7月16日，搜狐創始人、董事局主席兼首席執行官、物理學博士張朝陽，和著名物理學家、德國洪堡研究獎獲得者、美國藝術與科學院院士徐一鴻（Anthony Zee）展開了一場物理對談。兩人從牛頓力學、量子力學、狹義相對論談到量子場論，一同回溯了物理學的統一歷程，并分享了海森堡、愛因斯坦等眾多科學家的故事。

徐一鴻教授坦言，未來物理學的發展是難以預見的，需要年輕人自己去創造。張朝陽也強調，做物理不必等到掌握所有知識再開始，物理等基礎科學發展的出發點是本能好奇心。

談物理學統一之路：百年錘煉鑄就量子場論

對談伊始，張朝陽提出，2025年是許多重要物理理論的紀念節點，如狹義相對論120周年、廣義相對論110周年、海森堡矩陣力學100周年。這些重要理論的誕生，都標志著人類對自然理解的重大革新。

徐一鴻教授對此表示認同，并梳理了物理學史上的統一脈絡：牛頓最早統一了天體與地面的力學規律，他率先意識到月球的運行和蘋果的下落遵循同一套力學原理。之后，麥克斯韋基于法拉第等人奠定的電磁感應等實驗基礎，完成了電與磁的經典統一。張朝陽表示，“事實上，電磁學和牛頓時空觀是沖突的?！?/p>

進入20世紀，愛因斯坦先是以狹義相對論解決了這一矛盾，十年后又通過廣義相對論揭示了時空和引力的深刻聯系。在量子力學領域，科學家也在不斷探索。薛定諤的波動方程與海森堡的矩陣力學雖形式迥異卻實質等價，最終共同構成了量子力學的主流理論框架。此后，狄拉克（Dirac）、費曼（Feynman）和施溫格（Schwinger）等科學家進一步將量子力學和狹義相對論統一，最終構建出迄今為止最為成功的物理理論——量子場論。

徐一鴻教授總結，量子力學能精準計算原子光譜，而量子場論對電子磁矩的計算精度更高。從這一角度來說，量子場論堪稱人類有史以來最強大、最成功的理論。在此基礎上，粒子物理標準模型進一步總結了基本粒子的性質，并成功將電磁、強、弱相互作用納入統一框架。而如今，科學家們仍在朝著“大統一理論”的目標持續探索。

談理論發展偶發性：赫維賽德的忽視與愛因斯坦的幸運

物理學史上不乏引人深思的現象，重要理論的發展契機其實早已蘊含在既有的理論中，卻未必能及時引起足夠重視。張朝陽提到麥克斯韋方程組暗示了洛倫茲對稱性，而徐一鴻教授進一步闡述了規范對稱性曲折的發展歷程，這些都是典型的例證。

徐一鴻教授指出，如今教科書對麥克斯韋方程組的闡釋尚有不足：學生通常只是了解到它分別是——高斯定律、安培定律、電磁感應定律和磁場無源。然而稍加觀察就會發現，前兩個方程是場和源的關系，后兩個方程則暗藏了規范對稱性。

要理解這種規范對稱性，需要將對電磁場的認知上升到電標勢和磁矢勢層面。不過，由于勢是無法直接測量，很多學者認為它只是數學上的輔助量，赫維賽德（Heaviside）甚至直言其為“數學垃圾”。徐一鴻教授調侃道，“如果能在1954年理解這個，你就有可能提出楊-米爾斯規范場論了”。

另一方面，一個新理論的誕生與檢驗也需要幸運眷顧。在相對論的發展歷程中，愛因斯坦的經歷就頗為幸運。早在1911年，他就預言質量會彎曲光線，但最初的計算出現了偏差，得出的偏折角和牛頓力學的結論一致。1914年，德國天文學家弗洛恩德里希（Freundlich）計劃通過觀測日全食驗證這一結果，卻因當年7月一戰爆發而擱置。

幸運的是，1915年愛因斯坦及時修正了計算錯誤，得出偏折角為牛頓力學預測值兩倍的結論，這一結果后來得到了愛丁頓（Eddington）觀測團隊的證實。張朝陽補充，這些計算過程他已在最近的物理直播課中講解過，相關內容也將收錄進《張朝陽的物理課》（第四卷）中。

談數學與物理：物理直覺往往比數學工具更重要

物理學家一定要掌握大量高深的數學知識嗎？兩人的答案都是否定的。徐一鴻教授結合自身經驗提出，核心只需要掌握偏微分方程（PDE）、微分幾何以及群論這三門數學。更務實一點講，“其實只需要掌握各領域教材的前三章就夠了”。張朝陽則提醒，“如果你一直都在做復雜的數學，你會把自己困在里面，甚至會失去一些簡單的直覺”。

回顧物理史上的重要時刻，直覺往往比數學工具更重要。徐一鴻教授認為，蓋爾曼（Gell-mann）發現夸克的例子最有說服力——盡管他的數學功底遠不如同時期歐洲、亞洲的一些優秀同行，卻憑借超凡的物理洞察力率先取得突破。張朝陽也提到，愛因斯坦提出狹義相對論時，既不懂閔可夫斯基時空，更談不上掌握微分幾何。徐一鴻教授總結，懂很多數學，不等于能做出很偉大的物理成就，“否則數學系的每一位數學教授都該是諾貝爾獎得主了?！?/p>

但扎實的數學計算仍是理解物理的前提。徐一鴻教授指出，讀科普書只能形成模糊零碎的印象，唯有動手推導方程，才能真正走近物理這一“相互交織的整體”。在他們看來，數學是物理學的語言，張朝陽鼓勵被數學困擾的網友，“只要一步一步計算，最終總會得到回報”。

談基礎科學：科研出于好奇心 而非功利心

現場互動環節，一位獲得奧林匹克物理競賽銀牌的準大學生專程前來“追星”。他表示已研讀徐一鴻教授的《果殼中的量子場論》《物理夜航船》以及張朝陽的《張朝陽的物理課》三卷書，并借此機會向兩位老師請教高能物理學的發展前景以及量子場論符號體系的改進問題。另有學生提問：如何看到物理學發展越來越抽象這一趨勢？做科研時如何判斷一個科學問題重不重要？

對于這些問題，徐一鴻教授表示，問題的解決和學科的推動要取決于年輕人。他以牛頓從被蘋果砸中這件小事兒中發現萬有引力的故事回應，科學問題重不重要，需要你去決定，科學的發展不能只依靠前輩的經驗，也要靠年輕人的思考和推動。

張朝陽補充，他在國際基礎科學大會上注意到，許多學生非常關注研究物理的未來出路、就業機會和發展前景。對此，他認為，基礎科學研究應是出于對自然界產生的本能好奇。他進一步強調物理學的核心價值在于推動人類對世界的認知，研究者不應過分著眼于短期商業應用，更不能以功利性牟利為導向?！翱蒲性跐M足人類好奇心的同時，也在為人類進步做貢獻?！?/p>

此外，針對近期有研究預測“AI未來或能發展出類似人類的物理直覺”，徐一鴻教授指出，當前AI的能力主要體現在快速訪問大量數據庫上，“目前AI能做到的可能是在牛頓力學的基礎上，不斷地增加一些變量、參數，但這不是探索物理的方式，我們還是需要一些人類的超級大腦?！睆埑柋硎菊J同，前沿物理研究仍依靠人類思維，AI無法產生類似人類的“直覺”。