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引言
截止目前,全省各地中考志愿補(bǔ)報(bào)已相繼結(jié)束,朋友們正式迎來嶄新的學(xué)院生活,步入不同的專業(yè)學(xué)科學(xué)習(xí)。你似乎正暗暗立下遠(yuǎn)大的志愿,其實(shí)正在暢想美好的學(xué)院生活,其實(shí)正努力拓展知識面,為將來的專業(yè)發(fā)展做打算。下邊就和小編一起回顧一下明年廣州學(xué)院校園開放日上的精彩瞬間,一上去瞧瞧清華院士們是怎么理解專業(yè)精神與清華情結(jié)吧!明天我們?yōu)槟銈兺扑偷氖歉咴瓕幵菏康闹v演內(nèi)容。
講演者介紹:
高原寧,男,1963年生,1979-1989年于上海學(xué)院數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí),獲理學(xué)博士學(xué)位。歷任上海學(xué)院化學(xué)大學(xué)校長、教授,主要研究方向?yàn)楦吣芑瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)。
開放日高原寧院長講演
諸位朋友,諸位父母還有諸位老師,我很高興能來。當(dāng)時(shí)她們叫我的時(shí)侯,我一高興就答應(yīng)了,之后就很郁悶究竟要說哪些。剛剛龔市長說了,我是79年到的清華,我和我們的年青朋友們隔著40年。我們化學(xué)大學(xué)百年歷史的輝煌在大家的招生簡章里頭說得很清楚了,我們化學(xué)學(xué)幾百年的輝煌,都寫在一摞一摞的教科書里,大家將來會一個(gè)一個(gè)學(xué)過。這么我明天要跟你們說的只是一個(gè)老化學(xué)學(xué)者的一點(diǎn)十分感性的認(rèn)識,是很質(zhì)樸的、在我心里那么多年真真正正的融合沉淀出來的問題:哪些是化學(xué)?
每每我看見這張跨越幾十個(gè)量級的片子,我自己都覺得到十分驚艷。我們這樣的一個(gè)人,如同我,努力成長也沒有長過兩米。大到宇宙小到夸克,有幾十個(gè)零。并且我們看見,我們?nèi)祟愒谶^去的幾百年間,竟然把我們的智慧,把我們的文化,把我們的心靈撒在了那些星星點(diǎn)點(diǎn)上。我喜歡這樣的黑暗的部份,由于這意味著整個(gè)物質(zhì)世界在我們面前,實(shí)際上是很黑的,我們曉得的東西極少甚少。我們的知識和文化如同那些零一樣,那都是散在整個(gè)宇宙當(dāng)中的星星,它很微弱,但很頑強(qiáng),點(diǎn)亮了整個(gè)物質(zhì)世界。
用米表示的空間尺度
我們假如靜下心來,仔細(xì)傾聽一下宇宙的聲音,你會發(fā)覺宇宙真的并不這么平淡。你會看見,宇宙實(shí)際上發(fā)生著一些特別劇烈的事情。比如這是我們在幾年曾經(jīng),第一次曉得宇宙當(dāng)中這樣的兩個(gè)黑洞,經(jīng)過了短暫的時(shí)間之后,它們?nèi)诤系搅艘黄稹U麄€(gè)過程的發(fā)生實(shí)際上十分短暫。那是來自于十億光年以外的一個(gè)世界。你會看見在這樣一個(gè)世界里頭,在這樣一個(gè)短短的、不到1秒的時(shí)間內(nèi),有三個(gè)太陽質(zhì)量這么多的能量充溢到空間中。我們?nèi)祟愒谀且粫r(shí)刻過了十億年之后,竟然看到了這樣的聲音。我們用的是哪些?就是引力波干涉的天文臺。
人類首次觀測到引力波
圖中有兩個(gè)長臂,這兩個(gè)長臂當(dāng)中原子量級的差異,我們竟然都還能感知到。用這樣的感知,我們觀測到了外太空的引力波。
其實(shí)你不見得十分喜歡這些氣吞宇宙的事情,其實(shí)想要讓你的日子過得更小資一點(diǎn),那就討論一杯水吧,討論一杯鹽水。往水里頭放一勺鹽,你曉得會發(fā)生哪些事情嗎?我們叫它水合物,做了好多年的研究,希望曉得這樣的一個(gè)水究竟是哪些樣的。我們?nèi)缃裨缫芽梢愿蛇@樣的事情了:
在下邊的是硫酸鈉,前面這些是我們拿了一個(gè)針尖,可以不斷的在這兒頭把氯離子提上去,把水份子塞進(jìn)去,經(jīng)過一系列操作我們造出了這樣的一些東西,我們可以用各類各樣不同的顯微鏡,例如掃描隧洞顯微鏡、原子力顯微鏡等等,去聽到他這些微小的東西,因而真正地理解這樣的一個(gè)水合物內(nèi)部粒子是如何運(yùn)動的。我們說到分子,你一定感覺很小。的確是很小了什么是物理學(xué)?,操縱一個(gè)一個(gè)分子的時(shí)侯的確是十分不容易,這樣的工作基本上集中了人類最高的科技。
