1當代數學學進展引言21世紀的曦光,交織著人類對未來的希望,早已透射出東方的地平線。在向新世紀邁向的時侯,回顧20世紀、特別是近幾六年來化學學的發展軌跡,展望21世紀、特別是未來二三六年化學學的發展趨于,是非常有意義的。20世紀以來,以相對論與量子熱學的成立為標志的現代數學學研究工作,從理論和實踐兩個方面,對人類認識和社會發展起到了無法估量的作用。數學學理論的發展,在三個層次上把人類對自然界的認識推動到了前所未有的深度和廣度。在微觀領域內,早已深入到基本粒子的亞核世界(10分米),并構建起統一描述電磁、弱、強互相作用的標準模型,還引發了人們檢測觀、因果觀的深刻改革。非常是量子熱學的完善,為描述自然現象提供了一個全新的理論框架,并成為現代數學學乃至物理、生物學等學科的基礎。在宇觀領域內,研究的探針已達到10分米的空間標度和10秒的宇宙紀元;廣義相對論的理論預言,在巨大的時空尺度上得到了否認,造成了人們時空觀、宇宙觀的深刻改革。在宏觀領域內,關于物質存在狀態和運動方式的多樣性、復雜性的探求,也取得了突破性的進展。匯聚態化學層出不窮、令人眼化繚亂的新成果和混沌現象獨特規律的驚人發覺,給人類原有的知識體系以巨大的沖擊,在動力學系統常年行為的確定性與隨機性,決定性描述與機率性描述等方面,導致了認識上的深刻改革。
在實踐方面現代物理學進展,現代數學學的發展造成了原子能的釋放和應用,引起了半導體、光通信等新興工業的崛起,為激光技術、新材料研發、新能源開發開辟了新的技術途徑,并促進了計算機革命的進展。現代數學學在促進能源科學、空間科學、材料科學、信息科學、環境科學、海洋科學的發展中起到了關鍵性的作用,成為20世紀下半葉以來蓬勃發展的現代科學技術革命的重要科學基礎。現代數學學以新興高技術群為中介向生產力的轉化,極大地改變了人類的生產方法和生活形式,成為促使現代社會發展的重要杠桿。50年代以來的當代數學學早已發展成為一個相當龐大的學科群,包括了高能化學(粒子化學)、原子核化學、等離子體化學、凝聚態化學、原子分子化學、光化學、聲學、計算化學和理論化學等主體學科以及無法數計的分支學科。數學學內部各個分支學科的滲透和交叉,數學學和物理、生物學、材料科學、天文學等其他學科的滲透和交叉,又形成了許多新的、富有生命力的邊沿學科,產生了諸多極有發展前途的科學前沿。當代數學學還呈現出高速發展的趨勢,現代數學學中90%的知識是1950年之后取得的。其發展之快,分支之多,變化之大,已使人們很難及時做出全面的概括。
當代數學學研究的綜合性、深入性、復雜性、創新性和可應用性,都呈現出鮮明的時代特征。數學學在21世紀發展的全景,人們難以做出全面的預測。只能按照我們目前的認識水平,按照當代數學學發展的狀況和特征,對21世紀最初幾六年的發展趨勢作“豹斑之窺”。大體說來,在科學技術整體發展的促進下,化學學仍將加速地發展和分化,同時又會出現更多的渠道,提高各個分支之間的交叉和非線性作用,造成更為廣泛和深刻的綜合現代物理學進展,朝著各個分支學科不斷深入而整體領域綜合交叉的整體化方向進展。化學學作為精密科學的標桿,并以其探求視野的寬廣性、研究層次的低毒性、理論適用的廣泛性,在今后很長時期內仍將發揮其中心科學和基礎科學的作用。它也仍將不斷地推出新思想、新原理和新方式,蘊育出功能獨特、威力巨大的新技術,成為新技術和新興產業部門的源泉和生長點。數學學與未來高新技術將更加緊密地發生融合,相互推動,協同發展,成為科學技術革命深入發展的主曲調;數學科學技術領域愈來愈頻繁出現的突破性進展,將會愈加吸引社會公眾對化學學事業發展的熱切關注。數學學的研究領域,將繼續朝著時空尺度的極端方向和復雜系統方向發展;奔向更小尺度、更快時間、更強的互相作用、結構更為復雜的體系過渡。
粒子化學學中的“標準模型”理論,經受了相當作功的實驗檢驗,被覺得是迄今為止最有效的一個唯象理論,并且這個理論依然存在著許多基本的疑難問題有待解決。例如希格斯粒子的存在和本質,粒子質量的來源,夸克和輕子更深層次的特點標度,標準模型更深層次上的基本規律等,都是今后主要的研究領域。找尋超出標準模型的新理論,將成為高能化學近日探求的一個重要任務。自1932年發覺中子以來,原子核化學學取得了舉世矚目的長足進展。近幾六年來,隨著核探針能量和種類的降低,核化學學在新的自由度和新的層次上不斷取得新成果。對非核子(非常是夸克)自由度、更高能量自由度、質子-中子比自由度、角動量自由度的研究,將是今后的一個重要方向。非常是80年代末出現的放射性核束,使核反應探針在同位素圖上從穩定同位素發展到不穩定同位素。遠離穩定線的新同位素,非常是滴線核以及超重核、奇特核的合成和研究,將