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卡爾森:從諾貝爾獎角度看基礎科學及其應用(2)http://www.sina.com.cn 2008年05月21日 11:14 新浪財經
2008年5月21日,由經國務院批準,由國家科技部、商務部、教育部、工業和信息化部、中國貿促會、國家知識產權局和北京市人民政府共同主辦的“高新企業自主創新與品牌建設論高峰論壇”在北京召開。新浪財經圖文直播此次大會。圖為2007諾貝爾物理獎評委主席
下面舉一個例子是超導的現象。在大概100年前,已經有科學家非常詳細地描述了液態的氦,在溫度下降的情況下我們看到了超導的現象。我們看到了這個低溫情況下阻力為零,我們看到了超導的理論是非常有價值的理論。超導現象在發現50年之后人們都不相信這種情況,人們認為這是一種迷信,但是后來我們有一個超導更詳細的理論,現在稱為BSNES的理論,是90年代研究出來的。 我們看電子碰撞造成了阻力,這是左邊的圖,右邊是一個超導體。在超導體里面,我們看到電子是兩兩相配的,形成一種非常有規律的模型。這種模型,他們的排列順序是孤島制,任何阻力很難理解。我還講一個很難解的理解,這個量離子的理論,這個畫面是我想表達的意思,非常難于理解。我們的超導需要溫度是比較低,直到1986年溫度較高的時候我們也發現了可以出現超導現象。由于這樣的發現,1987年也有科學家贏得了諾貝爾獎。所以我們看到了液氮在77k這樣的溫度之下也出現了超導性,這使得超導現象更容易地應用。 超導的應用可以運用在磁鐵加速器、核磁共振、成像、電線、磁懸浮、電子方面的應用。我們看到這是建立電線的鋪設,這是超導電線可以減少在傳輸過程中電力的損耗。我們可以看到在上海的磁懸浮列車,這也是超導現象的應用,是非常好的例子。 下一張是跟大家談談物理在半導體在醫學方面的一些應用,特別是是在成像,在醫學里面產生的應用。最近勞倫2003諾貝爾獎的得主在醫學上的,他們是根據物理在醫學上發現了應用。Gerlach是在1922年發明的,Rabi在1938年的時候說磁場共振可以用來檢查各種原子,這些是后來磁場共振的基礎和理論。 MRI是根據了一個物理上的根本的現象,因此他就連接到生物方面的應用,特別是是成像、成圖的技術應用。特別是成圖可以看到怎么用核磁共振的成像的圖片,超導體在這方面有特別的功能。 超導體的應用是越來越多,而且速度非常快。目前估計在2020年的時候,也就是13年之后它的成長會非常巨大。在電子方面、醫學、能源、交通、工業等等估計大概會達到有400億美金的市場。 現在再來看一下重點是物資的力學理論,這是1922年發展出來的。這里面有兩位很重要的諾貝爾獎得主,左邊的是Borh、右邊是Rplaecil。這個量子力學那個時候大家很懷疑,是真的嗎,用紙跟筆就能寫出來嗎?當時有很多的工程方式沒有人能弄懂,今天是完全是電腦來操作。電腦的記憶體可以看出來,大家還記得最初開始的時候一個IBM存儲信息的電子卡,這是在50年前的使用方式,比如說一秒鐘就有100個字。去年物理諾貝爾獎得主是Grunberg,他發明了阻力和強力,是物理的現象得主的。 這個圖片是看一下1956到2007年的變化,1956年的時候在左邊是儲場的技術,右手是現在的儲存量會大多了,這就反應出了它快速地發展,特別是存儲力度,不同的芯片有不同的儲藏量,基本上是一千倍的存儲量的成長。在基本上一個信息理論是透過了量子力學完全地整合了信息。有的數字非常復雜,都透過了這樣的系統能夠處理的。 最后是談談能源在世界的角色,用愛因斯坦的電子效應,特別是在20世紀初期,用在太陽能。目前是能夠把0.02%的轉化成能源,以后可能大部分能源會來自于太陽。 我今天談的是今天的一些技術是科學知識,要好好應用,從基本科學、基礎科學供應來講是扮演了非常重要的角色,對世界上的貢獻。 這個幻燈片里面是一張納米的圖,可以體現將來納米的趨勢。好謝謝大家。
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