为什么基础科学发展这么难？像爱因斯坦这样的大师为何难以出现？

自从伽利略和牛顿奠定了物理学的基础，科学的发展带动科技的进步，人类的技术在近300年来得到了快速的发展，爆发了多次工业革命，几乎是以指数级地速度暴涨。

但如果我们回望过去就会发现，上一次基础理论的发展是始于20世纪初的，时隔100多年，人类的基础理论几乎陷入了停滞的状态。许多自然科学出身的博士生甚至是很难找到合适的工作，只能转行。那到底是什么限制了基础科学的发展？

基础科学的发展

要了解这个问题，我们首先就得搞清楚基础理论的发展到底依赖的是什么？

试想一下，如果现在有个人提出了一个理论，然后跟全世界的学者说：自己的理论是比相对论和量子力学更准确的理论。你觉得全世界的学者会咋想？

想必大多数的学者可能连搭理都不想搭理这个人，甚至他们会觉得这个人可能脑子有问题。在科学史上，1905年被称为爱因斯坦的奇迹年。在这一年，爱因斯坦提出了多个重要理论，其中就包括了狭义相对论。

但是爱因斯坦并没有因为提出了狭义相对论就声名显赫，相反学术圈只有很少数的人知道他。当时的学者都不认同爱因斯坦的狭义相对论。那爱因斯坦是什么时候才可以全世界的学者广泛认同的呢？

1915年，爱因斯坦提出了著名的广义相对论，这个理论是可以用来描述引力现象的。爱因斯坦通过计算发现，在强引力场下，广义相对论和牛顿的万有引力定律得到的结果是有差别的。只要能够观测太阳周围星光的偏折，就可以证明自己的理论要比牛顿理论更具有普适性。

1918年，著名的天文学家爱丁顿带队观测日全食时星光的偏折，结果更加接近于爱因斯坦的广义相对论。于是，爱因斯坦从此名声大噪，被公众所熟知，他的理论也被学界所接受。所以，你看，一个理论要最终被承认，还需要依靠“实证”。

实证的本质就是观测。一个理论如果没有办法被验证，那它就不可能会被主流的科学圈所接受。所以，科学的发展本质上是伴随着人类观测技术的发展而发展的。比如：只有对撞机的出现，粒子物理才能得以发展。

基础科学的瓶颈

但这就会存在一个问题：观测是需要依靠技术的，如果技术达不到，一些理论可能就无法被验证。

最直观的例子就是超弦理论，这个理论是纯粹的数学推演得到的。它所描述的尺度是极其微小的，验证超弦理论就需要极其精密的观测手段，但最新的观测技术的误差都要比这个尺度还要大得多，所以我们根本无法验证超弦理论到底是不是正确的，这就导致超弦理论至今还只是一个假说而已。

在著名的小说《三体》当中，作者就描述了三体星上的外星人利用“智子”来干扰人类的实验设备，以至于许多物理学家最终选择了自杀。这里用到的其实也是这个道理，说白了”智子“干扰的就是人类的观测手段，一旦观测手段被限制，人类就无法验证基础理论，也就无法得到更加具有普适性的基础理论，人类的科学技术也就会被限制住。

当然，现实生活中，并没有”智子“在干扰科学家的观测设备。但是，现存的问题是我们的观测技术远远落后于理论的提出，很多超前的理论都无法被我们现有的观测技术所验证，只能等待未来有更先进的观测技术。因此，观测技术的水平就是基础科学的瓶颈。

那如果未来观测水平不断提高，人类就可以无限制地提升基础理论吗？

答案显然是不行的，因为还有另外一个因素也是基础理论的瓶颈，那就是：人的寿命。

牛顿提出人生最重要的理论是在23岁，而爱因斯坦提出人生最重要的理论是在26岁。但是，如今一个人要把本专业的最前沿知识都学完，至少也要读到博士，这大概就是30岁左右了。

而从博士毕业后开始做研究，有需要很多年。如果未来观测技术的不断发展，人类的学科知识不断积累，最终就很有可能发展到一个人要读完本专业所有最前沿内容就要花上一辈子的时间，那他就根本没有时间来进行前沿领域的探索。也就是说，基础理论发展的终点应该就是一个人要耗尽一生才能读完的水平。

所以，基础科学的瓶颈首先是观测技术，其次是人的寿命。