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引言
截止目前,全省各地中考志愿補報已相繼結束,朋友們正式迎來嶄新的學院生活,步入不同的專業學科學習。你似乎正暗暗立下遠大的志愿,其實正在暢想美好的學院生活,其實正努力拓展知識面,為將來的專業發展做打算。下邊就和小編一起回顧一下明年廣州學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精神與清華情結吧!明天我們為你們推送的是高原寧院士的講演內容。
講演者介紹:
高原寧,男,1963年生,1979-1989年于上海學院數學系學習,獲理學博士學位。歷任上海學院化學大學校長、教授,主要研究方向為高能化學實驗。
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。當時她們叫我的時侯,我一高興就答應了,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。我們化學大學百年歷史的輝煌在大家的招生簡章里頭說得很清楚了,我們化學學幾百年的輝煌,都寫在一摞一摞的教科書里,大家將來會一個一個學過。這么我明天要跟你們說的只是一個老化學學者的一點十分感性的認識,是很質樸的、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?
每每我看見這張跨越幾十個量級的片子,我自己都覺得到十分驚艷。我們這樣的一個人,如同我,努力成長也沒有長過兩米。大到宇宙小到夸克,有幾十個零。并且我們看見,我們人類在過去的幾百年間,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點上。我喜歡這樣的黑暗的部份,由于這意味著整個物質世界在我們面前,實際上是很黑的,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,那都是散在整個宇宙當中的星星,它很微弱,但很頑強,點亮了整個物質世界。
用米表示的空間尺度
我們假如靜下心來,仔細傾聽一下宇宙的聲音,你會發覺宇宙真的并不這么平淡。你會看見,宇宙實際上發生著一些特別劇烈的事情。比如這是我們在幾年曾經,第一次曉得宇宙當中這樣的兩個黑洞,經過了短暫的時間之后,它們融合到了一起。整個過程的發生實際上十分短暫。那是來自于十億光年以外的一個世界。你會看見在這樣一個世界里頭,在這樣一個短短的、不到1秒的時間內,有三個太陽質量這么多的能量充溢到空間中。我們人類在那一時刻過了十億年之后,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
圖中有兩個長臂,這兩個長臂當中原子量級的差異,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。
其實你不見得十分喜歡這些氣吞宇宙的事情,其實想要讓你的日子過得更小資一點,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水究竟是哪些樣的。我們如今早已可以干這樣的事情了:
在下邊的是硫酸鈉,前面這些是我們拿了一個針尖,可以不斷的在這兒頭把氯離子提上去,把水份子塞進去,經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水合物內部粒子是如何運動的。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?,操縱一個一個分子的時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來說,對粒子化學專業來說,這個東西太大了。我要做的事情比還小九個量級。我們是在一個稱作基本粒子,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十八次方米這樣一個層面而進行了巨大的投入。在過去的三四六年里,人類投入了大量的資金,建成了這樣一個小型強子對撞機,這是在法國和瑞士交界處一個二十七公里的環。人類總算利用這樣的一個加速技術,把我們的視野深化到了十的負十八次方米這樣一個程度。
小型強子對撞機(LHC)
借助這個設備,我們完成了一個理論,稱作粒子化學的標準模型。也就是說,所有的基本粒子的運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,因為清華的飯堂太好,我的體重下降了不少,今天一試發覺穿不上了,就很遺憾。
瓶子上的公式
我想舉了如此一些事例以后,我們應當說一些嚴肅的事情了:哪些是數學學?這是維基百科上的定義,好多好多的話,其實最重要的是紅字部份:研究物質、能量的本質與性質的自然科學,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學學研究的范圍。定義的解釋多少變得有些不自信,就是想說數學學那里都有。
數學學的定義
我們曉得,數學學十分重要,它是各個科學的基礎。從數學開始在這個園子里成長開始,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。
百年化學大學
明天的化學大學是我們清華上面最大的幾個大學之一,包含了方方面面的有關數學學和各類科學的方向。這是數學大學的課程設置,在招生簡章里你們也可以看見。
清華數學大學課程設置
不管怎樣說,我認為對“什么是數學”這個問題的回答,還是太學究氣了,不太符合明天的這樣一個氛圍,是吧?它太古板了。我自己心中的化學實際上是這樣一張圖。說究竟就是在干嘛?化學就是一段不懈的、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學學。
最后,這樣結束多多少少我自己有點接受不了。這么我們說,在科學之上,還有家國情結,有哲學,還有詩什么是物理學?,對吧?這么最后我希望在場的朋友跟我一上去回答一個問題。這個事情,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,“這個世界會好嗎?”是梁漱溟先生的女兒拋給他的一個世紀之問。并且對我們在座的好多人來說,這似乎是一個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,大家認為,或則大家相信這個世界會好嗎?為何呢?
我不曉得,其實大家將來要經過好多好多的年頭,在清華庭院里頭漸漸的去感受。其實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,上海學院創設化學門,唱響我國高等數學教育的先聲。
清華數學的上一個時代屬于以李政道先生、于敏教授為代表的一代學者。這么下一個時代的數學風光,我們期盼你的參與!我相信,有了你的參與,我們的化學會更好,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