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什么是科学研究的第一步?

2003年诺贝尔物理学奖获得者安东尼•莱格特教授做客浙大

编辑:卢绍庆 来源:浙大新闻办 时间:2017年07月03日 访问次数:2124  源地址


629日,学术大师大讲堂系列之一暨第77期海外名师大讲堂邀请到了2003年诺贝尔物理学奖获得者——安东尼·莱格特(Anthony J. Leggett)教授,为浙大师生带来一场关于《量子液体可以做什么》的报告,并与10多位来自控制、物理等多个专业的本科生、研究生座谈。

安东尼莱格特1938年生于英国伦敦,1964年获牛津大学物理学博士学位,现在为美国伊利诺伊大学物理学系教授。莱格特教授是国际学术界公认的量子物理学领域的领袖,由于他在超流体理论研究中做出的原创性工作被瑞典皇家科学院授予2003年诺贝尔物理学奖。

量子液体是一个既显示了量子力学的影响、又显示了基本粒子特征不可区分量子统计学影响的物理系统。量子统计学中最壮观的现象是Bose-Einstein的凝聚现象和Cooper的配对密切相关现象;在这两种情况下,系统中所有粒子的有限部分都被迫同时完成相同的事情,通常会被热噪声掩盖的现象,也就有可能变得可见,有时候甚至是很明显的。在讲座中,安东尼莱格特回顾了在退化碱性气体、超导体和超流体氦-3中的与这种行为相关的例子。

莱格特教授不但有精深的科学造诣,他在哲学,语言等人文学科也有深入研究。他从小就学习拉丁文和希腊文,在牛津大学首先学习的是古典学专业,学习内容包括古希腊、古罗马的历史和哲学。他在“闲着没事做”时学习了高等数学,之后又为了探究自然的真相,进入了物理学领域。用他自己的话说,哲学无法告诉他自然的对错。

莱格特教授在1987年出版的The Problems of Physics(《物理大爆炸》)一书,比霍金的《时间简史》早一年,比布莱恩·格林的《优雅的宇宙》早十多年。当被问到为什么写了这本面向非物理专业读者的书时,莱格特教授开玩笑说,是牛津大学出版社强迫他写的。但是写书的过程是一次有趣的练习,因为写到了很多他原本并不了解的内容,所以也需要先从头学习这些内容,这对他后来在伊利诺伊大学教书的工作还产生了帮助。写作的过程从为《科学美国人》、Physics Today这样的杂志写文章开始,接着写物理学论文的评论,然后向更专业的写作方向进步。

莱格特教授也给了同学们一些学习上的建议:科学研究的第一步,试图找到一个困扰你的、你真心想知道答案的问题;然后,把你能找到的、你觉得和这个问题有关的资料都读一遍,这时候可以和你的同事、你的老师探讨你的想法。如果你从同事那里得到的反馈是,“这是个很傻的问题”,不用理会;研究的过程可能不顺利,但只要是你觉得有趣的问题,不要放弃它,不管别人觉得它无聊或者早几年就有人研究过了,只要你专注于这个问题,借助你已经阅读的那些资料,尽你所能以你自己的方式理解这个问题。也许后来会发现你自以为得到的理论已经被别人阐述过了,但在这个过程中,你总会学到东西。

莱格特教授说,他选择学习物理就是因为被一些特定的问题吸引,并且想在解决他们的方向上出一份力。他不觉得以为了找一份好工作为目的学习物理有什么问题,尽管这些人没有做研究,但是他们在做有用的事情;但是如果你将要走的是一条学术的道路,你应该觉得很兴奋,你应该被一些特定的问题一直深深地吸引着。

关于研究生如何更好地利用校园中的学习时光,莱格特教授说,不要整天坐在你的办公室或者实验室里做计算或者做实验,可以走出去参加一些不是你专业领域的讲座,在《科学美国人》或者Physics Today这样的杂志上阅读那些和你的研究并不直接相关的科研发现的评论,尽量去认识在其他领域工作的科学家。教授说他很怀念在牛津大学的时候参加的各种完全由学生主导的社团,大家一起讨论历史、文学、政治等话题,聆听相关的讲座,这是他认为的学校中很宝贵的经历。


(文 朱原之 周炜/摄影 卢绍庆)

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