基于貢獻(xiàn)均等化模型論物理學(xué)的發(fā)展及影響*

孫小軍，鄒方磊，單 臻，蔡慧玲，范麗萍

（廣西師范大學(xué)，a.物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，b.政治與公共管理學(xué)院，c.歷史與文化旅游學(xué)院，廣西桂林 541001）

0 引言

中國(guó)是世界文明發(fā)展最早的國(guó)家之一，14世紀(jì)前，天文學(xué)、地學(xué)、氣象學(xué)、地質(zhì)學(xué)，建筑工程技術(shù)、水利工程技術(shù)、道路橋梁工程技術(shù)，車(chē)輛制造術(shù)、造船術(shù)、機(jī)械工具制造術(shù)和航海術(shù)等，幾乎全領(lǐng)域遠(yuǎn)超同時(shí)代的歐洲。[1]可是自15-16世紀(jì)，中國(guó)社會(huì)發(fā)展中的技術(shù)文明逐漸落后于西方，直到20世紀(jì)中葉中華人民共和國(guó)成立，中國(guó)急起直追，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的奮斗才取得了巨大進(jìn)步。[2]近現(xiàn)代科學(xué)起源于西方，這無(wú)疑是15世紀(jì)以來(lái)西方技術(shù)文明迅速進(jìn)步的決定性條件之一。自經(jīng)典力學(xué)建立起，物理學(xué)在各個(gè)年代六大基礎(chǔ)領(lǐng)域(力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、相對(duì)論和量子論)的發(fā)展，從方法到內(nèi)容都是整個(gè)近代科學(xué)大廈的靈魂和基石。[3]然而，如何描述物理學(xué)的發(fā)展隨時(shí)間的演化過(guò)程及影響，歷代學(xué)者多是從定性的角度加以描述，缺乏相關(guān)的定量數(shù)據(jù)支撐。[4]

基于以上考慮，筆者提出了物理學(xué)關(guān)鍵理論貢獻(xiàn)均等化模型，分別對(duì)物理學(xué)六大基礎(chǔ)領(lǐng)域(力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、相對(duì)論和量子論)的發(fā)展，以及對(duì)西方五個(gè)國(guó)家物理學(xué)的發(fā)展隨時(shí)間的演化情況進(jìn)行量化和統(tǒng)計(jì)分析，由此發(fā)現(xiàn)物理學(xué)的發(fā)展與國(guó)家綜合國(guó)力的關(guān)聯(lián)，進(jìn)而論述物理學(xué)發(fā)展的啟示。

1 貢獻(xiàn)均等化模型

1.1 物理學(xué)關(guān)鍵理論進(jìn)展簡(jiǎn)介及數(shù)據(jù)提取

物理學(xué)研究范圍極廣，大至宇宙，小至基本粒子的運(yùn)動(dòng)分析。[5]物理學(xué)史分為前物理學(xué)、經(jīng)典物理學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué)三個(gè)時(shí)期。[6]古代和近代以公元1638年為分界點(diǎn)，這是伽利略《新科學(xué)對(duì)話》出版的時(shí)間。[7]近代和現(xiàn)代則以公元1900年為分界點(diǎn)，這是普朗克提出量子假說(shuō)的時(shí)間。筆者則以近500余年物理學(xué)六大基礎(chǔ)領(lǐng)域(經(jīng)典力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、相對(duì)論和量子論)公認(rèn)的關(guān)鍵理論進(jìn)展為研究對(duì)象，收集了這些關(guān)鍵理論發(fā)展的基本信息(包括國(guó)籍、物理學(xué)家中譯名、生卒年、關(guān)鍵理論發(fā)展簡(jiǎn)介等)，共120例。[8]若關(guān)鍵理論是在具體某一年份由物理學(xué)家提出或發(fā)現(xiàn)的，則取那一年份為統(tǒng)計(jì)值；若關(guān)鍵理論因未公開(kāi)發(fā)表等原因?qū)е履甏辉數(shù)模瑒t取該物理學(xué)家的卒年為統(tǒng)計(jì)值(只有7項(xiàng))；若關(guān)鍵理論是在該物理學(xué)家連續(xù)幾年或幾十年間測(cè)定、發(fā)明、創(chuàng)立的，則統(tǒng)一按測(cè)定、發(fā)明、創(chuàng)立的最后一年為統(tǒng)計(jì)值(只有5項(xiàng))。

