看到一篇文章说科学家在基础科学上已经走到了尽头？大家怎么看？

#了不起的基础科学#

关于“基础科学”走到尽头的论调

其实关于“基础科学”走到尽头的论调一直都有，不光是现在，以前也有。比如：20世纪前后，就有个科学家，我们亲切地称呼他叫做开尔文爵士。他就曾经发表过这样的言论：

当今物理学（这里指的是19世纪末的物理学）已经不会有什么新的进展了。剩下的工作只是让测量精确一些，再精确一些而已。

当时，他还指出物理学只需要再打两个小补丁，也就是著名的两朵“乌云”，这两朵乌云一个是黑体辐射，一个是以太。

也就是说，100多年前的物理学家就曾经发表过这样的感慨，然后呢？

他迎来了史上最强的实力打脸，“以太”这支诞生了相对论，“黑体辐射”这支诞生了量子力学，打他脸的就是下面这群科学家。

所以，如今我们再看100多年前的开尔文，总是会把他当笑话看。同样的，如今还在自信满满地提出这种论调的人，不知道想没想过100多年后的人会如何看待这两种论调？

科学发展的核心驱动力：观测技术

但是，如果你仔细想一想，你就会发现，即使是相对论和量子力学成为了主流理论，我们依然要学“以牛顿为代表”的经典物理学。难道不应该直接抛弃牛顿力学，学先进的么？

如果持有这样的看法，其实就是不太了解科学的发展，这个和持有“基础物理学已经走到尽头”的人的想法是一样的。

其实，科学发展的核心驱动力是：观测技术。

科学的萌芽是在古希腊时代，当时催生的自然哲学（也就是科学的前身）和数学其实都有很高的水平。只不过，后来罗马帝国继承古希腊的文化之后，并没有发扬这部分文化，等到罗马帝国覆灭后，西欧进入了黑暗时代。我们会发现，在文艺复兴时期以前，各大文明古国和古罗马都比较注重实用主义，而对古希腊留下来的那套以“逻辑”为核心的纯粹理性的自然哲学和数学并不感冒。

后来，从哥白尼、伽利略、牛顿开始，现代科学被奠定，尤其是牛顿，他认为，科学研究的前提是给研究对象下一个合理的定义，这个定义能让我门对物体进行测量，并且量化分析，还能通过实验进行检验。

这种思想就体现在他的著作《自然哲学的数学原理》当中，我们仅仅来看第一章的第一个定义就很容易发现，定义、量化分析和实验的重要性。

而这也是现代科学的范式。这就导致了一个问题，那就是基础科学的发展是随着观测技术的发展。牛顿时期，观测技术并不先进。因此，牛顿的时代只能观测得到宏观低速下的物理学现象，牛顿也就基于此，得到了牛顿力学。因此，牛顿的理论其实在宏观低速下是很好用的，但是到了微观世界或者引力大，速度快的大尺度世界中就会失效。

随着时代的发展，到了20世纪初，人类开始掌握了探索微观世界和速度快、引力大的大尺度的物理学现象的能力。于是，牛顿力学在适配时出现了很大的误差，而理论物理学家就是基于这些误差得到了量子力学和相对论，其中量子力学就解释了微观世界，相对论就解释了速度快，引力大的大尺度世界。

所以，观测技术才是科学发展的核心驱动力，只有更高水平的观测技术，才能在新的尺度下去适配现有的物理学理论，当出现误差时，理论物理学就可以基于这些误差去找新理论，这也解释了为什么理论物理学家都是成批出现的，因为在那个时代，观测技术的快速提升给了他们机会。

随着科学观测仪器的发展，未来在更大的尺度和更小的尺度，科学家还有机会，并不是基础物理学不行了，实际上是观测技术还不够先进。最贱粗暴的例子就是粒子物理标准模型，上世纪50~70年代，科学家发现了100多种粒子，结果呢？

看来极其复杂的事情，理论物理学家仅仅花了20年，就搞出了粒子物理标准模型。

而且理论还比观测先行，常常是物理学家用笔和纸得到了一个现象，然后实验物理学家要花几十年才验证，最典型的就是希格斯玻色子。这种现象在相对论中也出现，黑洞和引力波都是在理论物理学家预言之后的几十年才发现的。

更狠的还有弦理论，威腾通过杨米尔斯理论对于强力机制的诠释，得到了自己的一套理论，也就是弦理论。但是这个理论连证明都没办法证明，原因还是观测技术达不到。现有的观测技术的误差都要比弦理论所解释的世界要大得多得多。

所以，其实基础物理学并不是走到了尽头，相反它其实是超前了很多很多，给基础物理学拖后腿的是观测技术。而基础科学要继续前进，就要等待观测技术赶上来。