粒子物理学诞生了。1935年汤川秀树发表论文《基本粒子的相互作用》，把电子、质子、中子和光子概括为基本粒子，把它们之间的电磁作用力、强相互作用力和弱相互作用力概称为基本相互作用。随着粒子物理学的发展，爱因斯坦统一场论的理想曙光在望。
韦耳对后世的影响不在于他的理论结果，而在于他的理论的规范场方法。规范场理论的基本思想是，如果一组物理定律在某个整体对称变换下不变，将它推广到局部对称变换下，还要保持不变就得引入新场，这新场就叫规范场。规范场的量子就是一种新粒子，该粒子的交换引起新的力。可以设想，通过这种从整体对称到局部对称的过渡，便可描述各种力的起源。
最早的规范理论是电磁理论。1954年杨振宁和密耳斯〔2 〕将其推广，建立了一般化的规范对称性的数学理论，迈出统一基本相互作用的决定性一步、但是，这种一般化的规范理论是非阿贝尔的，而在非阿贝尔规范理论中，规范场量子的零质量成为电磁场以外的其他三种基本相互作用描述的主要困难。对于弱相互作用，由于1964年黑格斯提出了一个消除零质量的方案，温伯格于1967年，萨拉姆于1968年，分别独立地提出了他们的弱电统一模型，遂实现了统一描述弱相互作用与电磁相互作用的规范理论——量子味动力学。对于强相互作用，由于1972年盖尔曼等人引入“色”概念而建立起描述强相互作用的规范理论——量子色动力学。由于实验上发现的色作用的“渐近自由”表明，必然存在一个强弱相互作用可比的能量标度，使得统一描述强相互作用和弱电相互作用的大统一理论成为可能。1974年以来统一量子味动力学和量子色动力学的各种大统一模型相继提出。由于大统一的能量标度处于引力开始变得重要起来的能量范围，把规范理论向包括引力在内的四种基本相互作用统一推进也就有了明确的意义。70年代提出的各种超引力理论和80年代兴起的超弦理论，就是包括四种基本相互作用的一些超统一模型。虽然所有大统一和超统一理论都还处于探索之中，但基本相互作用统一物理世界图象已经形成，并且作为物理学的一种研究纲领起作用。
计算物理学的兴起及其意义
所谓计算物理学，它以电子计算机为主要工具，但它的主要特征不在于“计算”，而在于通过计算对自然过程进行模拟实验，从而作出发现。这种“数学实验”的发现由理论物理学作进一步的论证，并由实验物理学去检验。
数学实验是一种介于古典演绎法和古典实验法之间的一种新的科学认识方法。它的实质在于，它不是对客体或现象进行实验，而是对它们的数学模型进行实验。数学实验包括四个基本方面：建立数学模型，拟定分析模型的数值方法，编制实现分析方法的程序，在计算机上运行程序。
1955年洛斯阿拉莫斯实验室LA—1940号研究报告，可视为计算物理学诞生的标志。这篇题为《非线性问题研究》的著名报告，是关于弱非线性一维动力系统的研究。策划和领导这个计算实验的是费米。在二战期间他曾在洛斯阿拉莫斯协助奥本海默（1904～1967）制造原子弹，战后还经常访问这里。这里有世界上最好的电子计算机，费米很快就对计算机发生了兴趣，并同巴斯塔（J.Pasta）、乌勒姆（S.Ulam ）等人讨论计算机的可能应用。费米想到那些解析数学无法处理的非线系统的长时间行为和大尺度性质方面的研究。1952年他们计划了一个计算机实验。
FPU用当时最大的计算机之一Maniac， 研究弱非线性振子系统的能量趋向均匀分配的过程。他们取64个质点排成一条直线，相邻质点间除普通的弹性力外，还有很弱的非线性作用。这个一维动力系统是一组耦合起来的非简谐振子。把各点的坐标位移重新组合一下，可以得到64种运动模式。初始时刻让能量集中在第一个模式上，计算以后的能量分布，按通常理解的趋向热平衡的概念，预期很快达到“能量均分”。而数学实验结果却大出所料，系统完全没有“热化”的趋势，而且经过相当长的一段时间后，能量重新集中到第一个运动模式上。FPU 在报告中指出，他们的计算结果“真正地构成了一点发现”，它“暗示，人们普遍相信的非线性系统中的‘混合和热化’的普适性，并不总是被证明是正确的”。他们的这一数学实验结果被称为“FPU问题”。
这篇数学实验报告当时没有公开发表，在费米逝世后10年才由赛格瑞（E.Segré）将其收在费米文选中〔3〕。 这个数学实验本身及其发现，在计算物理学史上有重大意义。它不仅开数学实验之先河，而且FPU问题直接导致“混沌”和“孤子”的发现。 它们与“长时尾”的发现一起，构成“计算物理学的三大发现”，因为它们导致计算物理学三种代表性的研究方法和研究领域：混沌物理学、孤子物理学和分子动力学。