1.2 貢獻(xiàn)均等化模型

眾所周知，牛頓力學(xué)定律的提出，對(duì)物理學(xué)的發(fā)展乃至整個(gè)世界科學(xué)的發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用，但也正如牛頓曾說(shuō)的：“如果說(shuō)我看得比別人更遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏??！盵9]可見(jiàn)，前人的基礎(chǔ)研究對(duì)牛頓經(jīng)典力學(xué)體系的提出具有非常重要的地位，起著承上啟下的作用。[10]以此類(lèi)推，物理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域中每個(gè)關(guān)鍵理論的發(fā)展，都對(duì)后繼的發(fā)展非常重要，正如一條長(zhǎng)長(zhǎng)的鐵鏈，任意一個(gè)鐵環(huán)斷開(kāi)，都會(huì)導(dǎo)致整條鐵鏈的不完整。故筆者認(rèn)為，各關(guān)鍵理論對(duì)整個(gè)物理學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)都可均等化，即認(rèn)為每個(gè)關(guān)鍵理論對(duì)整個(gè)物理學(xué)發(fā)展進(jìn)程都具有相同的貢獻(xiàn)。這樣，在一定時(shí)間間隔內(nèi)，關(guān)鍵理論事件項(xiàng)數(shù)的多少就體現(xiàn)了這段時(shí)間間隔內(nèi)物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)展情況。如果統(tǒng)計(jì)的時(shí)間段越長(zhǎng)，也就可以了解物理學(xué)不同領(lǐng)域在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，物理學(xué)的發(fā)展進(jìn)程就可通過(guò)關(guān)鍵理論事件的項(xiàng)數(shù)隨時(shí)間的分布進(jìn)行定量描述。

這里以公元1500-2000年期間的物理學(xué)領(lǐng)域共120項(xiàng)公認(rèn)的關(guān)鍵理論進(jìn)展的著名事件（其中力學(xué)領(lǐng)域有26項(xiàng)、熱學(xué)32項(xiàng)、光學(xué)16項(xiàng)、電磁學(xué)18項(xiàng)、相對(duì)論8項(xiàng)、量子論20項(xiàng)）為事件項(xiàng)數(shù)，以Δt=50年為一統(tǒng)計(jì)周期，則變量可表示為ti=1500+i Δt（i=0，1，2，…，10），因變量為每個(gè)ti所對(duì)應(yīng)的不同領(lǐng)域中關(guān)鍵理論的著名事件項(xiàng)數(shù)yi以此方法進(jìn)行量化，根據(jù)得到的量化信息可給出物理學(xué)或各基礎(chǔ)領(lǐng)域關(guān)鍵理論在不同年代發(fā)展的分布情況。然后以年份t作自變量，物理學(xué)關(guān)鍵理論事件項(xiàng)數(shù)y為因變量，利用高斯分布函數(shù)可以得到各個(gè)不同領(lǐng)域中關(guān)鍵理論發(fā)展的趨勢(shì)。

高斯分布函數(shù)可表示為：

其中，ym為分布所對(duì)應(yīng)的峰值，即為在ti時(shí)間段所對(duì)應(yīng)關(guān)鍵理論發(fā)展最多的項(xiàng)數(shù)。t0為分布峰值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間；σ為分布寬度，可表征該領(lǐng)域發(fā)展比較快速及其所持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，這兩個(gè)量可通過(guò)最小二乘法擬合得到最佳值。

以經(jīng)典力學(xué)領(lǐng)域?yàn)槔?，按貢獻(xiàn)均等化模型進(jìn)行量化，可得到經(jīng)典力學(xué)領(lǐng)域中關(guān)鍵理論發(fā)展的分布圖，很明顯可以得到y(tǒng)m=10，如圖1中的直方圖所示。再利用上述高斯分布函數(shù)即方程(1)，運(yùn)用最小二乘法擬合方法得到最佳分布對(duì)應(yīng)的峰值位置t0=1694和表征分布寬度的σ=86.2，進(jìn)而得到經(jīng)典力學(xué)領(lǐng)域中各關(guān)鍵理論貢獻(xiàn)隨時(shí)間的發(fā)展趨勢(shì)，如圖1中曲線所示。值得注意的是，σ的值要約小于半高ym2所對(duì)應(yīng)的分布寬度值。[12]