并且對我自己的專業(yè)來說,對粒子化學(xué)專業(yè)來說,這個(gè)東西太大了。我要做的事情比還小九個(gè)量級。我們是在一個(gè)稱作基本粒子,也就是夸克和輕子的世界。這么這種東西是哪些樣子呢?全人類為了把視野深化到十的負(fù)十八次方米這樣一個(gè)層面而進(jìn)行了巨大的投入。在過去的三四六年里,人類投入了大量的資金,建成了這樣一個(gè)小型強(qiáng)子對撞機(jī),這是在法國和瑞士交界處一個(gè)二十七公里的環(huán)。人類總算利用這樣的一個(gè)加速技術(shù),把我們的視野深化到了十的負(fù)十八次方米這樣一個(gè)程度。
小型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)
借助這個(gè)設(shè)備,我們完成了一個(gè)理論,稱作粒子化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型。也就是說,所有的基本粒子的運(yùn)動可以被瓶子上那一串公式描述。我原本想穿這樣一件T恤過來,可是歸國以后,因?yàn)榍迦A的飯?zhí)锰茫业捏w重下降了不少,今天一試發(fā)覺穿不上了,就很遺憾。
瓶子上的公式
我想舉了如此一些事例以后,我們應(yīng)當(dāng)說一些嚴(yán)肅的事情了:哪些是數(shù)學(xué)學(xué)?這是維基百科上的定義,好多好多的話,其實(shí)最重要的是紅字部份:研究物質(zhì)、能量的本質(zhì)與性質(zhì)的自然科學(xué),那幾乎包含了所有的事情。在我們剛剛列舉的空間尺度上,很大的部份都屬于數(shù)學(xué)學(xué)研究的范圍。定義的解釋多少變得有些不自信,就是想說數(shù)學(xué)學(xué)那里都有。
數(shù)學(xué)學(xué)的定義
我們曉得,數(shù)學(xué)學(xué)十分重要,它是各個(gè)科學(xué)的基礎(chǔ)。從數(shù)學(xué)開始在這個(gè)園子里成長開始,至今早已超過了百年。在這百年里我們也形成了好多好多杰出的校友。
百年化學(xué)大學(xué)
明天的化學(xué)大學(xué)是我們清華上面最大的幾個(gè)大學(xué)之一,包含了方方面面的有關(guān)數(shù)學(xué)學(xué)和各類科學(xué)的方向。這是數(shù)學(xué)大學(xué)的課程設(shè)置,在招生簡章里你們也可以看見。
清華數(shù)學(xué)大學(xué)課程設(shè)置
不管怎樣說,我認(rèn)為對“什么是數(shù)學(xué)”這個(gè)問題的回答,還是太學(xué)究氣了,不太符合明天的這樣一個(gè)氛圍,是吧?它太古板了。我自己心中的化學(xué)實(shí)際上是這樣一張圖。說究竟就是在干嘛?化學(xué)就是一段不懈的、要把不可見的東西變到可見、把不可知的東西把它弄明白的過程。這就是我心目中的數(shù)學(xué)學(xué)。
最后,這樣結(jié)束多多少少我自己有點(diǎn)接受不了。這么我們說,在科學(xué)之上,還有家國情結(jié),有哲學(xué),還有詩什么是物理學(xué)?,對吧?這么最后我希望在場的朋友跟我一上去回答一個(gè)問題。這個(gè)事情,在我在清華這四六年里真的有很大變化。對于我這代人來說,“這個(gè)世界會好嗎?”是梁漱溟先生的女兒拋給他的一個(gè)世紀(jì)之問。并且對我們在座的好多人來說,這似乎是一個(gè)流行歌曲的歌名是吧?并且不管它是哪些,我還是想問問你們,大家認(rèn)為,或則大家相信這個(gè)世界會好嗎?為何呢?
我不曉得,其實(shí)大家將來要經(jīng)過好多好多的年頭,在清華庭院里頭漸漸的去感受。其實(shí)你過四六年之后會和我有一樣的體會,或則特別不一樣的答案。但此時(shí)此刻我能把我的推論,我的體會告訴你們。一百多年前,上海學(xué)院創(chuàng)設(shè)化學(xué)門,唱響我國高等數(shù)學(xué)教育的先聲。
清華數(shù)學(xué)的上一個(gè)時(shí)代屬于以李政道先生、于敏教授為代表的一代學(xué)者。這么下一個(gè)時(shí)代的數(shù)學(xué)風(fēng)光,我們期盼你的參與!我相信,有了你的參與,我們的化學(xué)會更好,我們的世界會更好!
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編輯,制圖:郭曜齊、劉威
審校:王俊棋
