根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)考量，我對(duì)物理學(xué)的未來(lái)充分樂(lè)觀。

首先，未解之謎表明物理學(xué)的活力。19和20世紀(jì)之交，物理學(xué)天空曾經(jīng)漂浮兩朵烏云，一個(gè)是探測(cè)不到假想的以太（光波媒介）相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是，用“能量均分定理”計(jì)算的固體比熱與實(shí)驗(yàn)不符。這兩朵烏云很快被相對(duì)論和量子力學(xué)驅(qū)散。

現(xiàn)在的物理學(xué)天空也漂浮著幾朵烏云，例如：我們不知道暗物質(zhì)和暗能量是什么；引力的量子化還沒(méi)有完成；我們不完全理解為什么在同一個(gè)世界中，量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)共存；我們還沒(méi)有能力用原子組裝病毒；我們甚至還沒(méi)有公認(rèn)的高溫超導(dǎo)理論。

在科學(xué)的征程上，困難時(shí)有發(fā)生，但是歷史上的類似情況后來(lái)都柳暗花明。諸如“物理學(xué)的終結(jié)”的預(yù)言都失敗了。

高能物理方面，當(dāng)年雖然美國(guó)的超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)被否決，但是后來(lái)希格斯粒子被歐洲的大強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)。雖然提高對(duì)撞機(jī)的能量越來(lái)越難，但是非加速器高能物理大有可為，比如中微子物理、質(zhì)子衰變的研究。即使實(shí)驗(yàn)上出現(xiàn)暫時(shí)停滯，在一定時(shí)期、一定范圍，理論也能驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)物理的進(jìn)步。1970年代初，特·胡夫特和韋爾特曼證明了規(guī)范場(chǎng)的非阿貝爾規(guī)范理論或楊-米爾斯理論的可重整化，1999年獲諾貝爾獎(jiǎng)。這保證了粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的自洽。

曾幾何時(shí)，凝聚態(tài)物理被很多人誤以為是基本規(guī)律的應(yīng)用和外延，不外乎求解復(fù)雜的方程。但是后來(lái)人們認(rèn)識(shí)到，凝聚態(tài)物理充分體現(xiàn)了復(fù)雜系統(tǒng)的層展現(xiàn)象，揭示出復(fù)雜聚集體的行為并不能從單個(gè)粒子得到解釋。凝聚態(tài)物理中建立起一系列重要概念，如自發(fā)對(duì)稱破缺等。這些概念也被應(yīng)用到粒子物理、生命科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)。高能理論家蓋爾曼早先曾將固體（solid）物理學(xué)稱為骯臟（squalid）物理學(xué)，但后來(lái)他本人卻投身復(fù)雜性研究。近年來(lái)凝聚態(tài)物理學(xué)研究了許多量子和拓?fù)湮飸B(tài)，也在拓展到物理學(xué)的其他領(lǐng)域，包括高能物理。

近年來(lái)物理學(xué)也有了新的機(jī)遇。天體物理學(xué)和宇宙學(xué)迎來(lái)黃金時(shí)代。各種探測(cè)衛(wèi)星琳瑯滿目。引力波探測(cè)打開(kāi)了探索宇宙的新窗口。2021年成功發(fā)射的韋布空間望遠(yuǎn)鏡是歷史上最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，可以比哈勃望遠(yuǎn)鏡觀察到更遠(yuǎn)更老的天體，包括最早的恒星和最早的星系。

另一個(gè)機(jī)遇來(lái)自量子信息和量子技術(shù)。它們不僅受應(yīng)用推動(dòng)，而且為探索量子物理學(xué)的新極限和新視野提供了新的平臺(tái)?；A(chǔ)量子物理的進(jìn)步也促進(jìn)對(duì)凝聚態(tài)物理、量子場(chǎng)論和粒子物理的認(rèn)識(shí)深化。

物理學(xué)的研究模式也在變革中。互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)科學(xué)合作新模式，提供了共享資源的平臺(tái)，例如大強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的數(shù)據(jù)，以及虛擬天文臺(tái)，也誕生了所謂公民科學(xué)，使得公眾可以參與科學(xué)研究，例如，普通人可以查看望遠(yuǎn)鏡輸出的圖像，可以用智能手機(jī)探測(cè)宇宙射線。

機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能將對(duì)物理學(xué)的研究方式產(chǎn)生沖擊。機(jī)器學(xué)習(xí)在物理學(xué)中已經(jīng)有許多應(yīng)用，主要是在各種分類和模式識(shí)別問(wèn)題上。更先進(jìn)的人工智能對(duì)物理學(xué)將帶來(lái)更多的幫助。最近備受關(guān)注的ChatGPT已初現(xiàn)端倪。但是物理學(xué)工作者如何整合人工智能工具，還有待在實(shí)踐中摸索。

人工智能也帶來(lái)有趣但也有危機(jī)感的問(wèn)題，不過(guò)危機(jī)也是機(jī)遇。人工智能能否發(fā)現(xiàn)新的物理定律？“科學(xué)家”（scientist）會(huì)不會(huì)像“計(jì)算員”（computer）那樣成為一種機(jī)器的名稱？正如computer現(xiàn)在譯為計(jì)算機(jī)，scientist會(huì)不會(huì)改譯為科學(xué)機(jī)？“物理學(xué)家”（physicist）是其中一類，會(huì)不會(huì)改譯為物理機(jī)？或者，物理學(xué)家將成為物理機(jī)的操縱者？或者人工智能與物理學(xué)家的大腦連接？