本文参与百家科学#大天文与大空间#随笔系列。
网友问:投资前沿物理问题有什么意义?

答:100年前,我们可能会问薛定谔、玻尔、海森堡、狄拉克等量子革命的先驱同样的问题。
毕竟,用比任何人理解的都小得多的物质做这些深奥的事情有什么意义呢?这样做有什么用?我们付钱给他们干什么?只是坐在那里想着毛茸茸的猫和传送电子?
然而,在20世纪40年代和60年代之间,不可思议的东西被发明出来。
不起眼的晶体管。
而设计和构造这种半导体器件所需的固态物理学,完全是基于量子力学的。没有量子力学,就不会有晶体管。你知道什么东西有很多晶体管吗?
我在牛津大学三一学院写这篇文章。我的设备在1米范围内有超过4亿个晶体管。一个简短的调查显示,如果我把它的半径扩大到10米,我将得到超过200亿个晶体管来操作我身边的手机、平板电脑和电脑。
整个牛津大学将会有数万亿个晶体管。早在2014年就有一篇文章估计制造了2,913,276,327,576,980,000,000个晶体管,即2.910 ^ 21个晶体管。
这30亿个晶体管中的每一个都是由我们的量子力学知识构成的。
晶体管技术完全彻底地支撑着我们的生活。
每个经济体都完全依赖于计算机,因此据估计,严重的太阳风暴每天将使美国损失数百亿美元,因为它将对我们以技术为主导的生活产生影响。
没有先驱们发现和完善的量子力学领域,这一切都是不可能的。
认为我们现在知道的一切永远有用,这是一种极端的傲慢。19世纪末,有一句名言,常被错误地归于查尔斯·霍兰德·迪尔:
能发明的都已经发明了,剩下的就是完善我们所拥有的。
这发生在1899年左右,比爱因斯坦颠覆我们的时间概念空早6年,也是第一次量子力学革命。
十九年后,我们轻蔑地回过头来看这句话:看看这世界从那时起变化有多大。
我将通过一个设备,在同一时间把这段文字传播到整个星球。这个装置可以在一秒钟内完成1899年以前每个人做的每一个计算,存储1899年以前写的每一本书的内容。
对当时的人来说,这太疯狂了。我会被送进疗养院,甚至因为我认为这样的事情是可能的。
但它确实发生了,这些变化之所以成为可能,是因为先驱者的工作,也就是那些做研究的人。
所以问题是:这些研究人员计划建立信息时代吗?
狄拉克有没有坐下来说,“你知道,我真的很想坐在马桶上玩糖果粉碎传奇。我最好把量子力学的两种不同观点统一起来,开始第一次涉足量子场论,这样我们就可以开始了。”

号码
他没有。
他们的研究成果是完全看不见的。当时,没有人知道他们的研究会有商业应用——这个想法对他们来说可能相当荒谬。
然而,我们来到了这里。
所以,这个问题的提问者就像今天的查尔斯·霍兰德·迪尔。这个问题的言外之意是,我们知道未来需要的所有物理知识:继续下去没有意义,因为答案不会有用。
现在,记住他们100年前的感受!
历史并不看好这句话。它给我们上了一堂关于知识谦虚的课:我们永远不知道未来会发生什么,也不知道今天的发现在100年后会有什么用。
这本身就是继续答题的动力。这是对人类未来的投资。这些投资如何、何时甚至是否会有回报都是未知的。但历史告诉我们,每次我们试图回答基本问题,都会让我们作为一个物种走得更远。
为什么2019年和1919年不一样?
个人认为纯经济理论远非全貌。
没有人坐下来要求j·k·罗琳的书对人类发展有重大意义。没人指望漫威漫画的电影能解决世界问题,不然梵高会因为没有解决世界饥饿问题而成为混蛋。
艺术就是艺术,不需要理由,只需要表达我们内心深处对赞美的渴望,去讲故事,去追求美。
钱投资在艺术上——人们买昂贵的画,去电影院,做各种“无意义但很贵”的事情。
为什么科学家应该有不同的标准?
知识就是知识。就像艺术一样,它表达的是我们最原始的部分,也就是理解、分类、考察的需要。
科学是人类意义的体现,是我们区别于动物的体现。把它定义为纯粹的功利目的是非常非常可悲的——就像为艺术做同样的事情一样。
科学绝不是全部,但用瞬间功利扼杀它的翅膀,不仅愚蠢,更意味着牺牲它作为人的部分意义。这意味着呼吁结束从我们第一次打火开始的努力。
像艺术一样,科学也有自己的目的。
知识就是力量,科学就是知识。
参考数据

1.维基百科(一个基于wiki技术的多语言的百科全书协作计划ˌ也是一部用不同语言写成的网络百科全书ˌ 其目标及宗旨是为全人类提供自由的百科全书)ˌ开放性的百科全书
2.天文术语
3.杰克·弗雷斯-福布斯
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