主要从以下方面阐述隋唐时期取得的科技成就

隋唐在天文历法方面,取得了显著的成就.隋代著名的天文学家刘焯编制的《皇极历》,运用等间距二次内插法计算日月的运行,岁差的准确值高于欧洲；他还提出了测量子午线长度的设想,否定了 影千里差一寸 的传统说法.唐王希明编辑而成的七字长歌《步天歌》广为流传,极大地促进了天文知识的普及.唐代徐昂的《宣明历》,测得黄道和赤道交角为23°u65299X5′,与现代理论数值仅差0.5′左右.开元时期僧一行制订了《大衍历》,为后代历法家编历提供了固定的模式.一行还是实际测量子午线的创始人,并测得子午线每一度长为351.27唐里.

隋唐在数学上,也取得了重要成就.隋代天文学家刘焯在制订《皇极历》时,首先创立了等间距的二次内插公式,这是数学史上的一个重大突破.唐代著名数学家王孝通,把毕生精力都用在数学的研究上,他的最大贡献是在总结前人研究成果的基础上,创作了《缉古算经》；在这部算经中,他第一次提出了三次方程式的正根解法,对古代数学方程式理论作出了卓越贡献.唐高宗时,曾令太史令李淳风与算学博士梁述、太学助教王真儒等人注释十部算经.这十部算经是：《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张邱建算经》、《五经算术》、《缉古算经》和《缀术》. 十部算经 对古代数学成果的推广和普及,具有重要的意义.此后,还有名为《夏侯阳算经》的韩延算术,全书3卷共83个例题,多为地方官吏和普通百姓所常用的数学知识和计算技术.据史籍记载,这一时期的算学家,除了刘焯、王孝通、李淳风、僧一行外,还有陈从远、龙受益、边刚、刘孝孙等人,他们都在数学领域作出了一定的贡献.

隋唐的农学特别发达,有着丰硕的成果.隋文帝采用北朝以来的均田制,极大地推动了农业生产的恢复和发展.唐王朝实行均田制和租庸调制,奖励垦荒,安定农民生活,发展农业生产,出现了 务在农桑 、 时尚稼穑和 勤于稼穑 的社会风尚.农业生产的蓬勃发展,也促进了农业技术的进步,精耕细作,整地保墒、扩展良田等农田管理技术取得了重大发展.当时,还科学地解决了引水、排水和灌溉的技术问题.唐代出现的曲辕犁 起拨特易,牛乃省力 ,在古代犁耕史上具有划时代的意义.唐代的茶叶生产和制作技术都达到了很高的水平；陆羽编著的《茶经》,是世界第一部茶文化专著,对茶树的栽培、茶叶的采摘和加工制作都有较为详细的论述.在畜牧业方面,唐代采用引种杂交方法,开发出駃騠、骡等新畜种.其规模之大和成就之丰,在当时世界上堪称罕见,充分显示出古代牲畜育种科学的重大成就.李石编著的《司牧安骥集》,则是我国最早和最完整的兽医大典.其他如隋代诸葛颖的《种植法》、周思等人撰写的《兆人本业》、王旻的《山居要术》、韦行规的《保生月录》、李德裕的《平泉草木记》、段成式的《酉阳杂俎》,陆龟蒙的《耒耜经》、韩鄂的《四时纂要》等农学著作,使隋唐时期出现了异常繁荣的农学研究盛况.

隋唐的地理学成就突出,在中国和世界地理史上占有重要地位.特别在方志的修著、制图学的丰富、域外地理知识的扩展,以及在潮汐成因、海陆变迁等自然地理的研究考察方面,都较之前代有着明显的进步,从而为这一时期地理学的发展写下了光辉的篇章.隋大业年间,朝廷明令全国各地大规模编撰方志,并将全国各地上报的地志和图志,汇集编纂成全国总图志,如《区宇图志》就是中国历史上第一部官修的全国总地志.唐王朝设有专门负责掌管图经的官员,并规定全国各州、府每三年一造图经,当时有五十多个州修有图经.全国性的地志和图志也有新的发展,其中肖德言的《括地志》、李吉甫的《元和郡县图志》、贾耽的《古郡国道县四夷述》、孔述睿的《地理志》等,都很出色.隋炀帝时,裴矩奉命掌管西域贸易,将域内各国的地貌风情加以记载,并绘成图册,撰成《西域图记》；初唐王玄策三次出使印度,回来后撰有《西域行传》；贞观年间,玄奘西行取法,回来后写有《大唐西域记》；天宝年间,杜环在大食境内留居10年,后撰有《经行记》；后晋天福三年,高居海撰写了《行记》.这些图志的涌现,不但使制图学得到了飞速的发展,而且还填补了域外地理学方面的空白.此外,唐代的行政区划图、军事地图也有突破,成为中国古代地理学上的杰作.我国有着广阔的海岸线,潮灾的防止和潮汐的利用至为重要.窦叔蒙在多年观察研究的基础上,撰写了《海涛志》；封演也对潮汐现象进行了研究,他在《说潮》中,详尽地描绘了潮汐逐日推移的规律.颜真卿的《抚州南城县麻姑山仙坛记》、白居易的《海潮赋》,对于唐代在海陆变迁方面的认识作了生动的记载.对于黄河源头的考察,地下岩溶地形、海岸地形、沙漠地形等自然地理的认识,都取得了科学的结论.

