卡尔森：从诺贝尔奖角度看基础科学及其应用(2)

　　下面举一个例子是超导的现象。在大概100年前，已经有科学家非常详细地描述了液态的氦，在温度下降的情况下我们看到了超导的现象。我们看到了这个低温情况下阻力为零，我们看到了超导的理论是非常有价值的理论。超导现象在发现50年之后人们都不相信这种情况，人们认为这是一种迷信，但是后来我们有一个超导更详细的理论，现在称为BSNES的理论，是90年代研究出来的。

　　我们看电子碰撞造成了阻力，这是左边的图，右边是一个超导体。在超导体里面，我们看到电子是两两相配的，形成一种非常有规律的模型。这种模型，他们的排列顺序是孤岛制，任何阻力很难理解。我还讲一个很难解的理解，这个量离子的理论，这个画面是我想表达的意思，非常难于理解。我们的超导需要温度是比较低，直到1986年温度较高的时候我们也发现了可以出现超导现象。由于这样的发现，1987年也有科学家赢得了诺贝尔奖。所以我们看到了液氮在77k这样的温度之下也出现了超导性，这使得超导现象更容易地应用。

　　超导的应用可以运用在磁铁加速器、核磁共振、成像、电线、磁悬浮、电子方面的应用。我们看到这是建立电线的铺设，这是超导电线可以减少在传输过程中电力的损耗。我们可以看到在上海的磁悬浮列车，这也是超导现象的应用，是非常好的例子。

　　下一张是跟大家谈谈物理在半导体在医学方面的一些应用，特别是是在成像，在医学里面产生的应用。最近劳伦2003诺贝尔奖的得主在医学上的，他们是根据物理在医学上发现了应用。Gerlach是在1922年发明的，Rabi在1938年的时候说磁场共振可以用来检查各种原子，这些是后来磁场共振的基础和理论。

　　MRI是根据了一个物理上的根本的现象，因此他就连接到生物方面的应用，特别是是成像、成图的技术应用。特别是成图可以看到怎么用核磁共振的成像的图片，超导体在这方面有特别的功能。

　　超导体的应用是越来越多，而且速度非常快。目前估计在2020年的时候，也就是13年之后它的成长会非常巨大。在电子方面、医学、能源、交通、工业等等估计大概会达到有400亿美金的市场。

　　现在再来看一下重点是物资的力学理论，这是1922年发展出来的。这里面有两位很重要的诺贝尔奖得主，左边的是Borh、右边是Rplaecil。这个量子力学那个时候大家很怀疑，是真的吗，用纸跟笔就能写出来吗？当时有很多的工程方式没有人能弄懂，今天是完全是电脑来操作。电脑的记忆体可以看出来，大家还记得最初开始的时候一个IBM存储信息的电子卡，这是在50年前的使用方式，比如说一秒钟就有100个字。去年物理诺贝尔奖得主是Grunberg，他发明了阻力和强力，是物理的现象得主的。

　　这个图片是看一下1956到2007年的变化，1956年的时候在左边是储场的技术，右手是现在的储存量会大多了，这就反应出了它快速地发展，特别是存储力度，不同的芯片有不同的储藏量，基本上是一千倍的存储量的成长。在基本上一个信息理论是透过了量子力学完全地整合了信息。有的数字非常复杂，都透过了这样的系统能够处理的。

　　最后是谈谈能源在世界的角色，用爱因斯坦的电子效应，特别是在20世纪初期，用在太阳能。目前是能够把0.02%的转化成能源，以后可能大部分能源会来自于太阳。

　　我今天谈的是今天的一些技术是科学知识，要好好应用，从基本科学、基础科学供应来讲是扮演了非常重要的角色，对世界上的贡献。

　　这个幻灯片里面是一张纳米的图，可以体现将来纳米的趋势。好谢谢大家。