玩转科学 | 更创新 清华大师讲座

本文发布于 2017-8-1来源:清华大学阅读(1039)推荐(0)评论(0)

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  2017-07-17 清华青年科创7月16日下午2点,2017青少年高校科学营清华大学分营的401名营员在清华大学大礼堂聆听了第一场清华科学营大师讲座,借助第九届全球华人物理学大会高中生物理论坛的机会,学员们聆听到薛其坤院士、诺奖获得者——斯坦福大学的朱棣文教授等多位院士与教授的精彩报告。

  全球华人物理学会(OCPA)主席许怒教授与清华大学王希勤副校长分别在大会上致辞。许怒教授希望通过到场的世界一流物理学家,向大家介绍他们为什么要做物理研究,如何做物理研究,从而让同学们在以后的学习中能有所收获。王希勤副校长短暂回顾了清华大学从成立到20世纪50年代院系调整的这段历史,同时肯定了当下清华大学在物理学方面取得的成就,并且表达了对年轻学者的称赞,许多中国的年轻学者已经在自己的研究领域中处于了国际领先水平,同时表达了对同学们将来成长为国家重要人才的希冀。

(图为同学们认真聆听讲座)

  随后,清华大学副校长、中国科学院院士薛其坤为大家带来了《超越欧姆定律的物理学》报告。

(图为演讲中的薛其坤院士)

  报告中,薛其坤院士从大家耳熟能详的欧姆定律入手,简单介绍了欧姆定律,讲解了全球发电量和电力输送,说明了有大量电力由于输电而损失的现状,表达了研发使用便宜、廉价的金属导线的必要性。

  接下来进一步讲解了霍尔效应,生动形象地说明了霍尔效应的应用,进而讲解了量子霍尔效应。量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,20世纪以来,包括普朗克、爱因斯坦等著名物理学家相关的研究发现都取得了重大的进步。薛其坤院士的团队利用量子反常霍尔效应,采用高精尖的实验仪器,经过4年的攻坚,终于在合适的材料的探索工程中取得了重大突破。

  最后薛其坤院士告诉同学们在量子世界里依然隐藏着许多未知的奇妙,只要愿意努力和挖掘,这些重大的发现一定属于未来的努力奋斗的同学们!

  接着,清华大学工物系教授高原宁为同学们讲述了探究无穷-基本粒子的故事。

(图为高原宁教授)

  高原宁教授带领工物系和物理系的团队在粒子物理方面取得了重要的成就。粒子物理学不仅一直是人们试图去解答的古老问题,而且在现在依然是物理学中十分受到关注的重要领域。

  高原宁教授从元素周期表开始讲起,引出了对于强子的探索和对于粒子物理的研究。高教授向同学们展示了粒子物理最前沿领域所研究的方程,为了得出最后的结论,高原宁教授的团队不断地发现、观察新的粒子。

  对于粒子物理,2012年是一个不平凡的年份,Higgs粒子在这一年被发现,大亚湾中微子实验也发现了新的中微子振荡,都入选了《科学》评选的年度10大物理学突破。

  高原宁教授用生动的故事向同学们介绍了Higgs机制以及Higgs粒子的预言,从1964年到2012年,科学家们经过了不懈的努力终于发现了Higgs粒子。

  最后高原宁教授向同学们说明,目前为止的研究只是完成了粒子物理很小的一部分,大部分的工作依然需要同学们的不懈努力。

  随后,来自杜克大学的张绵福教授为大家带来了英文报告《Science through Observation, Deductive Logic and Hypothesis》。

(图为张绵福教授)

  张绵福教授首先介绍了自己对于科学研究的基本认识。他认为教给青年科学家的东西应当是科学研究的基础,而不是既成事实。科学的关键不在于重复和记住已知的结果,而在于产生新的知识。

  其次,张绵福教授向大家讲解了科学研究的步骤、过程、关键的概念。真正的研究是建立在现象而不是方程之上,而且研究是客观的。

  在一些讲解之后张绵福教授带领大家做了一些趣味性的问题:1.如何区分驴子和小马?通过这个问题他引出了观察细节的研究方法;2.豹子和美洲虎有哪些区别?这个问题则说明了从细微的不同中,体现着精确测量和细节的重要性。

  接下来,诺贝尔物理学奖得主、斯坦福大学物理学教授朱棣文为大家带来了一段生动有趣的演讲——《A Random walk in science》。

(图为朱棣文教授)

  朱棣文教授首先风趣地介绍了一个人的科研生涯并讲述了自己的家庭和过去,接下来他向同学们讲述了自己获得诺奖的过程和未来的工作方向。

  在最后,朱教授还为大家提供了一些从事科学研究的建议,他鼓励同学们:不要害怕失败,应当努力追求自己更高的目标,而不仅仅是选择一个不高的目标去完成它。

  清华大学天体物理中心的冯骅教授则讲述了一些更贴近同学们的故事——引力波天文新时代中的本科生科创与挑战。

(图为冯骅教授)

  他首先介绍了引力波天文学的由来,引出了目前天文学中一个非常热门的方向——引力波电磁对应体的探测。针对这部分内容,冯骅教授介绍了一个清华学生的项目——天格计划,一个基于立方星的伽马射线空间探测网络。这个项目的进展,既可以紧随引力波电磁对应体探测的前沿工作,也可以在天体探测的很多其他方面起到关键的作用。

  天格计划开始于2016年10月,是由清华大学工物系、物理系、航院等院系的学生组成的团队,这个项目目前已经获得了清华大学挑战杯的特奖,而在接下来的工作中,它将不仅仅只包含清华大学的同学,其他高校的同学也将不断地加入这个团队。

  在开展天格计划的过程中,团队的成员通过大量的讲座学习、与老师顾问的交流、组内的讨论学习不断地进步,而这个项目也是同学们平时所学的课程与科创工作的结合,是同学们从课堂走向实践,走向创新,甚至走向国家工程的体现。

  最后,清华大学物理系的朱邦芬院士向同学们介绍了他所熟悉的一些中国物理学大师。

  朱院士介绍了6位中国物理学大师的为人之道,这六位大师都有着不同的个性:王明贞的淡泊、彭桓武的单纯、黄昆的朴实、杨振宁的率真、黄祖洽的低调、周光召的平和。

  王明贞女士经历了很多的坎坷,也因此错过了很多的机会,但依然坚持了下来。

  彭桓武先生的国外导师评价彭桓武为单纯,这个特点在彭桓武学成后毅然回国有着很好的体现。

  黄昆先生曾和朱邦芬院士有很多合作的机会,不争夺两人共同完成的工作的第一作者,为朱院士修改文章但不要任何报酬,甚至把论文作者中自己的名字去掉,此外黄昆先生还十分珍惜国家的科研机经费。

  杨振宁先生从小就读过《孟子》,受到了儒家传统的影响,同时由于年轻时国难的经历,杨先生有很强的救亡精神。杨振宁先生作为领导者、物理学家、教育家、研究者等许多不同的身份都对物理学、对国家做出了很大的贡献。

  黄祖洽先生直到去世前几个月,年近90岁时,还在为学生上课,如此高龄还亲临课堂的他这样说:“当教授去讲课是理所当然的,当教授不讲课是不正常的。”

  周光召先生无论遇到什么事情都保持着一种平和的形态。

  讲座的最后,朱院士对大家提出了一些希冀,希望同学们将来能够进入一个好的学校环境,一个有着优秀的同学、良好的学习风气和学术氛围、好的老师、有自主学习和创造的精神的学校环境。

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