隋唐的医学成就,至今仍盛传于世.隋朝名医巢元方的《诸病源候总论》,记述了多种疾病的病因、诊断、治疗和预防方法,反映出隋代的医药学已具有相当高的水平.当时的肠吻合、血管结扎、拔牙等外科手术,在整个世界是没有前例的.唐代著名的医药学家孙思邈,毕生致力医学,被人们称为 药王.他在唐高宗时编著的《新修本草》,是世界上第一部由国家颁布的药典.唐代的针灸学已有相当高的水平,针灸挂图、图谱、灸疗专著大量增加,针灸疗法被正式列入国家的医学教育课程.此外,隋唐时期完善了医事制度,对医学典籍进行了系统地整理和深入的研究,对医科也有了科学的划分,藏医和中外医药交流也空前发展,造就了一个医学上的辉煌时代.

隋唐的水利事业成就显赫.沟通五大水系的大运河,以其宏大的规模和高超的设计水平而载入史册.涪陵鱼石则是我国最早的 水位站.唐代的引黄灌溉和关中平原灌溉系统的修复和改造,科学地解决了引水、排水和灌溉等重大课题,为人类的水利事业提供了宝贵的经验.

隋唐的建筑技术,取得了辉煌的成就.由隋代著名建筑家宇文恺主持修建的大兴城及洛阳城,唐代严密规划加以扩建的长安城,其设计思想合理,建筑规模宏大,皇宫、民居、坊里、市场、街道、水源、航运、绿化等各种功能均大大超越前代都城,产生了深远的影响.赵州桥造型奇特、设计精巧,至今仍是桥梁建筑史上的光辉范例.广泛应用的木结构建筑技术体系和高层结构建筑技术体系,推动了古代建筑事业的发展和壮大.

   一、隋唐时期

 1、我国疆域辽阔，南北统一，经济发达，中外文化交流频繁，在继承前代文化和吸收外来文化的基础上，各族人民共同创造了辉煌灿烂的文化。
2、我国科学技术处于世界前列，哲学、教育有了长足的发展，文学艺术光耀千古，这都是值得骄傲和自豪的文化遗产。
3、著名的诗人、哲学家、艺术家，才华横溢，对学问孜孜以求，对文学艺术创作精益求精，其严谨的治学态度和刻苦的钻研精神是他们成功的重要原因之一。

二、隋唐时期的科学技术成就。

（一）雕版印刷术的发明
雕版印刷,是将文字或图像刻在一块木板上用来印刷。这种技术,约发明于隋唐之际。据<旧唐书>记载,九世纪初,因当时的社会上,经常发生私自雕历书出卖的事件,唐文宗纳东川节度使冯宿之议,于太和九年(835年)曾下达过“诸道府不得私置历日版”的昭令。可见当时的雕版印刷已较流行。保留至今的我国最早的雕版印刷品,是公元868年唐人王玠印造的《金刚般若波罗密经>,此经有图有文,表明印刷技术已很成熟。所以人们推断,在此之前,雕版印刷,至少已有一、二百年的历史。印刷术发明后,相继传入了新罗和日本,促进了世界文化的传播。