理解FPU问题是沿两条路线进行的。 一条是数学地研究经典离散哈密顿系统的一般性质，另一条路线是采用“连续”假设或偏微分方程进行研究。前者导致混沌的发现，而后者导致孤子的发现。FPU 实验的“近回归”结果，实质上是对玻尔兹曼（1844～1906）1871年提出的“各态历经假说”的挑战，其后数学地研究得出的KAM定理实质上是对FPU实验结果的一种说明。不久，计算机实验通过破坏KAM定理的条件发现， 保守的和耗散的动力系统的吸引子具有未曾预料的相迹弥散特征。为了与通常的吸引子相区别，1971年茹勒（D.Ruell）和塔肯斯（F.Takens）称它们为“奇怪吸引子”，而1975年李天岩和他的导师约克（J.A.Yorke）又把奇怪吸引子称作混沌〔4〕。由于运用分维几何学和符号动力学手段， 混沌物理学的研究得以不断深入和扩大范围。 虽然早在1834年罗素（J.Scott Rusell）就在河水中发现了“孤波”，接着有科尔特威（D.J.Korteweg）和德弗里（G.de Vries）在1895年根据流体力学导出KdV方程并求得孤波解， 但“孤子”这一术语用作指认一种局域的或孤立的物理实体以其不变的结构和一致的速率传播， 是在理解FPU问题过程中在1965年由扎布斯基（N.J.Zabusky）引进的〔5〕。孤子物理学发展的第一步是在连续假设下导出耦合振子的KdV方程， 接着研究了具有孤子解的各种典型方程和孤子图形，1972年以后进入孤子物理学范式确立的时期，现在已发展到技术应用。用计算机模拟研究物性始于1957年，阿尔德（B.J.Alder）和温利特（T.E.Wainwright ）用钢球势直接计算物性开创了分子动力学〔6〕。1967 年他们两人通过计算机实验发现铜球气体速度自相关的“长时尾”现象。由于这种现象是玻尔兹曼输运方程所不能解释的，而促使人们从宏观和微观两个方向去寻求理论的理解。80年代以来分子动力学方法的第一原理已从牛顿力学扩大到量子力学，多体的数目从十数个扩大到数十万个，模拟对象也从气体扩大到固体。
计算物理学的意义在于，它发展了物理学研究的一种新方法。这样，如果从方法的角度区分物理学的研究模式，物理学已经是实验物理学、理论物理学、计算物理学三足顶立的新格局了。这样一个格局的形成是具有重大历史意义的。
在前近代时期，自然研究方法就具备了三个传统：数学主义、逻辑主义和实验主义。虽然近代科学的起步就表现了数学和实验的某种结合，但这种结合是一种不平衡的结构。一方面实验多是不精确的甚至是定性的而且数量很少，大多数科学的成功主要靠以少量的实验为基础的数学推理取得的。以牛顿的《自然哲学的数学原理》（1687年）为代表的数学物理学在18世纪得到充分的发展，而以他的《光学》（1704年）为代表的实验物理学却进展缓慢。真正的培根（1561～1626）科学精神到18世纪晚期才得以发扬，并与数学结合而在19世纪初确立了今天所理解的物理学。库恩（1922～1995）把19世纪兴起的这种实验物理学称之为“培根科学”。而理论物理学的真正意义在于它同实验物理学研究的分离。一批物理学家专注于构造定律的演绎系统，才使理论物理学作为一种研究模式逐渐明确起来。普朗克是第一位理论物理学家，玻尔建立了第一理论物理研究所。即使这时，由于实验物理学的深入人心，人们还怀疑地问：“物理学还有理论？”我们现在称之为“理论物理学”的研究在100年前还多称之为“数学物理学”。 是爱因斯坦给理论物理以最明确的界定。
这样回顾实验物理学和理论物理学确立的历史，计算物理学兴起的历史意义也就自然明确了。在方法论创新的意义上说，把计算物理学的兴起看作物理学的一场革命当无不妥。
物理学的辉煌与困惑
相对论和量子力学作为物理学的基础，它们是现代物理学的两大柱石。相对论和量子力学的结合，不仅使物理学本身的发展日新月异，而且也使物理以外的其他自然科学改变了面貌。尽管在它们的引导下，在完善物理学理论和发展技术两方面我们都取得了惊人的成就，但是当今的物理学家们并没有上个世纪末的物理学家们的那种感觉，即物理学的大厦已经临近完工，而是心存困惑地感到现代物理学的概念基础似乎不太稳固。这突出地表现在不断被揭示出来的相对论和量子力学之间不协调的诸方面。实际上，关于相对论和量子力学概念基础的协调和统一问题，一直被物理学家们视为物理学的最基础的问题。