圖1 經(jīng)典力學(xué)關(guān)鍵理論在不同年代發(fā)展的分布及趨勢(shì)圖

以相同的方法，可得到其他領(lǐng)域(熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、相對(duì)論、量子論)的分布所對(duì)應(yīng)的峰值ym，峰值位置t0和分布寬度σ，見(jiàn)表1。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)及方程(1)，即可得到物理學(xué)不同領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，如圖2所示。

表1 物理學(xué)不同領(lǐng)域關(guān)鍵理論發(fā)展趨勢(shì)參數(shù)

從圖2中可以看到，物理學(xué)各基礎(chǔ)領(lǐng)域關(guān)鍵理論隨時(shí)間的發(fā)展趨勢(shì)大致呈現(xiàn)高斯分布的形式。其中，熱學(xué)、電磁學(xué)、相對(duì)論和量子論發(fā)展趨勢(shì)與經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)基本相同，只是發(fā)展的巔峰時(shí)期與巔峰所持續(xù)的時(shí)間段有所不同。雖然相對(duì)論也呈現(xiàn)出較好的高斯分布形狀，但其峰值及寬度都明顯地較其他領(lǐng)域要偏小得多，這是由該基礎(chǔ)領(lǐng)域的特色所決定的。

圖2 物理學(xué)各基礎(chǔ)領(lǐng)域關(guān)鍵理論在不同年代的發(fā)展趨勢(shì)圖

此外，在光學(xué)領(lǐng)域，其關(guān)鍵理論貢獻(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)三個(gè)峰，究其原因是光學(xué)從遠(yuǎn)古到16世紀(jì)的萌芽時(shí)期，都憑著觀察等手段做簡(jiǎn)單的光學(xué)現(xiàn)象記錄，并用來(lái)解釋所觀察的現(xiàn)象。[13]從16世紀(jì)中期至18世紀(jì)初的幾何光學(xué)等的進(jìn)展給光學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了重大的轉(zhuǎn)機(jī)，建立了光的直線傳播、折射、反射定律，提出了費(fèi)馬原理、光程、光的強(qiáng)度、顏色等概念和觀察復(fù)雜的光學(xué)現(xiàn)象，從而建立、鞏固和發(fā)展了牛頓的粒子理論。與此同時(shí)，波動(dòng)理論開(kāi)始萌芽。從19世紀(jì)初至19世紀(jì)末，則相繼建立了波動(dòng)理論，光的干涉、衍射和光極化現(xiàn)象等得到了合理的解釋?zhuān)贿~克爾遜干涉儀的發(fā)展，否決了“以太”的存在，提出并驗(yàn)證光的本質(zhì)是一種電磁波。從19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，相繼發(fā)現(xiàn)經(jīng)典電磁理論的缺陷，以光電效應(yīng)及光的波粒二象性為代表，發(fā)展并建立了新的光的粒子理論，即光的量子理論。[16]

2 物理學(xué)的發(fā)展與國(guó)家綜合國(guó)力的關(guān)聯(lián)

2.1 物理學(xué)的發(fā)展與西方各國(guó)綜合國(guó)力的關(guān)聯(lián)

考察西方科技史，從文藝復(fù)興到第二次世界大戰(zhàn)期間，以五個(gè)典型的發(fā)達(dá)國(guó)家(意大利、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)等)的物理學(xué)發(fā)展為研究對(duì)象進(jìn)行量化處理，以及方程(1)和最小二乘法擬合方法，得到其物理學(xué)關(guān)鍵理論在不同年代貢獻(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì)(圖3)以及表征各國(guó)物理學(xué)發(fā)展趨勢(shì)的參數(shù)(表2)。

表2 不同國(guó)家的物理學(xué)關(guān)鍵理論發(fā)展趨勢(shì)參數(shù)

