析万物之理

魏红祥

“万物都是由原子构成的。”

如果用一句话描述整个世界，最值得告诉下一代的话就是这句。其实早在2000多年前，原子的概念就被古希腊人提出来，但人们对原子的真正理解却是20世纪初的事情了。从万物的复杂性归纳到原子的简单性，这是一种了不起的思想方法和探索过程。

物理学是研究物质运动基本规律和物质基本结构的学科。物理学的研究对象几乎包含一切事物，大到宇宙、小至基本粒子等一切物质都是它的研究对象。从空间来说，它涉及的尺度大小从10^-15米到整个宇宙，分辨率已经高达10^-11米;从时间来说，它涉及的尺度是宇宙的年龄，分辨率已经进入10^-18秒。

物理学具有非凡的创造力。物理学的发展史亦可以看成是人类社会的进步史。热力学的研究促成了以蒸汽机应用为标志的第一次工业革命，让世界“动”了起来;电磁学的发展引发了以电力应用为标志的第二次工业革命，让世界“亮”了起来;半导体的普及引发了以计算机应用为标志的第三次工业革命，让世界“快”了起来。可以说，物理学的每一次重大发现，都引领了人类前进的步伐，主导了人类前进的方向。

物理学具有神奇的预言能力。凭借人类掌握的物理学知识，科学家预言了很多当时无法观察或者无法测量的物理现象，而这些预言大多在随后得以证实。比如1915年，爱因斯坦预言光线经过太阳附近时会因为太阳的引力而弯曲。这一预言在1919年的日全食观测中就得到了证实。

物理学改变着我们的生活。从家用电器到办公设备;从X86系列处理器到奔腾系列，再到如今的酷睿系列;从智能手机到智能家电，人类享受着高速迭代的科技带来的便利。

物理学也改变了我们对自身的认知。×光、超声、核磁共振、心电波检测、脑电波检测，这些先进医疗设备性能的改善与升级无一不伴随着物理学的发展与突破。可穿戴设备、智能外骨骼、人机交互芯片，物理学的迅猛发展让我们对未来充满想象……

物理学改变着世界。它改变了人们的生产方式、交流方式以及竞争方式。继交通工具之后，通讯技术的发展再次缩短了世界之间的距离;清洁能源的发展，密切了人类与自然的关系;人工智能的发展，必将极大地促进人与人，社会与自然的和谐共生、共同发展。

世界是可认知的，未来是值得期待的。

本期特别策划，我们将一起走进充满无限奥秘的物理科学殿堂，去解密宇宙中、生活中的神奇物理现象，了解粒子加速器、光纖在微观世界里的最新前沿。让我们跟随科学家，一起领略物理学的无限魅力吧！