（二）天文学家僧一行
僧一行俗名张遂,是唐代著名的天文学家。开元三年(715年),他应唐玄宗之召,主持改订新历。公元724年,他同梁令瓒一道,创造了一架用来观测日、月、星辰运行的黄道游仪,通过观测,发现了恒星位置移动的现象。这比英人哈雷在公元1718年提出的“恒星自行”的学说,早了近一千年。为了改订历法,僧一行还同南宫说一起,进行了对地球子午线的实测,得出了子午线一度长351.27唐里(约合今166.14公里)的数据。这同现代测量的数据(111.2公里)虽有较大的差距,但他能采用实测方法得出上述的数据,这在当时的世界上,尚属一个创举。公元727年,僧一行修成了<大衍历》。这部历法,周密合理,为后代树立了楷模。我国直到明末西洋历法传入之前,历代的历法,均是按照《大衍历》的结构编写的。

（三）医学家孙思邈
隋代医学家巢元方等,编写了《诸病源候总论》50卷,载有1720种疾病的病源与症候,是世界上第一部研究病源和鉴别病症的医学巨著。,对后世有很大的影响。隋末唐初的大医学家孙思邈,活了一百多岁的高龄,是个研究前代医药学成就的集大成者,被人们尊为“药王”。他撰有《备急千金要方>和《千金翼方》各30卷,总称为《千金要方》。此书共收录药方5300余个,药物达800余种,书中并对其中200余种药物的采集和炮制作了专门的论述。这部著作,在中国的医药学史上具有重要地位。孙息邈很重视总结前代的医学理论和治疗经验,他在《千金要方》中还提出了许多精到的见解。比如,他提出了将妇科和儿科独立设科的主张,并将其列在书的卷首。他也很重视辩症施治,首创复方,提出了一方治多病和多方治一病的方法。在研究民间单方的基础上,他提出用昆布、海藻和羊、鹿的甲状腺治疗人的甲状腺肿大,用牛羊肝脏治疗夜盲症,以及用杏仁、谷皮等防止脚气病等方剂。欧洲人第一次论述脚气病是在公元1624年,比他几乎晚了一千年。孙思邈不仅医术高超,也很重视医德,他为人不媚于权贵,对病人却倾注着满腔热情。在《千金婴方》的序言中、他提出“人命至重,有贵千金,一方济之,德逾于此”认为医生应当关心病人,认真治疗,反对借治病牟取私利。可见他的医术和医德历来受到人们的敬仰,绝非是偶然的。

（四）李春与赵州桥

隋代的杰出工匠李春,于隋朝大业年间,兴造了一座名为安济桥的石拱桥。因此桥位于赵州(河北赵县)的蛟河之上,故也名赵州桥。安济桥采用了单孔低弧券的形式。拱券跨度37。45米,拱高7.23米,桥长50.82米,宽9.26米,桥面与主券之间,又有四个空腔小券,桥面两侧设以石栏杆。这种桥梁,美观适用,结构合理,但却有复杂的技术要求。在一千多年前,我国的工匠能够建造成功,实是世界桥梁建筑史上的一个创举。欧洲建成的石拱桥,是公元1321年的法国色雷桥。它比赵州桥晚建了700年,且已毁坏,而我国的赵州桥,虽经多次的洪水与地震,至今仍然屹立在蛟河之上。

人类文明的进步往往是建立在科学技术发展之上的， 科技 的重大突破甚至能够给人类带来新的产业革命，将人类的文明快速向前推进。 历史 上，蒸汽机的发明与改进促成了第一次产业革命的发生；发电机、电动机等电力设备的发明促成了第二次产业革命的发生。第三次、第四次产业革命也是由 科技 的重大突破催生出来的。

一般而言，人类很难准确预测下一次产业革命会是由怎样的 科技 突破催生出来的，不过可以大体知道一项技术的突破能够产生怎样的影响。可以推动人类文明发展的重要技术有很多，这里简单地提几个：

1.电池

锂电池的发明者已经获得了诺贝尔化学奖。锂电池的出现为人类进入信息时代发挥了非常重要的作用，若是没有锂电池，你的手机可能会有砖块那么大，并且安全性也没有太好的保障。可是锂电池仍然满足不了人类对电池的需求， 汽车 产业有朝着以电力作为动力来源的趋势方向发展，而锂电池难以作为动力来源规模化地用在 汽车 产业上。目前比较有潜力的是氢燃料电池，也许这种电池能够给人类带来一次电池方面的革命，进一步推动其他产业的发展。

2.可控核聚变

很多年前，人类就为实现可控核聚变努力着，并且在托克马克、仿星器中取得的成果已经让人看到了希望。一旦实现了可控核聚变，能源问题就可以在很长一段时间内得到根本性的解决。

