作者：伊瓦尔·贾埃弗 来源：大众科技报（2010-05-25至06-01）B8版 科学讲堂
爱因斯坦的相对论世界。相对论揭示了时间、空间、质量和物质运动间的联系，建立了现代物理学新的理论体系。
作者简介
1958年～1970 年，从事薄膜、隧道和超导领域的研究工作，并于1973 年获得诺贝尔物理学奖。1971 年，贾埃弗教授开始研究固体表面有机分子的行为，以及细胞与表面之间的相互作用。他于1988 年成为伦瑟雷尔理工学院的学院教授，2004 年以名誉教授的身份退休，目前是奥斯陆大学的博文讲座教授。1991 年，他与查理·R·吉斯（Charlie R. Keese）创立了应用生物物理学公司，并担任该公司总裁。
首先让我从阿尔弗雷德·诺贝尔开始说起。他是一个什么样的人呢？生于瑞典的阿尔弗雷德·诺贝尔变得富有，是因为他发明了炸药。如果仅仅因为他发明了炸药而变得富有，那么没有人会记住他。记住诺贝尔源于他所设立的全部诺贝尔奖项，这也正是我今天所要讲述的。
诺贝尔的遗嘱是用瑞典语写的。我翻译了其中的一些我认为最为重要的内容：“把我的一部分钱奖励给那些在物质领域里有重大发现和发明的人。”这句话的意思并不是要如何去思考深奥或复杂的事物，重要的是要有发明创造。对于那些在化学和医学领域从事研究的人来说，道理都是一样的，那就是你必须做出重要的发明来。
接下来，就以我自己的认识来和大家谈谈科学和技术的不同之处。当我还是一个四五岁的小男孩的时候，我经常看我的父亲和村子里的人们下国际象棋。那时候没有人给我解释其中的规则，只是移动棋子看下一步怎么走。这样走是和平步。后来，当我和那些下国际象棋的人一起工作的时候，我真的很想成为一名科学家，找出游戏或者规则的原理究竟是什么。作为科学家来观察大自然，我一直在尝试着找出一些规律。或许当你理解这些规律之后你就可以下棋，成为一名棋手了。
如果你是一名工程师，你可以做一架飞机，或是做些与之有关的东西。因为你了解了所有的规律，这些规律可以帮助你工作。你也可以制造很多东西。非常有趣的是，你不必了解所有的规律。我在挪威，是我们村子里的棋王，但是其中的两个规则我一直不清楚，因为我是自学的。我想，我可以在不知道两个规则的情况下成为棋王，那么大家也不一定需要知道所有规律才能成为一名科学家。
爱迪生是我小时候心目中的英雄。他是个发明家，却没有获得过诺贝尔奖。在我看来，爱迪生也应该获得诺贝尔奖。还有一个非常著名的科学家——美国人理查德·费曼，他或许是出生在美国本土的最为知名的科学家了。他说：“他生活的年代是一个特殊的年代，有许多自然规律都在那个时候被人们发现。”理查德于1988 年去世。如果你擅长逻辑思考，那么你就会理解理查德所做的很多东西。正是由于理查德，物理学的8 个著名的方程才闪耀出如此夺目的光辉。在那个时候，人们才开始知道能量守恒定律。能量守恒定律也是物理学中的基本定律。你可以从方程中找出你需要的东西。值得惊奇的是这些经典的方程表达式都很短。借助于这些定律，除了化学之外，几乎可以做任何事。
下面我们来谈谈化学。我们都熟悉元素周期表。某些元素有衰变现象。在发现衰变现象之前，我们首先了解的是化学。科学具有局限性，这一点很明显。它并不是很广阔的领域，而是在某些定律下的有限空间。众所周知，斯蒂芬·霍金是一位不幸的人，因为他身患重病，但是他却异常聪明。他出过书和录音带，其中一本书名叫《时间简史》，这本书中阐述了斯蒂芬·霍金关于时间与一切事物的看法。他已经65 岁了，出生于牛津。在英国65 岁已经是退休的年龄了。另一位在美国非常著名的人物——史蒂文·温伯格写了一本书叫《终级理论之梦》。他的想法与我相同，科学是非常有限的。物理学是一门实验科学，它不同于数学。但是物理学真的一点儿也不深奥，有的还存在于我们的日常生活之中。生命究竟是什么？生命是关于什么的？生命一定充满了奥秘，关于生命我们又了解多少。
