50年对于一个人来说是很多年了，而且即使某人走运也没有机会在科学中工作比50年还长得多的时间。因此依据个人的经验外推科学在未来50年内的发展是困难的。

我认为，在预测未来50年的物理学之前，比较一下1934 ~ 1984年和1884 ~ 1934年间科学的发展是大可借鉴的。100年以前，即在1884年时可以说现代物理学还没有出现。

有那么一个印象，即在1884 ~ 1934年的50年内所创立的基础性东西较之1934 ~ 1984年的后50年内所创立的多得多。事实上确实如此，狭义相对论和广义相对论相应于1906年和1915年创立；非相对论量子力学创立于1925 ~ 1926年间；量子电动力学（热辐射的量子理论）和电子的相对论理论在1934年亦已创立。在这期间，不仅电子和原子核（包括质子）已被发现，而且（在1932年）中子和正电子亦已被揭露；宇宙线和超导性早在1912年和1911年分别已被发现；银河系外的天文学已产生，我们所能观察到的宇宙部分的膨胀亦已被揭示（在1929年前是带有假定性）。

当然，在1934 ~ 1984年的后50年内物理学和天文学同样完成了巨大的业绩。磨如说，原子核已被掌握（出现了原子能工程学，遗憾的是原子弹和氢弹也出现了）；激光和半导体计算机的创制；天文学由接收光波向发射电波发展，类星体，射电脉冲星和许多别的星体被发现。在基础物理方面，新粒子（重子、介子和轻子）的发现和过渡到物质的夸克模型是最重要的，量子色动力学的创立与夸克模型是密切相关的，还须提到中微子的发现（虽然关于它的假说早在1931年就已产生）和建立弱相互作用与电磁相互作用的统一理论。自然，各种成就不可能一一列举。

从以上两个50年期间对现代物理学的发展情况的不同当中可以看出把科学的发展设想为单调而相同，也即设想为一个50年与另一个50年在发展速度和发展特点方面都相类似，这是没有根据的。

我认为，1984 ~ 2034年的50年在物理学和天文学方面按发展形势和特点而言较之1884 ~ 1934年时期更接近于1934 ~ 1984年的50年。不用说，任何人不仅不能取消，而且也不能动摇作为现代物理学基础的相对论和量子力学。此外，可以期望建立场（或者准确一些说是包括引力场在内的多种场）的大统一理论。这将是向前迈进巨大的一步，但是并不意外，须知伟大的爱因斯坦在后半生将近30年时间内曾致力于场的大统一理论，而目前正是场的大统一理论处于理论物理的中心。可能在2034年前夸克模型的局限性将被阐明并且物理学将过渡到下一步“更深入的台阶”，即亚夸克（组成夸克的粒子）以及与之相应的某一新物理学的存在将被证实。但是在目前完全允许假设：“夸克，这是不能进一步分割的物质最终的‘小砖瓦’。”目前，姑且不论亚夸克，即使夸克在原子物理、生物学等等学科中还未开始直接“起作用”（至少，我的意见是这样）。在直接应用方面夸克不同于电子、中子和原子核。但是这丝毫也不会降低夸克模型巨大的科学意义（某种物理概念和成果在别的自然学科或在工程技术和医学中起现实的作用，这是很重要的并且也是很愉快的事。但是绝不可能同意那种意见，即物理思想、物理模型和理论的深度与科学意义首先以它们对技术或其他学科的直接影响的前景来评定）。但夸克终究会以某种形式不仅出现在高能物理的舞台上，而且也会出现在核能动力工程学的舞台上。毫无疑问，到2034年时热核反应堆和核增殖反应堆将作为主要的人工能源向我们提供能量。

在天文学方面，可以预期到2034年时不仅广泛地运用全波段电磁波和全面地研究宇宙射线，而且现时还没有观测成果（可能，接收来自太阳的中微子是例外）的中微子天文学和引力波天文学届时将成熟起来。与此同时不大相信会出现某种目前还未知的获取天文信息的方法或手段。

