若所有科学知识都毁灭,只能留给后人一句话

作者: 弗兰克·维尔切克

来源: 墨子沙龙

发布日期: 2023-11-15 18:01:59

在一场公开科普活动中,顶尖物理学家弗兰克·维尔切克、潘建伟和丁洪就“若所有科学知识都毁灭,只能留给后人一句话”这一问题给出了自己的回答,并探讨了基础物理的发展、科学对世界的影响,以及室温超导等话题。

若所有科学知识都毁灭,只能留给后人一句话,科学家们会如何回答?费曼说:宇宙万物由原子构成。弗兰克·维尔切克说:世界是可以理解的。潘建伟说:世界是由原子构成的,原子是可以处于量子叠加的。丁洪说:世界是由场构成的。

如果在某次大灾难里,所有的科学知识都要被毁灭,只有一句话可以留存给新世代的生物,哪句话可以用最少的字数包含最多的信息呢?我相信那会是原子假说(或者原子事实,或者你爱怎么叫都可以):宇宙万物由原子构成。——理查德·费曼

2023年11月12日,在“墨子沙龙”和中信出版社主办的一场在上海的公开科普活动中,顶尖物理学家弗兰克·维尔切克、潘建伟和丁洪就这一问题给出了自己的回答,并探讨了基础物理的发展、科学对世界的影响,以及室温超导等时下备受关注的话题。

维尔切克是杰出的理论物理学家,现为李政道研究所首席科学家。他表示,费曼的这个答案非常好,他不确定能否找到更好的答案,但也提出了一个不一样的回答,那就是“世界是可以理解的”。

中国科学院院士,中国科学技术大学常务副校长,中国科学院量子信息与量子科技创新研究院院长潘建伟表示,费曼在40年前也提出了一种观点,我们可以通过量子模拟器来模拟复杂系统的物理现象。

凝聚态物理学家,李政道研究所副所长、李政道讲席教授丁洪的回答是:世界是由场构成的。

维尔切克教授首先解释了写作《万物原理》这本书的初衷。他表示,物理学充满了许多对基本问题的理解,对于我们扩展思维的可能是令人惊讶而深入的。我们可以让研究应当为更多人所知。所以这其实是我用爱发电的一个作品,当然也是我的一个使命。

维尔切克重点介绍了他关于轴子(axion)的研究。轴子是一种新型的粒子,由维尔切克取名自一个洗衣粉的品牌。轴子被认为是宇宙中暗物质组成部分的候选者。

潘建伟介绍,中国科学技术大学的彭新华教授正在领导一个研究项目,通过空间站寻找轴子。另外,澳大利亚和世界其他一些机构的科学家也在努力寻找轴子。对于他来说,更关注的问题是关于任意子与其他物质的相互作用,中国科学技术大学正在用一些离子进行相关的研究。

丁洪教授则介绍了,他的研究团队于2018年在铁基超导的研究中观察到了一些任意子。

今年科学界最火热的话题无疑是室温超导论文事件,美国罗彻斯特大学助理教授Ranga Dias研究组的论文声称实现室温超导之后接连撤稿,韩国研究团队声称合成室温超导材料“LK-99”,科学界并没有多少人相信是真的室温超导材料。

三位科学家还就中国的科学和教育分享了自己观点。维尔切克是中国科学院外籍院士,也担任中国上海交通大学李政道研究所的首任所长,现在是李政道研究所首席科学家。他表示,过去10年左右,中国学生水平的提高,学生人数的增加以及中国研究者发现的尖端科技,都给他留下了深刻的印象。

谈到对自己影响最大的人,维尔切克和潘建伟都提到了自己的父母。维尔切克表示,从最深层次的层面来讲,父母对自己产生了巨大的影响。

潘建伟也表示,父母对自己的影响很大。在选大学和专业时,他面临两个选择:中国科学技术大学物理学专业和另外一个知名高等学府可以免试入学的金融管理专业。当他征求父母的意见时,他的父母鼓励他选择自己热爱的那条路。

丁洪则表示,菲利普·安德森(Philip Warren Anderson)对自己的职业生涯影响非常大。

如果有机会重新选择职业,你会选什么?对于这一问题,三位物理学家的回答比较一致,会希望继续做科研,但也一些细微的差异。

维尔切克说,如果他的天赋足够,也希望成为一名音乐家,但要达到莫扎特那样的水平,他觉得自己是做不到的。说到这里,他干脆说:音乐也是极其复杂的,我还是做科研吧。

潘建伟表示,他的首选还是科研工作。但如果还有另外一个机会,可能是去做厨师。

丁洪则透露了一个秘密,大学读物理并非他的第一选择,而是父亲的愿望,他自己很喜欢计算机科学。

在现场提问环节,一位年轻的观众表达了一个困惑:对于在缺少资金和资源的情况下,是否应该继续坚持追寻科学。维尔切克和丁洪都同意基础科学研究本身有风险,要吸引更多的年轻人投身其中,就需要给到他们足够的安全感,让他们有机会大胆去探索。

说到人类和地球的关系,以及地球的未来,三位科学家都是乐观主义者。

维尔切克认为,人类虽然面临着气候变化、核战争、新冠疫情等危机和挑战,但如果回头看人类进化的历史,就会发现“这是一条非常崎岖的道路,但是在崎岖当中螺旋上升”。

潘建伟教授对维尔切克教授的观点表示赞同,并补充说:从大爆炸开始,我们最早连光都没有,后来就有了各种各样宇宙当中的演变,后来地球上有了人类,有了我们现在在这里相聚一堂,一起探讨未来,一起探讨宇宙的未来等话题。

丁洪表示,人类与整个地球和宇宙的历史相比确实很短暂,但是我们已经能够理解宇宙大爆炸到今天138亿年的演化历程,这正是人类的伟大之处。

“你们如何理解物理(physics)这个词?”现场一位五年级的小学生的提问,让三位科学家和观众们的思绪回到了一个根本的问题:到底什么是物理?如何理解物理?

维尔切克教授回答说,physics就是我们对物体行为的理解。

潘建伟对维尔切克教授的回答表示赞同。他分享了对于物理学和数学之间区别的理解。

丁洪则从“物理”这个词的中文含义进行了阐释。他以维尔切克教授的新书《万物原理》的名字举例说,“万物原理,这就是我们的物理,可以说是一切事物的道理”。

最后,三位物理学家分享了给年轻人的寄语。

“保持你的好奇心,享受这个世界,并且要真正地参与到这个世界。”维尔切克说,“要去真正的在其中去达成进步成就,因为我们作为人类在过去已经做了非常多的进步,在不断的改善我们对世界的理解,所以我们要不断的打开自己的思维,扩展思维,为人类的进步作出贡献。”

潘建伟给出了三点建议:保持好奇心,全力去做你喜欢做的事,坚持去做你喜欢做的事。

丁洪教授则用了他在几个月前学到的一句话:专注于你能改变的领域。

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