歐洲的文藝復(fù)興于14世紀(jì)最早在意大利興起，隨之?dāng)U展至西歐各國(guó)，并于16世紀(jì)達(dá)到高峰。作為揭開(kāi)近現(xiàn)代歐洲歷史序幕的重要事件之一，這場(chǎng)思想文化運(yùn)動(dòng)也成為第一次工業(yè)革命一個(gè)不可忽視的推動(dòng)力。[17]英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和美國(guó)處于物理學(xué)關(guān)鍵理論的發(fā)展事例最多的時(shí)期(即圖3中的峰值附近)，分別對(duì)應(yīng)了第一次工業(yè)革命、第二次工業(yè)革命、第一次世界大戰(zhàn)、第二次世界大戰(zhàn)等世界史大事件的時(shí)間。從文藝復(fù)興至今，每一次科技革命帶給這些國(guó)家的影響是無(wú)法估量的。它促使這些國(guó)家的生產(chǎn)力得到提高，從而鞏固其經(jīng)濟(jì)實(shí)力和國(guó)家地位，甚至確保這些國(guó)家在近現(xiàn)代世界歷史整體發(fā)展進(jìn)程中的主導(dǎo)地位。

圖3 不同國(guó)家物理學(xué)關(guān)鍵理論在不同年代貢獻(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì)圖

對(duì)公元1500-2000年間物理學(xué)關(guān)鍵理論發(fā)展的物理學(xué)家國(guó)籍進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如圖4所示。從圖4中可見(jiàn)，關(guān)鍵理論貢獻(xiàn)最多的物理學(xué)家國(guó)籍主要有英 國(guó) (占 24.62%)、法 國(guó) (占 16.15%)、德 國(guó) (占15.38%)、美國(guó)(占 10%)和意大利(占 6.92%)。于是可以認(rèn)為，英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和美國(guó)是公元1500－2000年間對(duì)物理學(xué)發(fā)展貢獻(xiàn)最大的4個(gè)國(guó)家。到19世紀(jì)60年代，英國(guó)、法國(guó)、美國(guó)已成為世界上公認(rèn)的強(qiáng)國(guó)，而德國(guó)在19世紀(jì)70年代初由普魯士公國(guó)完成國(guó)家的統(tǒng)一后也快速成為世界強(qiáng)國(guó)。由此可見(jiàn)，一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力，體現(xiàn)著這個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)的水平，而物理學(xué)關(guān)鍵理論的發(fā)展是科學(xué)技術(shù)水平的一個(gè)重要體現(xiàn)。一個(gè)國(guó)家的興盛與物理學(xué)的欣欣向榮有著密切的關(guān)聯(lián)。

圖4 公元1500-2000年間物理學(xué)關(guān)鍵理論發(fā)展的物理學(xué)家國(guó)籍的分布示意圖

17－18世紀(jì)，英國(guó)、法國(guó)、美國(guó)率先完成了資產(chǎn)階級(jí)革命，從而為資本主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和本國(guó)物理學(xué)的發(fā)展提供了政治條件。在德國(guó)尚未統(tǒng)一之前，普魯士公國(guó)是神圣羅馬帝國(guó)最重要的邦國(guó)，由于倡導(dǎo)教育、崇尚科學(xué)和發(fā)展經(jīng)濟(jì)，他也因此成為當(dāng)時(shí)的歐洲列強(qiáng)之一。[18]20世紀(jì)初，發(fā)達(dá)國(guó)家已確立資本主義制度，向工業(yè)化過(guò)渡。從文藝復(fù)興起，資本主義國(guó)家為發(fā)展資本主義經(jīng)濟(jì)，注重獎(jiǎng)掖科學(xué)研究，致使科研人才輩出，也奠定了未來(lái)科學(xué)革命的基礎(chǔ)?？萍嫉陌l(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步相輔相成。社會(huì)對(duì)科學(xué)技術(shù)的需求使人的潛能有機(jī)會(huì)被激發(fā)，人的價(jià)值有可能得到實(shí)現(xiàn)。特別是科研人員和學(xué)者受到了世人的尊重和敬仰，他們因此更加堅(jiān)定信念、勇敢探索未知。