同时我打算提及一下本人从事多年的比较窄一些的两个方面——宇宙射线（用宇宙射线的天文物理观点）和超导电性。1934年前宇宙射线已广泛地应用在高能物理中，正是在宇宙射线中发现了正电子，但仅在最近50年才搞清原始的宇宙射线基本上由质子组成，同时包含多种元素的原子核，原始电子的数量仅占宇宙射线整体的百分之一左右，正电子的数量在量级上还更小，而反质子（它们仅在不久前才被发现）的数量仅占质子数量的万分之几。但是关于宇宙射线的许多方面，例如择的同位素成分，不同成分的能级谱等等都还不知道。研究原始宇宙射线是困难的，为此应用高空气球和人造卫星。所以在这方面的进展相当缓慢，但是到2012年而不用到2034年终究可以期望足够充分且必要地了解在地球大气层边缘的原始宇宙射线的成分和特性，以便分析宇宙射线在星际空间的演变及宇宙射线源问题。那时以射电方法、伽马射线方法和中微子天文学方法对远离太阳系外的宇宙射线的研究将有长足的进步。

大约在1950年前宇宙射线在高能物理中起过重要的作用，例如μ介子和带电的π介子分别于1937年和1947年在宇宙射线中被发现。但此后，由于新加速器的建成，宇宙射线在高能物理中的作用急剧减弱，尽管如此，在目前它的作用还是不可忽视的。不过我认为到2034年时宇宙射线将不再处于物理学家的注意中心。

超导电性的本质（在微观水平上）被阐明仅在1957年——发现超导现象后经过了46年。从1957年起研究和应用超导性的成效是巨大的，但是大家至今还不知道能否存在高温超导体（目前已知的超导体而言其临界温度TK小于24 K）。

我从1964年起对高温超导体这个课题感兴趣并从事研究，我和同事们对高温超导体的某些问题获得了解释，但进展较之我所期望的大为缓慢。但是到2011年时（发现超导电性后的100年）将会清楚能否存在高温超导体。原则上不排除完全不可能在相当普通的条件下（比如说，不是在可能存在金属氢的很高压力下，金属氢可能是一种高温超导体）形成高温超导体。但是，虽然没有特别深刻的根据我终究还是相信不必在很苛刻的条件下也可能制成高温超导体。

总之，到2034年时目前物理学和天文物理学的许多迫切问题将得到解决，取而代之的其他任务和问题将会出现，这是毫无疑问的；基本理论将向前推进，甚至可能向前大大地推进。但是总体看来，物理学的面貌依然是容易识别的。我对物理学和天文物理学发展的预测似乎有些温和，甚至有些低调子，对于在1884 ~ 1984年期间物理学中完成的事情是如此之多，以至于在未来已不再有这么多的事情留下来可做，“‘英雄用武时代’已经过去了”这样一种说法我认为有某种可取之处。当然，我可能发生错误，但我的预测并不是“胡乱猜测”，而是一种建立在熟悉大量资料和本人固有的50年经验基础上的外推。

特别要强调指出，在对未来50年物理学的预测中，我的“温和性”并不适用于一般科学，比如生物学，它在未来50年将是生气勃勃的一门学科，其发展毫无“温和性”可言。生物学在物理学和化学的帮助下，在现实的前景里有能力提出，也可以说有能力解决诸如：克服人们（自然，其中包括最有才干的人）经常在50岁之前早逝问题；攻克包括癌症和精神病在内的一系列可怕的老年病问题；延长人类生命使平均寿命达到自然极限（一种说法该极限为90岁）问题；大脑功能结构的研究以及大脑巨大的储备功能的“动员”问题；等等，这些问题是名副其实的伟大问题，它们的解决不仅具有巨大的科学意义，而且与人类命运休戚相关。所以在某种意义上说，物理学把自然科学的“第一交椅”已让给并将继续让给生物学，这是不难理解的。但是，假若没有物理学最广泛的研究，没有物理学在考虑到生物学需要后的继续发展，生物学要解决那些伟大问题亦是不可能的。因此可以说科学的面貌永远是年轻的，科学是朝气蓬勃的，在任何情况下科学不会衰老，而物理学则至少在目前情况而言是长盛不衰的。在任何场合里我都能自豪地说：“我很爱物理学”，但这并不妨碍我赞扬并希望预见到现代生物学的飞速发展，还希望看到现代生物学承担更多问题。

[Hαукα u Жuэнь，1984年10期]