物理学是一门实验科学，它不同于数学。但是物理学真的一点儿也不深奥，有的还存在于我们的日常生活之中。
提起双螺旋模型，大家也都很了解。第一位解释生命的物理学家是埃尔温·薛定谔。
他在1945 年的时候出版了一本书，书名就叫做《生命是什么》，这本书意义深远。书中并不是从哲学的角度来解释生命，而是从科学的角度。书中的中心思想都是纯物理角度的。他还提出了一个问题：生命可以用化学和物理学来解释吗？这个问题也非常有趣。吉姆·沃森和弗朗西斯·克里克因为发现双螺旋结构而获得了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。詹姆斯·沃森写的《DNA》这本书是在DNA被发现50年之后才出版的，它绝对是一本好书。实际上，当你关注DNA 的时候，DNA 已经具有社会影响力了。令詹姆斯自豪不已的是，他可以断言说“生命不过是物理和化学的组合体”。事实的确如此，人们的生命并没有什么神奇的地方。
关于基础科学的研究，爱因斯坦之前，我们几乎一无所知。每个人都知道方程E=mc2，这是基础科学中的基本方程。但是我认为，在今天看来，它是一种新的范式，或者是一种新形式的参考。无论是新的范式，还是新的参考，它们都在远离基础科学，转向应用科学。在应用科学里面，所有的行为都要有所发明。换句话说就是，不再把发现新的自然规律放在首位，而是更强调发明创造。它改变了科学的概念。这真是一个意想不到的、精彩的发现！科学不再以以往人们办事的方式工作了。
第一张X 射线的图像，是由威廉·伦琴拍摄下来的，有圆圈的地方，那是一枚戒指。聪明的伦琴没有用他自己的手来拍摄，而是用他妻子的手拍摄。伦琴的这个发现在一年之后就被应用于实际的科学研究了，应用的速度非常快。伦琴非常著名，他是第一位获得诺贝尔物理学奖的科学家。我想，正因为伦琴在那个时候非常知名，所以他使人们对诺贝尔奖给予了极大的关注。如今的科学发现不再以这种方式出现了。
我，我们，作为美国的科学家也许会更看重金钱，我是说或许是通过钱来寻找一种认可，认可他所发现的东西。你应该付给我报酬，因为我可以发现一些东西。这其实是一种错误的说法，因为科学上的发现不会以这种方式出现。实际的情形是什么呢？
举个例子来说，认可就是以一种不同的方式来审视一个人。那些物理上的理论在20 世纪三四十年代就已经创立了，但是，直到80 年代前后都没有什么实质的进展。那是因为你需要发明创新，你还需要有电脑的帮助。
首先你要有发明，那些已经获得诺贝尔奖的科学家们都具有发明创新这一特点。我想，发明创新也正是当今的时代赋予诺贝尔奖新的意义所在。
现在让我们重新回到象棋上来。象棋是小孩子的游戏，让我们来看一看在下象棋的时候你可以有多少种不同的走法。我们计算的只是其中的一个，如果象棋里有10 种规则，那么一个人在下棋的时候不同的走法估计会有100000000……种，这个数是1 后面100个零。
它有多大呢？它比中国的沙粒还要多吗？是的，它比全世界的沙粒总量还要大。它的数值超过整个宇宙中所有的沙粒总和。知道这个数有多大了吧！这仅仅是一个有几个简单步骤的简单游戏，就会有这么巨大的可能性。当然这非常有意思。没有一个人可以把这个数数出来，也许某一天计算机可以实现，但人类是不可能办到了。你也许知道，现在电脑下棋的水平可以和最好的棋手相当，人类也在不断地进步。大自然可以创造出多少种东西呢？根据达尔文的观点，我把大自然看作是一个应用科学研究的实验室。大自然一直处于微小的改变之中，这让人们的思维也随之改变。通过进化，可以创造任意数量的新的东西（物种）。
