与诺奖大师共赴追“光”之旅 第四期“浦江科学大师讲坛”沪上举行
来源:海峡之声 | 2023-11-09 11:38:56
海峡之声广播电台11月9日上海消息(记者 程娟娟)光学是物理学中古老的学科,又是当前科学研究中最活跃的学科之一,推动着人类对自然的认知不断深化和人类社会的进步。科学家眼中的“光”是什么样的?以“光的科学: 从伽利略到量子物理”为题,2012年诺贝尔物理学奖得主塞尔日·阿罗什8日上午在第四期“浦江科学大师讲坛”上,从自己的求学生涯讲起,追溯17世纪以来光的科学史,并将新型量子技术的前沿发展娓娓道来。
上海市政协副主席吴信宝出席讲坛并为阿罗什颁发“主讲科学家”纪念证书,复旦大学校长、中国科学院院士金力主持讲坛。
2012年,阿罗什和美国物理学家大卫·维因兰德因“突破性的试验方法使得测量和操纵单个量子系统成为可能 ”获得诺贝尔物理学奖。作为腔量子电动力学的行家,阿罗什通过量子技术,运用原子和光设计了一个现实中可行的实验,成功驯服原子和光子并观察到量子叠加。
他所发明的检测方法在观察的同时不介入,这让量子物理学创始人所设想的思想实验变为现实。那只曾经困扰物理学界多年的“薛定谔的猫”似乎终于可以在现实中被“捉”住了。
创举背后的驱动力到底为何?阿罗什在现场分享了做科研的秘诀。
“如果你要成为一名科学家,首先必须要有激情和热情,要对外部世界有探索的好奇心,必须能够在某些领域做非常深入的研究,对知识的探索与渴求有非常强烈的追求。”阿罗什相信,个人的倾情投入在科学的创新探索中不可或缺。
此外,要真正为现有科学带来革新,不仅要和同时代研究者们交流合作,也要向历史上伟大的科学先驱们追问学习,“如果你要做科学,必须要和一群才华横溢的科学家团体为伍,历史上那些星光熠熠的科学家,都会成为你不断激发热情、探索全新科学前沿的动力。”
“从伽利略到量子物理,这是一条引人入胜的科学道路。”阿罗什总结道,回顾科学史可见,所有研究者都是站在巨人的肩膀上,不断修正甚至推翻原有理论,才得以实现人类认知边界的不断突破,因此,“科学研究中没有永恒的真理,只有人让基础研究与技术革新。
“基础科学和技术之间是共生的。”他总结道,伽利略望远镜和惠更斯摆钟的发明使得空间和时间的精确测量成为可能,在此基础上,光的特性被发现。人们对光的新认识,又不断促成更精确设备的发明,基础研究与技术革新之间形成的良性循环,帮助物理学家更高效、更精确地观察、证实或证伪。
如今,第二次量子革命已经拉开序幕,相较于第一次量子革命“只问量子理论能让我们做什么”,人类现在更多要探究“为什么”,并充分发挥主观能动性,利用叠加和纠缠等量子特性,在量子计量、量子通信、量子模拟、量子计算等领域大展身手。
未来,随着测量的手段不断进步,基础研究可以被推进到分子级、原子级,甚至更细。阿罗什期待道:“我们也可以使用这样的研究能力,去探索一些电磁科学和生物科学领域最前沿的技术。”至于量子计算机到底何时能够出现,阿罗什坦言“真的不知道”,但与“不确定性”共舞,是科学研究的特点,也是其最美妙之处。
编辑: 梁华
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