16-21世紀(jì)，西方世界迅速崛起，發(fā)達(dá)國(guó)家國(guó)民的科學(xué)素養(yǎng)對(duì)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用越來(lái)越明顯。[19-20]因此，世界各國(guó)對(duì)科學(xué)素養(yǎng)教育都保持著高度的重視。然而，由于各國(guó)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)形態(tài)、社會(huì)體制等方面存在著差異，各國(guó)在經(jīng)濟(jì)素養(yǎng)教育方面所采取的措施也各具特色。特別是英、法、德、美等西方國(guó)家之后又進(jìn)入了所謂的工業(yè)化時(shí)代，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)先進(jìn)，生產(chǎn)技術(shù)得到迅速發(fā)展。由此可見(jiàn)，當(dāng)完善的市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)體制成了技術(shù)變革的保證時(shí)，科學(xué)技術(shù)自然是日新月異。

從歷史起源上看，近代物理學(xué)誕生于西方文化，特別是物理文化的語(yǔ)言和符號(hào)都是在西方文化中形成的。西方文化秉持理性實(shí)用的原則，這恰好是物理學(xué)中邏輯推導(dǎo)或?qū)嶒?yàn)探索需要的精神特質(zhì)。美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)和德國(guó)分別作為英美法系和大陸法系的代表性國(guó)家，以本國(guó)國(guó)情和文化發(fā)展?fàn)顩r為依托，制定了完善的法律法規(guī)維護(hù)本國(guó)的文化安全。國(guó)家文化安全立法的主要內(nèi)容側(cè)重于調(diào)節(jié)民族、宗教(文化)矛盾的立法，維護(hù)社會(huì)公德和個(gè)人文化權(quán)利的立法。由此發(fā)達(dá)國(guó)家的文化為其科技革命的進(jìn)步打下了基礎(chǔ)。

2.2 物理學(xué)的發(fā)展與中國(guó)國(guó)力的關(guān)聯(lián)

綜合圖3、圖4，足以看出這幾個(gè)世紀(jì)間西方發(fā)達(dá)國(guó)家近代科學(xué)發(fā)展的恢弘氣勢(shì)，也反襯出中國(guó)近代物理學(xué)荒蕪的景象。下面同樣從政治、經(jīng)濟(jì)和文化三個(gè)方面來(lái)剖析中國(guó)同時(shí)期的物理學(xué)理論發(fā)展停滯不前的原因。[18]

明清以降，中國(guó)社會(huì)進(jìn)入封建社會(huì)晚期，不斷強(qiáng)化的封建君主專(zhuān)制制度采取鎖國(guó)政策，這在很大程度上禁錮了人們的思想，阻塞了中國(guó)與西方國(guó)家間的科技交流，其結(jié)果是中國(guó)自明末清初后的科學(xué)技術(shù)水平漸漸落后于西方。惡劣的政治環(huán)境使科技得不到政治的支持和幫助，其頹勢(shì)加劇?？萍及l(fā)展一旦衰敗，也意味著此時(shí)中國(guó)物理學(xué)的發(fā)展不進(jìn)反退。

在18世紀(jì)中期，中國(guó)康乾盛世名副其實(shí)，其經(jīng)濟(jì)總值約占世界的三分之一，社會(huì)穩(wěn)定使經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展。但是，中國(guó)自然經(jīng)濟(jì)占主導(dǎo)地位，加上18世紀(jì)末統(tǒng)治者有意抑制資本主義萌芽，國(guó)民平均生活水平不如初級(jí)發(fā)達(dá)國(guó)家葡萄牙。農(nóng)業(yè)是中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，當(dāng)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱時(shí)，國(guó)民生活貧困現(xiàn)象陡然增加，勢(shì)必降低精神層面的需求。所以中國(guó)國(guó)人只要達(dá)不到溫飽線，其近代物理學(xué)就很難得到發(fā)展。

