长路漫漫,勇将上下而求索

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  我的学生常对我抱怨说自己生不逢时,时至今天,很多重大的科学发现都已发现完了,轮到自己上阵搞科研,恐怕已很难再有什么石破天惊的科学创造。表面看来,这类抱怨似乎有点道理。
  搞物理学研究的人,都感叹自己为什么不早生百来年,那时的物理学正处于大变革大发展的黄金时期。经过一番激烈的论战,就有无数重大的创造和观念上的更新被记入科学史册,同时造就大批的科学伟人……可现在,很少再有这样的机会了。
  搞力学研究的人,都感叹自己为什么不早生七八十年,那时空气动力学、非线性力学还是块圣洁的处女地,从而赋予了像冯·卡门这样的大师自由发挥、恣意创新的大好时机……可如今,这样的机会怕是从此隐匿了。
  其实不然。
  懂物理学史的人都知道,19世纪末,众多物理学家认为,物理学发展至此,完整的理论体系已然形成,剩下的就只是些修修补补了。不料,19世纪~20世纪之交出现的“大危机”,使得物理学的理论体系发生了翻天覆地的变化,应用领域中无穷的创造良机再次横空而出。
  懂力学史的人也都知道,在力学领域还有着无数难题有待解决。近年来计算技术的发展,就为力学研究的宏观微观结合带来了前所未有的契机,怎能说,力学的重大创造已经走到头了呢?
  昨天,看上海台纪实频道的《科学发现》,谈及蝴蝶研究,也有这样的发问:科学事实都发现完了吗?在座的两位美国科学家异口同声说:不!这一老一少,正努力通过一种新型的微电子技术,要想研究出一种叫黑蝴蝶的濒危物种的迁徙规律。他们开着吉普车,行程长达上千公里,饱受了失而复得、得而复失的艰难,才终于获得从这些蝴蝶身上发出的微电子信息,实现了“零距离考察”的目标。最后,白发皓首的生物学家告诉我们:在无数科学领地还有着许多难解之谜,需要我们用现代化手段去发现、创造。
  认真想想,可不是吗?远的不说,就说我近年在从事的交通流研究——“幽灵塞车”。众所周知,交通拥堵一般是因交通流量饱和,或道路施工,或交通事故发生,或恶劣天气等因素所致。然而,交通科学家约瑟夫Treiterer1974年在对高速公路车流航拍时却发现了不明缘由的交通阻塞:车流密度不高,且路况良好,然而,车辆却拥堵不堪!为此,他尝试了无数种理论研究、建模和模拟,20年后,才终于逮着了这种“幽灵塞车”。原来,这是一种自组织现象,常见于非线性科学。不过,时至今日,对于“幽灵塞车”发生的具体机理我们仍不明头绪,因为,交通学科领域的开发与挖掘远还没有到“兔尽弓藏”之时。
  诸多科学发现,表面看似波澜不惊,但,谁又能知道,其中是否孕育着又一轮创造和发现的风暴呢?
  “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”同学们,别以为你现在手里拿的只是一小小的物理课本、化学课本,其实,在那里头还有着一大堆谜团没有答案呐。学习,什么时候开始都不迟;同样,科学发现什么时候开始也都不晚。
  作者简介:戴世强,上海大学终身教授,博士生导师。现为中国力学研究学会数学方法专业委员会副主任,水动力力学专业组副组长,中国力学学会第八届理事会副理事长,复旦大学兼职教授,《上海大学学报》自然科学版主编。
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