3.免疫细胞治疗、干细胞治疗

大约有三分之一的人在一生中会遭遇癌症。癌症之所以难以被攻克，一个主要原因是免疫系统不会将其视为另类。通过调控人体的免疫系统，使其对肿瘤细胞进行精准的应答，就能够实现抗肿瘤的目的。目前这一技术已经有了快速发展。干细胞法治疗疾病也有了越来越多的临床应用。

4.量子技术

上世纪是量子力学建立以及催生半导体等产业发展的时期，本世纪里量子技术有望进入突飞猛进的快速发展期。量子技术目前主要在量子通信、量子计算、量子精密测量领域小试牛刀。虽然是身手小试，可做出的工作却是传统技术所难以实现或无法实现的。中国的量子通信技术已经有了应用，谷歌也实现了“量子霸权”，量子技术会在本世纪对人类的文明发展产生巨大影响。

绝对是可控核聚变反应堆!

目前，美国和中国都正在花费巨大的人力物力刷这个 科技 树。可以说，一旦掌握这个技术，人类将得到近乎零成本的清洁能源，势必将引发第四次工业革命，然后会形成以核聚变电厂为中心的工业辐射状发展，引领 社会 变革。

现在 社会 上的很多问题，归根结底都是能源问题。现代 社会 直接在能源方面的消费，能占到 社会 所有消费的40%到50%，假如我们有了又多又便宜的能源，直接表现是我们身边各类工业用的原材料都会变得很便宜（因为比如像金属冶炼等都是能源消耗的大老虎）。

我们开开脑洞，假如我们有了可控可持续核聚变反应堆，我们可以拿它来做什么:

1：解决淡水荒的问题： 我们完全可以通过电解海水的方式来获得纯净的淡水，甚至污水处理厂都可治这么干，不仅解决了污染问题，还实现了城市中水的无限利用，沙漠地区可以用大功率制冷装置来让空气中的水蒸气凝结，我们将解决缺水的问题。

2：无线供电技术的普及： 我们周围所有的用电器甚至 汽车 都可以通过无线来供电，尽管这种供电方式的效率很低，但我们的电多的用不完啊。

那时候，我们的各类手持设备移动终端，只要在基础设施建设良好的城市里，就不需要充电，由于没有电池这个瓶颈的限制，很多移动终端性能可以做的非常强大。

我们的家中的家用电器，也不再需要通过电源线来供电（此处参照刘慈欣的《三体黑暗森林》中的一段，连水杯都有加热功能）。

汽车 可能以基本不需要加油了，因为只要有公路的地方，道路两旁就有微波电力辐射的装置。

3：粮食的工业化生产： 我们可以用便宜的原材料建造粮食工厂，再用便宜的电能来制造强光，高密集度的种植粮食作物，粮食成本也会变低。

.......

如果中国有了这项技术，画面太美好，不敢想像。

凡是能将现在处于“ 科技 难关”或“ 科技 瓶颈”的 科技 项目实现突破，就会让人类文明实现飞跃。

就现在的科学技术平台，有如下一些科学技术项目或领域，一旦获得突破，将会让人类文明实现飞跃：

首先，在普通能源领域，如果能将空气或水中所含太阳能直接转化成旋转机械能，则在人类的日常工业和生活中，将终止“能源危机”及其威胁，将会使人类有取之不尽、用之不完的清洁、安全、低廉的能源。

该技术已被最新发明《喙轮全热动力发动机技术》获得突破，只需要国家层面进行产业化推广即可。

该技术可应用于：电力发电100%取代现在的火力发电； 汽车 运输（含客运和军用）可实现100%替代现在的柴油机、汽油机等系统；船运（含客运和军用）可实现100%替代现在的柴油机、汽轮机系统。最终效果是使这些领域的矿物能源消耗为零，污染为零，技术成本降至原来的20%以下。

其次，在分子生物学领域，如果能实现将现有（人或者动物、植物）的基因（DNA）缺陷进行人工修复或治愈，将会实现：治愈癌症、治愈艾滋病、治愈积劳综合征、治愈先天基因缺陷的儿童或疾病等，以及更安全、营养、高产的食物，等等。

其三，在核聚变（人造太阳）领域，如果能实现连续稳定反应，并将其装置小型化到5吨以内，将会为人类遨游银河系提供充足的能源，让人类实现银河系内的太空 探索 、研究。

其四，在能量认识领域，如果认识了能量的本质，掌握了暗能量的规律、收集、利用的方法、工艺或装置，并将其装置小型化到5吨以内，将会为人类飞出银河系、遨游现在定义的“宇宙”提供充足的能源，让人类实现宇宙 探索 、研究。