2000 年诺贝尔物理学奖的获得者之一，我的朋友杰克·基尔比作为一位工程师，从未写过一篇关于物理的论文，但他却获得了诺贝尔奖，因为他有一项伟大的发明——集成电路技术。这就是杰克·基尔比，那么你所需要的也正是发明，这一点已经被诺贝尔奖获得者们一致认可。
2007 年诺贝尔物理学奖的获得者阿尔伯特·费尔特和彼得·格伦博格，在巨磁电阻效应上有重大的发现。起初，巨磁电阻效应并不被人们关注，科学界也没有给予他们很高的评价，但是诺贝尔奖认可了他们的成果。因为对于提高电脑存储能力来说，巨磁电阻效应无疑是一个非常重要的发现。巨磁电阻效应的重要性超乎想象。
另一位是化学界著名的聚合酶链式反应（PCR） 技术的发明者，凯利·穆利斯。他稍显特别，他经常穿着一件皮夹克，喜欢和别人开玩笑。要想获得诺贝尔奖，其实不必中规中矩地去做事情，但是你必须要有一个好的想法。
我认为，获得诺贝尔奖必须具备两个条件，其一是有好的想法，其二是高效地去实现好的想法。实现的过程有科学的法则可供参考，但好的想法却并不容易得到。某些事情人人都可做到，但成功与否的区别在于某些人先想到了，而其他人根本没有朝这个方面想。
接下来的问题也出现了，那就是你怎样才能有一个好的想法，这并不容易。实际上，不容易的原因在于我们并不善于思考。我来举一个例子。比如说，早上你要穿着衣服外出，穿衣服有先后顺序。如果你只需要戴一顶帽子出去的话，那么就非常简单了，戴上帽子，配上你的衣服就行了。但是生活并不是这么简单。如果你有一副手套，那么你的穿着搭配就有讲究了。两只手套可以先戴左手的那只，也可以先戴右手的那只，就是说你有两种方式来戴手套。
很明显你要做出选择，你想怎样戴。
接下来让我们更加深入地探讨这个问题。如果你有一顶帽子，一副手套，那么你要做的事情就多了。先戴右手的手套，然后戴帽子，接着戴左手的手套，然后出门……这样的话，在一个早晨你就会有6种不同的方案。但是实际的生活可没有那么简单。你大概会有10 件左右的衣服可以穿，你想要从这10 件衣服中挑选出一件来。那么在这个早晨你选择搭配时，决策方案比300 万种还要多！可在早晨穿衣服的时候没有人会像这样想过。
要想有好的想法就要在每一件值得考虑的事情上仔细斟酌，那可不是一件容易的事！这是一项做起来非常辛苦的工作，但是请记住每一件事情都有做得更好的可能，这一点至关重要。当你得知别人想出来了而感到有些遗憾的时候，你会对自己说：“哎呀！我也可以想出来的。”但事实上你没有，而其他的人却想了出来，因为他们时刻保持着活跃的思维。
前几年出版的一本书《科学的终结》，在美国引起了广泛的争议。很多科学家认为这是荒谬的，而我的想法和作者的观点一致。我认为大部分基础科学的定律都被发现了。然而我们还需要科学，因为我们需要科学帮助我们做出新的发明创造。这是科学能够持续发展的主要动因。
最后，我要谈谈《科学美国人》这本杂志，它在今年出版的一期上面有一篇关于物理学的未来的报告。文章讨论了暗藏的自然损耗现象，我也许并不了解这方面的内容。但是就我个人而言，我并不这样认为。在物理学发展的进程中，有一段时间被美国称之为现代物理阶段，它起步于1920 年，距今差不多有100 年了。现代物理的发展异常迅速。接下来我要说的也许大家并不理解，我把它称之为“狗和冰箱”。狗知道冰箱里面有食物，但是狗没有冰箱的概念，不知道什么是冰箱。那里就是一只狗和一台冰箱。我没养过狗，却可以确定地说，狗的确一点儿也不关注冰箱。
类似这样的思维模式很像在宇宙中存在的未知的东西，我们甚至连想都没有想过那种东西。比如说，一个有趣的哲学问题是：“大脑可以理解自己吗？”总之，我想把这种思维范式留给大家，留给未来去实现。我经常告诉我的学生，要在发明创造上多下工夫，而不是浪费精力去发现新的定律。