科学家希望联合国将2015年确认为国际光年(8:56)

科学家希望联合国将2015年确认为国际光年(8:56)

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现代人类的生活中有许多发明,从视力矫正眼镜,用X光检查骨骼状况,到高清晰电视,DVD,手机和互联网,以及卫星对地球的环境观测等等。人们在享受这些发明的同时或许没有意识到,它们都与光和光学的应用有关,而且这一领域拥有非常广阔的发展前景,就连科学家都难以预测光电技术将来会把人类带入怎样的境界。正是由于光的重要性,许多科学家积极推动联合国将2015年确认为国际光年。请听联合国电台记者黄莉玲的报道。

将2015年确认为国际光年的想法最初在2009年由许多国际科学团体提出,牵头的是欧洲物理学会和非洲物理学会。在2011年11月于伦敦召开的国际纯物理和应用物理联盟执行理事会第二十七届大会上,来自世界各地的科学家通过决议,支持将2015年确认为国际光年,并决定推动联合国对此进行确认。

加纳、墨西哥、新西兰和俄罗斯等国对此十分支持,并推动联合国教科文组织执行理事会在2012年10月的会议上通过决议,将2015年确立为国际光年。现在,科学界希望国际光年能够得到联合国大会的支持,成为联合国正式确立的国际年。

在2013年5月中旬于纽约联合国总部举行的一次情况介绍会上,欧洲物理学会会长杜德里(John Dudley)解释了科学界为什么要提出这一动议。

杜德里:“尽管科学家很清楚光的作用,以及光电技术在发展中的角色,但我们没有向公众和其他的利益悠关方解释清楚。光电技术被广泛地应用于改善生活质量,比如说改善医疗保健,并应用于通讯。光电技术现在是世界经济的主要驱动力之一,太阳能改善着环境的可持续性。我们每次使用手机都会涉及光电技术的十个不同方面,而对此人们毫不知晓。所有这些都是由科学的一个领域——光学所驱动的。如果说20世纪是电子时代,21世纪则是光的时代。”

没有来自太阳的光线就没有地球上的生物和人类。太阳光是植物进行光合作用的主要原料之一,储存在植物中的太阳光养育着地球上的其他生物,人类大量利用的煤炭和石油等化石燃料也是地球上储存了亿万年的太阳光。

人类对光的本质和特性的研究几乎对所有的科学领域都带来了革命性的改变。在古代,人类通过光试图了解恒星和卫星的运动,并制定历法。在现代,来自宇宙大爆炸的光能够使我们洞见宇宙的形成;从X光到激光,在范围广泛的光谱上对不同的光的运用大大便利了我们的生活;而光与人体的互动则为医学诊断和治疗提供了关键技术。

美国国家航空航天局的菲利蒲•斯图尔(Philip Stahl)指出,20世纪是人类开始对光和光电技术充分利用的时代。

斯图尔:“五十年前,光学还处在婴幼儿时期,激光刚刚被发明仅有几年时间,光学的技术应用对经济的贡献微不足道,从事光学的人更多的人是出于爱好,光学仅在摄影等有限的领域中有所应用,比如柯达公司。五十年后的今天,光学和光电技术的应用占世界经济总量的20%到30%。人们并非购买光或者光电技术,人们买的是应用这些技术的电子产品,比如数码照相机、智能手机、互联网服务、在医生诊所接受X光检查等。我们很难想象五十年后会是怎样,但我们知道十年到十五年以后,一度产自太阳能的电等同于一度产自煤炭的电,我们可以依赖现在的太阳光而不是利用通过化石燃料储存的亿万年前的太阳光,这将大大改善地球的环境可持续性。”

除了科学层面之外,自然界中的许多光现象对我们人类有着非常大的情感价值,壮观的如晚霞、彩虹、极光和沙漠中的海市蜃楼,平凡的如草叶上的露珠折射的光、水面上浮动的倒影,或者万花筒中变幻无穷的色彩与图案,都能让我们产生无限的喜悦与遐想。人们对光的理解与欣赏对我们的文化也有着深刻的影响,从文艺复兴时代到印象派,乃至现代艺术,对光的艺术探索与表现构成了人类文化遗产的主干。现代视觉艺术和表演艺术更是几乎完全离不开光的变幻。

欧洲物理学会会长杜德里表示,提议中的国际光年的相关庆祝活动必须包括光的这些情感和文化价值。他同时还解释了选择2015年作为国际光年的原因:这是因为2015年距离阿拉伯学者海什木(Ibn Al-Haytham)的五卷本光学著作诞生恰好一千年。

杜德里:“选择2015年作为国际光年是因为这一年有一系列的重大科学纪念日。公元1815年,菲涅尔发表了他的光学理论,光的本质——光波得到了探究。1865年,马克斯威尔发表了电磁理论,没有这一理论,就不会有手机。1915年,爱因斯坦正致力于广义相对论,这一理论是现在的全球卫星定位系统的基石,它显示光是时间和空间结构的核心。1965年,在联合国总部数十英里外的新泽西贝尔电话实验室,宇宙大爆炸的证据被发现,这就是宇宙产生时留下的电磁回声。”

在地球面临气候变化和环境退化等诸多问题的今天,光学和光电技术的发展必须为人类的可持续发展做出贡献。这可以通过光电技术在农业、疾病预防、水净化、可持续能源等领域的应用实现。

代表非洲物理学会出席会议的约翰•钱默(John Chamour)指出,光电技术正在以不可思议的速度缩小着时间与空间的距离,蕴涵着巨大的促进可持续发展的潜力。

钱默:“请看这张地图,从上面你能看到欧洲拥有很强的光纤传输能力。当人们发电子邮件或者打电话时,信号转化为光脉冲,通过光纤传输到世界各地。如果现在全世界的人都在打电话,我们也仅只需要一根光纤就足够了,你因此可以想象这种技术有多么强大的信息传输能力。但是现在,欧洲的光纤传输能力是非洲的一百倍。非洲的政治家和政策制定者正致力于解决这一问题,电信业在非洲的受重视程度和实际的经济产出已经超过了其它任何一种工业。以我自己的祖国喀麦隆而言,我们目前最大的经济项目是建设光纤网络,这个网络预计将在未来十五年里使我国的财富增加一倍。但我们现在的问题是培训,所有的人都对这些项目异常的兴奋,但我们缺乏受过训练的人才来管理这些网络。”

钱默指出,开展国际年活动有助于激发更多的年轻人投身与光相关的科学和技术领域,尤其是纳米光子学、量子光学、超音速等尖端研究领域正在不断涌现新的基础性发现,并开辟科学新疆界,只有大量年轻人才加入,才能使光学进一步造福人类。

黄莉玲,联合国纽约总部报道。