在过去的一百多年里，理论基础科学并没有太大的突破，这不禁让人感慨：在距离1 666年牛顿奇迹年 、 1905年爱因斯坦奇迹年 的354年、115年后，今天的科学是否走到了一个临界点。

而众所周知，科学技术是第一生产力， 社会 的进步更离不开科学的推动。今天的 社会 之所以发展到史无前例的高度，跟前人为我们建立起来的近乎完善的科学理论体系不无关系。

如今，一些科学技术在人类的 探索 中缓慢前行，然而一旦获得突破，将让人类文明实现飞跃。今天，科学艺苑就列举几个这样的技术。

然而，直到今天人类依然离不开化石能源，由于化石能源在地球上储量有限，科学家估计， 如果人类迟迟无法在能源方面有所突破，到了本世纪末，能源问题将成为人类最大的难题。

合理使用核能是解决这一问题的主要突破点。人类从上个世纪中期就开始研究建立核电站，但目前人类所掌握的商用核技术仅仅是核裂变技术。

跟核裂变相反，核聚变是两个原子核聚合为一个原子核，并释放出大量能量的过程。太阳的能量就来自于氘与氚的聚变，而核聚变已经在太阳上持续了50亿年。

也正是因为与太阳一样的原理，可控核聚变被人们称为人造太阳，实际上，氢弹爆炸也是一种核聚变技术。但是，科学家们希望能够通过有效控制核聚变发生的过程，让能量持续稳定的输出以利用。

核聚变跟核裂变比有很多优点。

首先，地球上蕴藏的核聚变能比核裂变能丰富得多。 据科学家估计，海水中拥有45万亿吨的氘，地球上蕴藏的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂变元素所能释出的全部核裂变能的1000万倍，可以说是取之不竭的能源。

其次，它既不会释放污染性气体，也不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，因此核聚变干净又安全。

实际上，我国的可控核聚变技术目前处于世界领先的地位，其中位于合肥的 EAST反应堆 是世界上第一个达到实用工程标准的反应堆，也许我们距离可控核聚变的商业时日已经不远了。

浩瀚的宇宙一直是人类 探索 的目标，但是受目前人类飞行器速度的限制，我们对宇宙的认识还远远不够。爱因斯坦曾告诉我们，任何有质量的物体速度都不可能超过光速。然而即使我们以光速飞行，能够 探索 的宇宙范围也是非常有限。

那么，光速是否可以超越呢？事实上，光速并不是不可以超越的，宇宙中并不缺少超光速现象，例如，宇宙膨胀速度就远超光速。

目前，科学家提出了三种可能超越光速的技术。

一、“曲速引擎”技术， 宇宙并不是真空的，它可以看成一个有弹性、可伸缩弯曲的物质，可以发生动态的时空扭曲，曲速引擎就是利用时空的这种伸缩性，让飞船可以在时空结构中“超光速”飞行。在不少的科幻作品中曾多次出现这种技术的应用，它也是目前科学家实现超光速飞行技术的主要研究方向。

二、量子纠缠技术， 微观世界的两个相互纠缠的微小粒子，即便分开到相聚十分遥远的两个地方，如果其中一个粒子的状态发生变化，另一个粒子能在瞬间感应到它的变化，并做出相应的改变，感应的速度是瞬间的，这种现象被称为“量子纠缠”，也有人称这种现象为“幽灵般的超距作用”。这种超光速现象为人类实现超光速飞行开启了一扇新的大门。

三、虫洞穿梭技术， 根据相对论，质量或能量足够强大，就有可能在宇宙时空中打穿一个洞，连接起两个遥远的宇宙空间，通过它就可以快速到达目标，实现超光速飞行。也就是说，通过虫洞连接起不同的时空，人们可以轻易的到达几万光年外的时空。

不过，想要打通虫洞，需要极其大的能量，以人类现在的技术根本做不到，或许将来的人类方法获得更强的能量后可以实现。

从1911年科学家首次发现了超导现象，经过100多年的发展，超导体的温度提高到大约140K，并逐渐开始商用，但是超导材料所需的超低温条件依然极大的限制了其应用范围。

