热烈庆祝世界物理年

热烈庆祝 世界物理年 2005年6月

我国物理学的发展历程-----回顾与展望 陈佳洱 2005年6月3日

1. 中国古代文明中的物理之光 2. 在旧中国的苦难中艰辛创业 3. 在新中国的建设中发展壮大 4. 改革开放、科教兴国与物理学的春天 5. 新世纪的机遇与挑战

中国古代文明中的物理之光

“物理”一词在2300前的先秦时期就出现了，当时的含义比现在的“物理”要广泛得多。它泛指人类对自然界及人类自身的理性认识或世界万物的道理。“物理”一词在2300前的先秦时期就出现了，当时的含义比现在的“物理”要广泛得多。它泛指人类对自然界及人类自身的理性认识或世界万物的道理。 • 中国古代的学者很关注对自然现象的观察和理解，他们认为对自然规律的认识，对于每个人的人生观与人格的形成至关重要。 • 当时的思想家认为自然界的规律和人文社会的规律是统一的，人文社会的法则也应该归结为天地、自然的法则；后来有人把这个观点概括为“天人合一”。说明当时物理与哲学混为一体。

物格而后致知，致知而后意诚，意诚而后心正，心正而后身修，身修而后家齐，家齐而后国治，国治而后天下平。(“物格者，物理之极处无不到也。知至者，吾心之所知无不尽也”。朱熹）物格而后致知，致知而后意诚，意诚而后心正，心正而后身修，身修而后家齐，家齐而后国治，国治而后天下平。(“物格者，物理之极处无不到也。知至者，吾心之所知无不尽也”。朱熹）人们首先要尽力探求世界万物的道理，深入理解得到的各种知识，才会有坚定的信念，修养好个人的品德；每个人有了崇高的品德，就能处理好家族、社会与国家的关系，达到天下大同。

天问 遂古之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？冥昭瞢闇，誰能極之？馮翼惟像，何以識之？圜則九重，孰營度之？惟玆何功？孰初作之？斡維焉繫？天極焉加？八柱何當？東南何虧？九天之際，安放安屬？隅隈多有，誰知其數？天何所沓？十二焉分？日月安屬？列星安陳？东西南北，其修熟多？南北顺椭，其衍几何？屈原（339-278 BC）

公元前13 世纪时，中国以甲骨文记录的世界最早的超新星爆发事件

Astronomical observation facilities in 1442, Beijing Celestial Globe of Zhang Heng in 125

通过长期的观测，中国创造了与农业经济相结合的农历，促进了农业经济的发展，并延用至今。通过长期的观测，中国创造了与农业经济相结合的农历，促进了农业经济的发展，并延用至今。

在乐器制作、声音传播规律的掌握以及具备完美听觉的音乐殿堂的建造上都取得了突出的成就。 在乐器制作、声音传播规律的掌握以及具备完美听觉的音乐殿堂的建造上都取得了突出的成就。 • 如被誉为20世纪考古学的重大事件的湖北随县出土的曾侯乙编钟是中国古代声学的杰作。

Achievements in musical instruments The 65 Chime Bells of Marquis Yi of Zeng Each bell can produce 2 tones when struck (Warring States Period (475-221 B.C.) )

Performance with Chime Bells in Paris (2000)

这组于公元前 500 年由青铜铸成的编钟，共 8 组 65 件。钟形如同两片相合的扁瓦，而不是圆的。每个钟具有双音性质，各自可以发频率相差大三度或小三度的两个音。整个编钟的音域包括 5 个八度，中音区 12个半音俱全，音高几乎与现代器件音高一致。编钟的延音短, 能够演奏旋律快的音乐，钟上突起的钟枚起到滤波的作用, 使音质更为优美，无论是中国民族乐还是西方的交响乐曲都能演奏。

在光学方面，在墨子的“墨经”中对几何光学的现象已有相当完整的表述，当时已发现了小孔成像技术，发展了金属放大镜技术….等在光学方面，在墨子的“墨经”中对几何光学的现象已有相当完整的表述，当时已发现了小孔成像技术，发展了金属放大镜技术….等 • 力学方面在杠杆原理、静力平衡原理以及在秤量工具和建筑结构等方面也很早就有很多建树

历史上，中华民族以高度的智慧和能力通过各种各样的发明创造，为人类文明的发展做出了光辉灿烂的贡献。在16世纪之前的相当长的一个时期中，中国科技领先世界, 其中对物理现象及其规律的研究和应用起了十分重要的作用。

中国近代物理学的起步比西方晚了200多年！ • 长期封建统治下的伦理道德与文化观念不利于近代科学的萌发 • 清朝“闭关锁国” 政策阻止西方近代科学的传入 • 我国的传统文化比较讲究实用, 缺乏科学探索和建立理性思维体系的动力。尽管科学研究与技术研究在形式和方法上并没有什么不同，但技术研究的动机在于应用，而基础科学代表着一种探索，其目标在于揭示和认识客观世界的基本规律；它的动机是求知、求真，对真理的追求！