相对论和量子论都在解决电磁相互作用问题中产生的。对运动物体的电动力学研究导致相对论的诞生，它的最重要的成就是找到了适合描述电磁相互作用的时空结构，即麦克斯韦方程组在惯性系之间的洛伦兹—爱因斯坦变换。依这种变换重新改写的粒子动力学方程，保持了极限情况下的古典对应。但是爱因斯坦很快发现，依惯性系相对性原理和真空光速恒定原导出的协变式不适用于引力，又转向由等效原理和包括加速系在内的相对性原理导出时空结构的广义协变式，并且满足广义协变的引力场方程作为最低级的近似，把牛顿引力理论包括在其中。量子论源于热辐射能谱研究，在电谐振子模型基础上运用热力学熵的几率表示，导致辐射场能量子的发现。它与线状光谱研究结合形成原子结构的量子理论，进一步发展则是量子力学、量子电动力学和量子场论的诞生。
相对论和量子力学结合而形成的量子电动力学，是两者相容最集中的表现。这种结合成功的实质在于，对电磁相互作用，相对论提供的时空结构和量子论提供的能量结构，即在逻辑上自洽又与经验符合。量子电动力学的有效范围已表明，它只成功地适用于纯电磁相互作用。在四类基本粒子中，电磁相互作用以三种型式出现：轻子—光子型、介子—光子型和重子—光子型。量子电动力学只能成功地处理轻子—光子型的电磁相互作用，对于其余两种电磁相互作用，由于存在其他相互作用的干扰而困难重重。虽然在纯电磁相互作用下，量子电动力学到10[-16]厘米仍然有效，但超出这种类型却遇到了麻烦。因为10[-13]厘米是强相互作用的力程，10[-15]厘米是弱相互作用的力程，10[-33]厘米是引力相互作用的力程，即使只在轻子—光子型的电磁相互作用中，在到达10[-33]厘米时，引力量子效应也开始起作用。
把量子电动力学推广为普遍的量子场论，用以描述电磁相互作用以外的基本相互作用及诸相互作用的统一，既有成功也有困难。弱电统一标准模型比较成功，但也还不能算是真正的统一理论。它不仅包含两个独立的规范群及两个独立的耦合常数，而且黑格斯机制也未经实验证实。量子色动力学是最有希望的强相互作用模型，但它只能定性地解释渐近自由。SU（5）大统一模型预言的质子衰变也尚无实验证据。 这种不令人满意之处是否暗示，相对论和量子论隐藏着某些彼此冲突的基本假设？
作为量子论创立者之一的爱因斯坦，自量子力学诞生之日起就怀疑它的基础，并以推广相对论为量子论建立巩固的基础而奋斗终生。量子力学创立人之一的狄拉克（1902～1984）对相对论和量子力学之间的不协调，也越来越倾向怀疑量子力学的基础，在题为《物理学的方向》（1975年）的演讲中甚至认为“量子力学的基础还没有真正建立起来”。
现在已有三类实验不同程度地表明了相对论和量子论之间的不协调。这三类实验是EPR实验、中子干涉实验和A—B效应实验。EPR实验结果倾向支持量子力学而不利于相对论，按流行的说法是，这类实验倾向否定同相对论联系在一起的定域性。而A—B效应实验的结果则又是支持定域性的。中子干涉实验结果表明相位差同惯性质量和引力质量的乘积成正比，而这意味着弱等效原理不再普遍成立，向相对论提出了挑战。
当代著名物理学家惠勒（J.Wheeler ）在其《物理学的质朴性》（1981年）中说：
我们常说，物理学中最大的问题是协调量子论和相对论。我现在更鲜明地说：量子论和相对论根本不能协调，除非在这样一种观念框架中，即在其中没有这两者，没有定律，并且更重要的是“没有时间”。然而在最后，量子论和相对论又都会作为一种近似而出现〔7〕。
物理学理论的逻辑总是决定着它的发展史的逻辑结构，尽管它受社会环境和物理学家心境的制约。物理学发展的内在动力是由其理论的逻辑力量推进的。当代物理学的基础，相对论和量子论，是历史上物理学的逻辑延伸，又是未来物理学的逻辑起点。
注释：
〔1〕董光璧、田昆玉：《世界物理学史》，吉林教育出版社， 1994年；第4～11页。
〔2〕Yang,C.N.,Mills,R.L.,Phys.Rev.96,191(1954).
〔3〕Collected Paper of Enrico Fermi,University of Chicago Press,1965.vol.Ⅱ,978.
〔4〕Li,T.Y.,Yorke,J.A.,American Mathematical Monthly.82(1975),985.
〔5〕Zabusky,N.J.and Kruskal,M.D.,Phys.Rew.,Letters 15( 1965).
〔6〕Alder,B.J.and Wainwright,T.E.,J.Chem.Phys.,27(1957),208.
〔7〕惠勒：《物理学的质朴性》，安徽科学技术出版社，1982 年；第35～36页。
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