第五、新仪器的发明为当代科学打开了新的窗口。人类最早的时候是用肉眼来观察周围世界的，后来出现了光学望远镜和显微镜，他们在20世纪分别发展成为射电望远镜和电子显微镜，一个是宏观观测，观测宇宙空间，一个是微观观测，深入观测生命现象和分子构造，观测物质的分子原子结构，甚至人们还想深入到原子内部，这就不是显微镜可以看到的，因此发展了粒子加速器，发展了超级的计算机。科学家们依靠放射性物质和来自宇宙空间的高能粒子，对一些原子核内部的物质特性进行探索，加速器的发明使人类深入到微观的粒子世界，发现了μ介子，π介子和K介子等重要粒子。加速器的发明和发展也经历了差不多70年左右时间的努力。自加速器产生了π介子以后，许多新粒子接连被发现，1960年又发现了一批被称之为共振态的粒子，正是在这些粒子的分类研究基础上，建立了夸克模型，并且不断验证和完善，推动了基本粒子的标准模型的建立和完善。在加速器原理的基础上，发展起来的同步辐射装置和自由电子激光装置，作为可调光源在基础科学研究和工业领域都有着广泛的应用。现在，我们国家除了北京对撞机作为同步辐射光源使用以外，我们也有科大的专用同步辐射光源，也有正在建设新一代的上海同步辐射光源。

　　电子数字计算机对于物理学研究来说，我看有两方面的意义：一方面是面对没有解析解的无理方程现在可以用计算机实现数值解；另外一方面，对实际上不能实现的某些设想的实验，可以先由计算机来进行模拟，因此在原有的实验方法和理论方法之外，物理学又获得了一种新的方法，数学实验，数学实验是一种介于经典演绎法和经典实验方法之间新的科学探索的方法，其实质是对于客观现象进行实验，它并不是对客观现象进行真正的实验，而是对它们的数学模型进行验证和实验。数学模拟包括四个基本方面：一个是建立对象的数学模型，拟定分析模型的数值方法，编制实现分析方法的程序，在电子计算机上执行程序。数学实验使得物理学最终形成了实验物理、理论物理和计算物理三足鼎立的格局，但是光靠计算是计算不出真理来，计算物理最后的结果，还是要通过实验物理进行验证，还要寻求更加精确的理论构造，这是无疑的。

　　在科学已经越来越依赖于研究手段的今天，实验手段的进步不仅可以有助于理论突破，甚至可以打开新的窗口，改变科学家的思路，开辟新的研究领域，任何轻视实验手段和方法的思想，都可能使科学处于停滞和陷于困境。这也是为什么在理论物理取得巨大成就的今天，人们还要耗费巨资，去制造对撞机，去制造天文望远镜，去制造聚变实验装置，去制造一个又一个有巨大分辨率的电子计算机等等。