15世纪欧洲世纪文艺复兴运动之后， 物理学上的伟大变革接踵而来 • 17 世纪牛顿综合了哥白尼、伽利略、开普勒等成果的大成，建立了一套完整的理论体系，奠定了以系统的实验方法得到完整的物理因果关系的理性思维体系，树立了理性与科学的权威 • 麦克斯韦通过总结大量实验获得的电磁学四大定律，完成电磁学的麦克斯韦方程，建立了经典场论。 “场”作为自然界一个基本构成, 进一步拓展了人们的物质观，并促进了电气工程和整个通讯事业的发展

20世纪以爱因斯坦等的相对论和量子论为代表的物理学的革命性发展，形成了人类崭新的时空观、运动观和物质观，极大地深化了人类对自然界从微观、宏观到宇观的各个尺度层次的基本规律的认识，使整个科学发生了质的飞跃20世纪以爱因斯坦等的相对论和量子论为代表的物理学的革命性发展，形成了人类崭新的时空观、运动观和物质观，极大地深化了人类对自然界从微观、宏观到宇观的各个尺度层次的基本规律的认识，使整个科学发生了质的飞跃 • 物理学上接踵而来的伟大变革推动了18世纪以来的多次技术革命，包括机械化、电气化、电子与通讯技术以及原子核科学与技术的飞速发展，引起了生产力与生产方式的巨大飞跃，使中国的经济与科技能力远远落后于西方列强，形成了前所未有的被动挨打的局面

近代物理在苦难中艰辛创业 • 鸦片战争的惨痛教训，激励国人“兴学救国”开始以译书、建学、派遣留学生等方式向西方学习现代科学技术 • 我国正式用物理学作为 Physics的学名是1900年从日文翻译的 “物理学”出版开始的 • 1919年的“五四” 运动高举“科学、民主”的大旗，使发展近代物理和科学成为中国人民摒弃陈腐思想、制度，争取民族独立解放，建立新中国的重要组成部份

许多在殴美学有所成的先辈毅然回国， 投身中国物理教育与研究的发展 • 1919年我国首次在北京大学设立“物理学系” 何育杰、丁燮林、夏元粟、饶毓泰、吴大猷等先后任主任，开设完整的本科课程和实验 • 1925年清华成立大学部，梅贻琦、叶企孙等先后任主任并先后延聘吴有训、周培源、赵忠尧等教授大力建设实验室，开展科学研究 • 同期，胡刚复、严济慈等在南京东南、中央等大学建立物理教育中心

1930 年前后，全国有20多所高等院校设物理系。其中北大、清华、浙大、中大、燕京等若干大学等已开展物理学研究。 • 1928年中央研究院物理研究所于上海成立；1929年北平研究院物理所于北京成立。 • 1930年左右，全国的物理学工作者发展到三百人左右。

1931年 保尔·朗之万在北京建议中国物理学工作者联合起来成立中国物理学会并参加IUPAP

中国物理学会的成立 • 中国物理学会于 1932年8月23日在清华大学成立。第一任会长北京大学教授李书华，副会长叶企孙，秘书吴有训，会计萨本栋。成立大会到会代表19人，登记在会会员约 80人。初期只有大学教师参加，不吸收中学教师。 • 中国物理学会成立之后，即为发展中国的物理学努力奋斗。在日军侵华战争爆发、暴风雨来临的前夕，学会坚持不渝地每年举行一次年会，坚持出版物理学报，论文用英、法、德三种文字发表，附以中文摘要，做了大量的工作

1937年7月7日日寇在卢沟桥发起侵华战争。八年抗战中，各地区的教育和研究机构被迫西迁到四川、云南、广西、贵州、陕西等地区，在极端艰难困苦的条件下，坚持物理教学和研究。在海外从事前沿研究的爱国学者也不断回国工作,竭尽全力使中国物理教育达到先进水平。周培源关于湍流模式理论的奠基性工作、王淦昌提出的中微子探测方法、吴大猷的《多原子分子结构和振动光谱》专著、王竹溪和汤佩松关于植物细胞水势的研究等，都是当时具有国际影响的成果。西南联大等校还培养出以杨振宁、李政道、黄昆等为杰出代表的一批优秀学者。

1932-1949 历届学会理事长（会长） • 抗战期间中国物理学会坚持开了六次年会，出版了六期学报。1942年还开报告会纪念牛顿诞生 300周年向为中国物理学艰苦创业的先辈们致以崇高敬意！

近代物理学在新中国的建设中成长壮大

新中国成立后，建设了数十个大学的物理系和研究机构，自力更生地建设自己的教育和研究体系，培养了大量的物理学专业人才，在基础和应用基础研究领域做出了有影响的工作。一批海外学有所成的物理新中国成立后，建设了数十个大学的物理系和研究机构，自力更生地建设自己的教育和研究体系，培养了大量的物理学专业人才，在基础和应用基础研究领域做出了有影响的工作。一批海外学有所成的物理周培源和钱三强工作者回来参加祖国建设，并成为中坚力量。物理学在新中国得到了蓬勃的发展。1951年8月，举行了中国物理学会第一届全国会员代表大会，通过新的会章，选出周培源钱三强分别任正副理事长。全国会员总数达到1,226人。新的学会团结在各条战线上工作的广大物理工作者，为新中国建设贡献力量