近代，西方文化蓬勃發(fā)展的同時(shí)，中國(guó)明清時(shí)期“八股取士”，僵化了國(guó)人的思想。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)文化大體上還反映在三個(gè)方面：一是思維屬性，意指善于跳出現(xiàn)實(shí)思考問(wèn)題，側(cè)重于感性思維。二是利益觀，意指倡導(dǎo)克制自我的欲望，重集體利益。三是科學(xué)觀，愿意相信經(jīng)驗(yàn)和權(quán)威，一般缺乏探索精神。所以，近現(xiàn)代物理學(xué)在中國(guó)的產(chǎn)生和發(fā)展被中國(guó)傳統(tǒng)文化中的某些因素羈絆，以致影響著現(xiàn)代科學(xué)教育或技術(shù)的進(jìn)步。而物理學(xué)的發(fā)展程度與當(dāng)時(shí)的科技實(shí)力可見(jiàn)一斑。通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外的政治、經(jīng)濟(jì)、文化對(duì)物理學(xué)關(guān)鍵理論發(fā)展的影響，可以看出中國(guó)近代科技水平不及西方列國(guó)的主要原因在于明清封建制度的腐敗和統(tǒng)治者對(duì)科學(xué)技術(shù)的漠視。

隨著近代科技知識(shí)的啟蒙教育和早期留學(xué)生“篳路藍(lán)縷，以啟山林”，近代物理教育逐漸在中國(guó)興起，物理學(xué)研究機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)團(tuán)體如雨后春筍般出現(xiàn)。[21]比如1920年以來(lái)，周培源、錢(qián)學(xué)森、錢(qián)偉長(zhǎng)、林家翹等物理學(xué)家，在應(yīng)用力學(xué)的眾多領(lǐng)域卓有成就。自愛(ài)因斯坦發(fā)表廣義相對(duì)論后，中國(guó)學(xué)者砥礪前行，勇攀相對(duì)論、原子和分子物理學(xué)、量子力學(xué)高峰。中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所的成立與發(fā)展離不開(kāi)物理學(xué)家吳有訓(xùn)、錢(qián)三強(qiáng)、趙忠堯、王淦昌等人勇于探索、鍥而不舍的科學(xué)精神。此外，還有“中國(guó)量子力學(xué)第一人”之稱(chēng)的潘建偉組建了科研團(tuán)隊(duì)等。自此，中國(guó)在物理研究方面迎來(lái)了大發(fā)展。

中華人民共和國(guó)成立以來(lái)，短短幾十年的物理學(xué)發(fā)展進(jìn)程中，我們共同見(jiàn)證了諸多的“輝煌偉業(yè)”，比如“兩彈一星”；2003年首發(fā)的神舟五號(hào)載人飛船；2016年全球首發(fā)的量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”；2019年9月正式向全球提供服務(wù)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，等等。

目前，為針對(duì)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和已有傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)的改造升級(jí)，中國(guó)綜合性大學(xué)正積極推進(jìn)新工科的建設(shè)。[21]中華人民共和國(guó)教育部2021年7月24日印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見(jiàn)》的通知，對(duì)基礎(chǔ)學(xué)科的教育進(jìn)行了規(guī)范性指導(dǎo)。

3 物理學(xué)發(fā)展的啟示

以史為鑒，可知興替。分析中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家在政治、經(jīng)濟(jì)和文化三大方面對(duì)物理學(xué)發(fā)展的影響，可以明確從國(guó)家宏觀角度發(fā)展物理教育，逐步實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國(guó)夢(mèng)：一是需要不斷營(yíng)造良好的政治環(huán)境；二是要加強(qiáng)制度的建設(shè)，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展；三是要打造好教育文化新高地。

科技決定人類(lèi)的未來(lái)，是第一生產(chǎn)力，而物理學(xué)是整個(gè)科技發(fā)展的一個(gè)重要基石。在新世紀(jì)，隨著物理學(xué)的不斷發(fā)展，人類(lèi)將會(huì)發(fā)現(xiàn)那些奇妙美好的科學(xué)成果接踵而來(lái)。世界未來(lái)國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)是科技的競(jìng)爭(zhēng)，看誰(shuí)率先在計(jì)算機(jī)、人工智能、新能源和空天技術(shù)等前沿領(lǐng)域形成革命性的發(fā)展格局，擁有科學(xué)技術(shù)的掌控權(quán)。所以當(dāng)今的中國(guó)要想保障國(guó)家安全，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)，就必須重視物理學(xué)等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，重視科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和科技創(chuàng)新，以增強(qiáng)科技核心競(jìng)爭(zhēng)力、綜合國(guó)力，實(shí)現(xiàn)人民幸福的價(jià)值理想。