超导体就是低于某温度时电阻为零的导体，除了超导性，超导体还有完全抗磁性的特性。 那么加入常温超导体实现后，将如何改变我们的生活呢？

首先，由于常温超导体在室温下没有电阻，因此日常家用电器对于电的消耗将消失。 因此各种电器的性能、用电的效率会有质的提升，更多的精细电元件会应用到我们的生活。同时，速度极快的超导计算机和量子计算机将成为可能。

其次，将常温超导体作为发电机的绕组，可以将发电损耗降到最低，使得发电变得更加容易。 由超导材料制作输电线可以把电几乎无损耗地输送给用户，而要知道，目前的铜铝导线输电，约有15%的电能损耗在输电线路上。

再次，由于超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永磁体上方，由于磁体的磁力场不能穿过超导体，磁体和超导体之间会相斥，使超导体悬浮在磁体上方。 高速超导磁悬浮列车正是利用这种磁悬浮效应实现的，常温超导体的突破将使得磁悬浮交通得到更广泛的应用。

实际上，还有像 强人工智能、干细胞治疗、量子通讯 等技术，一旦有所突破，同样能够深深地影响我们的生活，由于篇幅有限，我们就先列举以上这些。

第一，要突破最小化高能显微镜。这样的显微镜对物理化学、人体结构、医学治疗、天文观察等等领域非常重要。

第二，突破地球大气实现每秒超过四十公里的太空旅行。

第三，找到超耐高温、低温的、千年不变的材料。

这样将会让人类文明实现质的飞跃。

美国已经运行了量子计算机，是当前最能让人类文明获得飞跃发展的技术突破。它的计算速度比超级计算机快100万倍，它可以模拟人的思维，还可能超过人的智慧。5G6G是高 科技 应用的手段，量子计算机是高 科技 应用的大脑。非常可怕，万能的魔鬼来了。

超级容量电池。试想一辆电动 汽车 安装一块笔记本电脑大小的电池，续航能力达2000公里，且充电一次只需十几分钟；这种电池用在手机上，充一次电可续航半年；一组超级电池组用在波音777飞机上，一次充电可从北京飞到纽约 ，那时可控核聚变发电已相当成熟安全，一度电的成本只有现在的十分之一 你想想，人类 社会 会有多大的变化！

人类文明的进步，从来都是建立在生产力大发展的基础上。科学技术是提高生产力的最重要因素，自然也是人类文明进步的一大驱动力。特别是蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命，直到20世纪初才逐渐被内燃机和汽轮机等替代。电的发明以及电力驱动更是现代工业的基础，而计算机在上个世纪40年代的出现，则再次大大提升了人类文明的层级。

随着通信、当代计算机等技术的发展，人类文明发展又到了一个新的阶段。目前可以预测的几十年内可能实现突破的科学技术领域 量子计算、受控核聚变 ，可能会推动人类文明实现质的飞跃，再上一个台阶。

量子计算 将彻底实现人工智能所需的中心计算能力。一旦量子计算成熟，通过量子计算+边缘计算+持续连接，推动人类进入人工智能时代，可以让人类的生产效率提升百倍千倍。让人类从绝大多数领域生产、学习活动中得以解放出来，从而可以完全聚焦于创造，并有足够精力回归生活的本质，从而推动文明实现飞跃。

受控核聚变 则可以为人类提供接近无限丰富的能源，从而彻底满足人类文明飞跃所需的指数倍数的能源需求增长。并彻底改变人类对化石能源的依赖，大幅度减少化石能源造成的污染。有了足够的、不会枯竭的清洁能源，才会有人类文明的大突破。

不过上述两个领域仅仅是理论上的 科技 突破是不够的，都是 需要大量的技术积累和不断的工业化磨砺成熟，才会产生实质性效果 。而且这些 科技 领域不是孤立的靠自身就可以达成改变人类文明的能力，还必须同步发展相应的一系列科学技术，打造出完善的工业4.0、工业5.0体系，并在此基础上 积累极大的生产能力、 社会 财富 ，才会促成文明的飞跃，这个积累过程可能需要数十年甚至更多。

这两大领域科学技术的理论突破可能需要的几十年时间，加上大规模的产业化及推广应用至少也是数十年。然后在这样高效的生产力下再积累 社会 资源和财富数十年，人类文明这次大的提升可能需要上百年时间。

吃穿住行的 科技 发明都很重要！吃的方面食物贮存压缩技术发展将使人类太空旅行能决食物问题！穿的方面，飞行服隐身衣的发明将使人类彻底摆脱二维旅行，实现真正立体无障碍随心所欲旅行。住的方面，大型长时间滞空飞艇舰将使人类把空间变成大海，人类居住空间将彻底立体化。行的方面，空气能动力的发展，核聚变成功与小型化将带领人类走得更远的星空，而生命医学的进步，如长生药，仿生机械的发展将使人类寿命大大延长！