在物理学的基础前沿领域，老一辈的物理学家依靠自己的力量做出了一批重要的工作，例如王淦昌在杜布纳联合核子研究所发现反希格马负超子、周光召在基本粒子研究中提出螺旋态并证明赝矢量流部分守恒、朱洪元、胡宁等人提出的基本粒子层子模型等，都为中国物理学在在国际上争得一席之地做出了重要贡献。在物理学的基础前沿领域，老一辈的物理学家依靠自己的力量做出了一批重要的工作，例如王淦昌在杜布纳联合核子研究所发现反希格马负超子、周光召在基本粒子研究中提出螺旋态并证明赝矢量流部分守恒、朱洪元、胡宁等人提出的基本粒子层子模型等，都为中国物理学在在国际上争得一席之地做出了重要贡献。

五十年代后期，许多优秀的物理工作者，坚决根据国家需要，毅然放弃自己熟悉的专业以及工作和生活环境，投入到“两弹一星”的研制工作中去。五十年代后期，许多优秀的物理工作者，坚决根据国家需要，毅然放弃自己熟悉的专业以及工作和生活环境，投入到“两弹一星”的研制工作中去。 • 面对当时国家经济困难、科技基础薄弱、国际技术封锁和工作生活环境十分艰苦的条件，物理学家和参与研制工作的其他专家、干部、工人、解放军指战员一起，依靠自主创新，用较少的投入和较短的时间，突破原子弹、氢弹和人造卫星等尖端技术，取得了举世瞩目的成就。

聂荣臻元帅和朱光亚 王淦昌先生在核试验基地

“两弹一星功勋奖章”获得者 王淦昌、邓稼先、钱三强、郭永怀、于敏、王大珩、朱光亚、吴自良、陈能宽、周光召、钱学森、程开甲、彭桓武等他们是中国物理学工作者的优秀代表和楷模。他们的功绩也体现了物理学的发展对国防建设和综合国力竞争的重要意义

改革开放、科教兴国 与中国物理的春天

国家研发经费 • 国家大幅度增加了对科技教育的投入，建立自然科学基金，资助自由探索；建设了一批重大科学工程和国家重点实验室。科教兴国以来国家对基础科学的投入平均年增长高于 22% 国家自然科学基金资助情况

国家培育大批物理学人才，近十年来获得物理学博士人才的达 4500余人。物理学科的国家杰出青年 150余人，优秀创新群体 7 个物理学科历年获得博士学位人数 93 95 2000 2003

重大科学工程的建设 北京高能正负电子对撞机

合肥国家同步辐射实验室 800 MeV 同步辐射光为物理、化学、生命科学、材料科学、微电子等提供先进的分析工具。

兰州重离子加速器 • KSSC = 450 • ~1011pps(Kr—Xe) • ~1010pps(>Xe) KSFC = 70 • (Z<30，Ｅ～5MeV/A) • I：~3 1013pps (C—Ne) • >51012pps(Mg—Ar) • >11012pps(Ca— *Zn,*Ge,*Kr)

放射性离子束流线

Department of Nuclear PhysicsCIAE AMS Q3D GIRAFFE Neutron physics In beam g Atomic Physics

Institute of Plasma Physics, CAS Major Radius R=1.22m Minor Radius r=0.30m Toroidal Field BT=2.5T Plasma Current I p =100  250kA Discharge Duration T =10s • China Southwest Institute of Physics • Major Radius R=1.02m • Minor Radius r=0.26m • Toroidal Field BT=2  3T • Plasma Current I p=80  350kA • Discharge Duration T 3s

粉碎“四人帮”的胜利迎来了科学的春天， 中国物理学会迅速恢复工作和正常活动。

1982年第三届全国代表大会，出席代表219名。全国会员达到二万余人。1982年第三届全国代表大会，出席代表219名。全国会员达到二万余人。

2001年中国物理学会秋季学术会议 “中国物理学会秋季学术会议”，是中国物理学会主办的系列年会，每年举办一次，已成为研讨国内物理界热点课题、发表最新研究成果的高级“品牌”会议，在促进学科发展、科技进步方面学会发挥重要的作用。

第七届亚洲及太平洋地区物理会议在京举行 举办地区国际学术会议

第十七届国际光子轻子会议在京举行 主办国际系列专业学术会议

第 17 届国际拉曼光谱学大会

颁发物理学奖 学会每两年一次的举办以我国著名物理学家胡刚复、饶毓泰、叶企孙、吴有训、王淦昌命名的物理奖推荐和评选活动

青少年物理竞赛 为激发青少年对物理学的兴趣和爱好组织中学生参加各种物理竞赛 • 组织国际物理奥林匹克竞赛 • 全国中学生物理竞赛, 参赛学生达708,564人

中国物理学会会员和物理期刊的进展 Membership of CPS Journals published by CPS

热烈庆祝 世界物理年