1当代数学学进展引言21世纪的曦光,交织着人类对未来的希望,早已透射出东方的地平线。在向新世纪迈向的时侯,回顾20世纪、特别是近几六年来化学学的发展轨迹,展望21世纪、特别是未来二三六年化学学的发展趋于,是非常有意义的。20世纪以来,以相对论与量子热学的成立为标志的现代数学学研究工作,从理论和实践两个方面,对人类认识和社会发展起到了无法估量的作用。数学学理论的发展,在三个层次上把人类对自然界的认识推动到了前所未有的深度和广度。在微观领域内,早已深入到基本粒子的亚核世界(10分米),并构建起统一描述电磁、弱、强互相作用的标准模型,还引发了人们检测观、因果观的深刻改革。非常是量子热学的完善,为描述自然现象提供了一个全新的理论框架,并成为现代数学学乃至物理、生物学等学科的基础。在宇观领域内,研究的探针已达到10分米的空间标度和10秒的宇宙纪元;广义相对论的理论预言,在巨大的时空尺度上得到了否认,造成了人们时空观、宇宙观的深刻改革。在宏观领域内,关于物质存在状态和运动方式的多样性、复杂性的探求,也取得了突破性的进展。汇聚态化学层出不穷、令人眼化缭乱的新成果和混沌现象独特规律的惊人发觉,给人类原有的知识体系以巨大的冲击,在动力学系统常年行为的确定性与随机性,决定性描述与机率性描述等方面,导致了认识上的深刻改革。
在实践方面现代物理学进展,现代数学学的发展造成了原子能的释放和应用,引起了半导体、光通信等新兴工业的崛起,为激光技术、新材料研发、新能源开发开辟了新的技术途径,并促进了计算机革命的进展。现代数学学在促进能源科学、空间科学、材料科学、信息科学、环境科学、海洋科学的发展中起到了关键性的作用,成为20世纪下半叶以来蓬勃发展的现代科学技术革命的重要科学基础。现代数学学以新兴高技术群为中介向生产力的转化,极大地改变了人类的生产方法和生活形式,成为促使现代社会发展的重要杠杆。50年代以来的当代数学学早已发展成为一个相当庞大的学科群,包括了高能化学(粒子化学)、原子核化学、等离子体化学、凝聚态化学、原子分子化学、光化学、声学、计算化学和理论化学等主体学科以及无法数计的分支学科。数学学内部各个分支学科的渗透和交叉,数学学和物理、生物学、材料科学、天文学等其他学科的渗透和交叉,又形成了许多新的、富有生命力的边沿学科,产生了诸多极有发展前途的科学前沿。当代数学学还呈现出高速发展的趋势,现代数学学中90%的知识是1950年之后取得的。其发展之快,分支之多,变化之大,已使人们很难及时做出全面的概括。
当代数学学研究的综合性、深入性、复杂性、创新性和可应用性,都呈现出鲜明的时代特征。数学学在21世纪发展的全景,人们难以做出全面的预测。只能按照我们目前的认识水平,按照当代数学学发展的状况和特征,对21世纪最初几六年的发展趋势作“豹斑之窥”。大体说来,在科学技术整体发展的促进下,化学学仍将加速地发展和分化,同时又会出现更多的渠道,提高各个分支之间的交叉和非线性作用,造成更为广泛和深刻的综合现代物理学进展,朝着各个分支学科不断深入而整体领域综合交叉的整体化方向进展。化学学作为精密科学的标杆,并以其探求视野的宽广性、研究层次的低毒性、理论适用的广泛性,在今后很长时期内仍将发挥其中心科学和基础科学的作用。它也仍将不断地推出新思想、新原理和新方式,蕴育出功能独特、威力巨大的新技术,成为新技术和新兴产业部门的源泉和生长点。数学学与未来高新技术将更加紧密地发生融合,相互推动,协同发展,成为科学技术革命深入发展的主曲调;数学科学技术领域愈来愈频繁出现的突破性进展,将会愈加吸引社会公众对化学学事业发展的热切关注。数学学的研究领域,将继续朝着时空尺度的极端方向和复杂系统方向发展;奔向更小尺度、更快时间、更强的互相作用、结构更为复杂的体系过渡。
粒子化学学中的“标准模型”理论,经受了相当作功的实验检验,被觉得是迄今为止最有效的一个唯象理论,并且这个理论依然存在着许多基本的疑难问题有待解决。例如希格斯粒子的存在和本质,粒子质量的来源,夸克和轻子更深层次的特点标度,标准模型更深层次上的基本规律等,都是今后主要的研究领域。找寻超出标准模型的新理论,将成为高能化学近日探求的一个重要任务。自1932年发觉中子以来,原子核化学学取得了举世瞩目的长足进展。近几六年来,随着核探针能量和种类的降低,核化学学在新的自由度和新的层次上不断取得新成果。对非核子(非常是夸克)自由度、更高能量自由度、质子-中子比自由度、角动量自由度的研究,将是今后的一个重要方向。非常是80年代末出现的放射性核束,使核反应探针在同位素图上从稳定同位素发展到不稳定同位素。远离稳定线的新同位素,非常是滴线核以及超重核、奇特核的合成和研究,将