题有野心挺好。谈点直觉仅供参考。科学技术突破，若按碰巧发现青霉素，怕是不再可能。未来的高 科技 ，需以深层科学原理为先导。

本文重点谈物理思维的突破与创新，旨在跳出某些神逻辑的怪圈与陷阱。然后就技术装备的创新给一些思路与设想。

数学，是建立抽象模型的操作技术，特定的模型只适用于特定的场合，既不能精确过度，也不能误差太大，模型不能乱套，这是常识。

物理，研究物态系统动力学关系。“动”表现为实体的运动，“力”依赖于场的传递。物理学 动力学，研究实体与场之间的关系。

现行动力学模型，如，矩阵方程、波动方程、波函数、路径积分，并不适合场效应。

笔者认为，引力·能量·电流·磁强·波频——都是实体运动扰动空间所激发的场效应。

场，也叫真空场、空间场、场空间。场有多种：引力场、电磁场、电场、磁场，

场效应的操作，可简化为真空场密度，包括场的质量密度、能量密度、概率密度。

费米子，主要是电子(e )与质子(p )，或者说是正负电子，既有基于自身自旋半径的净密度，也有基于在附近震荡的毛密度，不能只在本地自旋而不在附近震荡。

质子内部的夸克环相当于一个正电子，其余相当于玻色子或高密度场介质，作为缪核。

中子本质，不过是在特定约束条件下由电子与质子强电磁力作用(即弱核力)的复合粒子。

基本原子，电子与质子构成二体系统是氕原子，作为构造复合原子的基本原子。

实体逻辑，在氕原子的内空间，核外电子与核内电子，二者的动量矩守恒。

各种原子，在大质量天体如超新星内部，氕原子相互叠加，有了轻重原子与超重原子。

矿物来源，由于超新星爆炸，有了地球，密度分布不同原子混乱分布，成为地球矿物质。

概率密度，主要指核外电子在原子内空间与核内电子在核子内空间之高速运动轨迹出现的次数或点数的概率。其中：

原子内空间核外电子活动半径 原子半径，r=0.1纳米，平均以v=2200千米/秒循环震荡，每秒循环次数n=v/2πr=14万次。由此可推：

①核外电子的径向概率分布的线密度：

ρ₁=n/r=1.4 10⁵/10 ¹⁰=1.4 10¹⁵[m ¹]

②核外电子的切向概率分布的面密度：

ρ₂=n/πr²=1.42 10²⁴[m ²]

③核外电子的径切双向概率分布的体密度：

ρ₃=n/4.2r³=3.4 10³⁷[m ³]

核子内空间核外电子活动半径 核子半径，r*=2.8费米，平均以v=22万米/秒循环震荡，每秒循环次数n*=v/2πr*=140万次。由此可推：

④核内电子的径向概率分布的线密度：

ρ*₁=n*/r*=1.4 10⁶/(2.8 10 ¹⁵)=5 10²⁰[m ¹]

⑤核内电子的切向概率分布的面密度：

ρ*₂=n*/πr*²=1.42 10³⁵[m ²]

⑥核内电子的径切双向概率分布的体密度：

ρ*₃=n*/4.2r*³=3.4 10⁴⁵[m ³]

从核外电子与核内电子的概率分布密度可见，原子与核子的内空间几乎被1个电子填满。

而且，电子欲争自由活动的抗简并压在密度分布上的综合效应，导致原子与核子的刚性。

意义1：解释原子光谱的超精细结构

电子在概率分布各个点位，都在扰动原子内空间的场介质，激发不同频率的电磁波，面密度电子点数=电磁波的波数：ν(~)=ρ₂。

由此可见，核外电子轨迹的概率密度分布，决定了原子外空间分布了密不可分的电磁波。

意义2：解释脑细胞电池的记忆结构

显然，人类大脑海马体的脑细胞电池的核心要素是核外电子。核外电子在脑细胞电池的概率分布，取决于不同的外界刺激性信号，而信号的本质，就是特定频谱的电磁波。

根据正负电子湮灭反应，电子发生器释放在真空管中的光电子(e 或e )被置入互为反向的强磁场，有一个电子颠倒了南北极，变成正电子(e 或e )，当正负电子分别被加速到光速时，设法将二者碰撞，即可发生湮灭效应：

e +e +2 ½m₀c² γ +γ +2hc/λ₀

湮灭的本质是电子急剧膨胀为场量子(引力子兼光量子)，实物质与场介质之间突变，其中：

电子质量 场量子质量，电子的自旋势能 引力子自旋势能，电子动能 光子辐射动能。

由此容易得到几个推论，构成场效应方程组：

推论1：场量子质量(γ) 电子固有质量

即：γ=m₀=9.11 10 ³¹kg=0.511MeV/c²

推论2：引力子自旋势能 电子自旋势能

即：Ep=hc/λ₀=m₀c²，有：h=m₀cλ₀

推论3：光子辐射动能 电子位移动能

即：Ek=hc/λ=½m₀v²，有：λ=2hc/m₀v²

推论4：光子自旋半径=光子波长 2π

即：r(γ)=λ/2π=c/2πf

推论5：光子质量密度=电子质量 光子体积

即：ρ(γ)=m₀/4.2r(γ)³

推论6：光子势能密度=电子势能 光子体积

即：σ(γ)=m₀c²/4.2r(γ)³

推论7：大粒子场效应 n个电子当量场效应

即：½mv²=(m/m₀)hc/λ，有：λ=2hc/m₀v²

真空不空，已经为科学界公认。既然真空充满了无空隙的场介质，场量子就不能是球体。

否则，如果按面心体分布，就会有25%的空隙，此空隙就是光子与超距论的致命瑕疵。

因此，场量子只能是随机应变的拓扑性的在本地震荡的飘带，很像大海的波浪。

但是，由于“本地波节的浪涌”与“本地漩涡的旋转”，皆可作为等效的谐振子。因此，为了简明扼要，我们仍可把光子当作漩涡球。

真空，是物质存在的特殊形式，也可以叫无形物质。无形，意味着无定形或无量子。

换句话说，空间密度随着引力场半径延伸而递减，没有像电子一样独立存在的场量子。

但为了定量，场量子可以是对场介质属性所模拟的引力子和或光量子的统计学模型。

不妨规定：把电子自旋运动扰动场介质所对应的场量子叫引力子或空子，把电子轨道运动扰动场介质所对应的场量子叫光量子或光子。

光子不是光源发射出来的光子弹，而是(核外/核内/自由)电子位移扰动场介质激发的光子。

光子是电磁波的一个波节或漩涡体，光子只在本地以光速震荡，光子与光子之间相互推涌。

光子有三大功能：①吸能，将电子动能吸收进来；②载波，承载电磁波；③传力，把引力与电磁力通过辐射方式传递出去。

就一束单色光而言，根据熵增原理，相邻光子，频率在递减(降频)，波长在递增(红移)。

但根据哈勃定律，类星体激发的电磁波在深太空的降频红移的幅度很小。

类星体附近的光子是高频光子(如伽玛线)，经漫长 历史 长河，浪涌到射电望远镜附近是低频光子(如毫米线)。

因此，在近光程范围，单色光沿途的各个本地光子，可以做近似处理，但不是全同粒子论。

如此看来，如何看待光子计算机的前景，如何看待所谓的暗物质与暗能量，读者自有判断。

自从1905年爱因斯坦揭示了光电效应的动力学方程，eU= ½m₀v²= hc/λ，光电子技术突飞猛进，极大推动了微电子技术领域的进步。

其实光电效应方程，是最典型的场效应，蕴涵着场介质的分布密度，可以简化为笔者的场效应方程：½m₀v²=hc/λ。

笔者认为，物理思维有必要基于场密度分布变化的场效应，调整一下基于路径积分法。

展望1：基于电子概率密度的脑科学方向

鉴于目前脑科学研究，并没有涉及电子概率密度。笔者认为，基于场效应方程组，研究海马体脑细胞电池的电子概率密度的分布结构。

展望2：基于场密度分布的低温场效应

低温场效应，尤其表现在朱棣文激光制冷效应。有人认为激光制冷源于原子震荡极慢。

而笔者认为，是核外电子运动被周围激光锁定，大大削弱了核外电子的概率分布密度。

除了环形分布的激光约束法，导致场密度急剧下降，还可以用磁约束法，来锁定电子运动。或许是高温超导技术的最佳选项。

展望3：基于电子概率密度的超大容量电池

鉴于某种原因，包括不敢贬低读者智商，这部分内容，恕不解释。我想读者可以见仁见智。

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