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    【人物專訪三十】吳岳良院士:走出自己的路

    來源:早培班 作者:孫雨瀅 石宗華 編輯:孫江波 時間:2017-04-28

    2017年4月10日 

    采訪對象:吳岳良院士 

    采訪記者:孫雨瀅 石宗華 

    編輯/攝影:孫江波 

      Q:剛剛在講座中您提到,您沒有延續愛因斯坦開創的彎曲空間理論,而是選擇另辟蹊徑,回歸到平直空間坐標,再引入引力量子場論來解決這一未知的謎題。而早培班學生接觸到的教學理念就是要勇于創新,不畏權威,敢于質疑,走出自己的道路。您當時是怎么想到選擇這條路,而沒有繼續前人已經鋪墊好的呢? 

      A:我之前一直在研究其他三種基本相互作用力的標準模型。96年我回國,希望有一個穩定的環境,那個時候開始研究引力。前人的研究一直擺脫不了彎曲時空,因為實驗證明了,所以根深蒂固。后來,我就反過來想,(我要)反向思維:在前面三種基本相互作用力的框架下納入引力。(因為)一直到2015年,100年了,(原有的理論)還沒能有一個大的突破——前人的研究在一開始就陷入彎曲坐標。因為我寫相互作用需要用到廣義相對論的一些原理,于是我就想能不能在一個和坐標無關的算法下,再推廣出來愛因斯坦的廣義相對論,還可以應用原來的理論。這是一種隱含的原理,不是一個物理出發的原理。我們的相互作用建立在基本的組元和物質上,要把所有的相互作用都顯示出來才對。這樣就找到了一種辦法——能夠不引入彎曲時空,我認為這是一條正確的道路,盡管還沒有實驗驗證,但至少可以重復愛因斯坦本身的那個結果出來,然后再拓展。 

      我受導師的影響比較大,一開始導師就告訴我不要相信權威。后來我到了美國,我們合作的那個導師是費米的學生,氫彈之父泰勒的學生,和楊先生是同班同學。和他們討論的時候我發現,他們都很放得開,所有的問題,不管是實驗驗證是誰提出的,都可以去懷疑。我在國內的導師也是這樣的思想,所以將來你們也(應該)是這樣。 

      科學就是不斷自我否定的過程,每天都有很多想法,其實都是自己否定自己。即使發表了文章也不要擔心別人否定你,因為別人否定得越快,我一定能找到比他更好更快的。包括同學討論的時候,你不要擔心別的同學聰明把你的想法拿走了,假如我有了一個想法,馬上他也有了一個想法,他的想法比我好,那我肯定能找到另外一個更好的想法,這種狀態讓兩個人都能提升。你們的學生平時是不是也是這樣? 

     

      Q:對!我們在課堂也是受到鼓勵勇敢地說出自己的想法,和老師更像是一種探討、討論的形式,而不僅僅是接收。 

      您既在美國做過研究,也在中國科學院做過研究,而中美不管是教育觀念還是研究方法,甚至整個氛圍都有所差異,我想問問您對于這一方面有什么看法?現在中國也在引導學生從只會考試的人,變成真正會做研究、會思考、會學習的人,也在逐漸接納一些西方的觀念,讓中國的教育系統更加完善。我想問您對這方面有什么建議或感想? 

      A:在科研合作里面,最好的是環境氛圍! 

      我碰到的這些合作者、老師都比較好。我博士后的時候去到德國,量子論、相對論都出自德國,它的氛圍就很好。下午我們可以和合作的老師一起去喝咖啡,在那里討論。 

      我去了之后,給我的第一個改變是觀念上的。他們組里面討論的時候,有咖啡,有蛋糕,我那時傳統觀念很強,往旁邊一坐,老師沒有叫我過去,我就坐在那里不好意思(去取),那到了那里人家都不管你的啦,那個老師看到我們,可能知道中國有點傳統,所以他打招呼讓我過去,他說“你再不來別人就都吃完了,你吃不到”。 

      然后去合作的時候,他會問你,“什么是你的貢獻”,“你在這里邊有什么想法”。所有的合作你都必須要有自己的觀點和東西。你要有自己的貢獻來參與這個合作,甚至署名等等這個比在中國要明顯。中國更多的是導師帶著,不讓學生自己去,也不會問自己的想法是什么之類的。 

      我去的時候,那是中國剛剛有了博士制度,我們是第一批拿博士學位的。人家并不十分認可中國的博士后有多么厲害,科技水平多高。所以要你要靠自己,參與討論,汲取新的思想,后來他們也覺得我有的方面比他們強。 

      科學院理論物理研究所環境特殊,所長是參與兩彈一星的彭桓武先生(理論物理學家,生于吉林長春。在英國愛丁堡大學獲博士學位。曾參與并領導了中國的原子彈、氫彈的研制計劃。)。還有他的學生等等,都是國際一流的老師。我們當時的制度是不讓留所,不讓“近親繁殖”,必須要去到國際舞臺去競爭,中科院就是這種氛圍,理論所只是很小的一部分。 

      我回來以后,甚至到現在,我覺得國內的氛圍也沒有達到國外那樣,所以后來我做了很多工作,就是為了創造這種氛圍。我最大的感觸就是這個氛圍。 

      (舉一個例子)我之前去參加一個關于“超弦”的會議。有一位科學家晚到了一點,會場已經坐滿了,沒有人起來讓他——如果在中國,你們這些年輕的學生一定會起來讓他——結果他一個人坐到前面臺階。不管是學生還是老師,在討論的時候都是平等的,所以這個時候學生才敢反抗,他們做出最大貢獻的時候實際上是在博士生博士后階段。 

      我記得你們人大附中辦實驗班、早培班的目的也是提倡這個氛圍,這個氛圍鍛煉我們的思維思考。現在國內的老師好一點了,大部分都是國外經過多少年回來的。你出去以后很不一樣的就是,他們的思考里邊,你知道什么是最重要的、最前沿的,所以學習知識,講學問學問,一定要“問”。 

      我收獲最大的是,到美國,我的辦公室就在前面講的那個泰勒學生辦公室的旁邊,我一去的時候他就告訴我,只要我的辦公室是開著的,你任何時候都可以來問問題,關著的時候可能在做一些問題不要打擾,但開著的時候都可以進去,且大部分時間都是開著的。所有一有問題你就去問,問的好處的什么呢?你問他的問題,是你已經思考過很多了,他馬上就會告訴你這個問題值不值得做,別人有沒有人做過,做到什么程度,所以一下就可以你提高到前沿。也是一樣,比如你現在老師上課,都是研究生、博士,知道的肯定比你多,你現在的理解是課本、高中階段的,但你可以思考,思考完了你就問,這些老師一定可以告訴你現在課本上之外的、拓展的知識,你就學到了。 

     

      Q:就是最主要還是要講究一個“新”字,接納新的思想。像中國之前有一點不足,就是特別在乎權威,在一個群體中,總會有一兩個絕對支配者,會帶動整個群體的觀念,從而很有可能使得真正好的,能成功的想法被權威的光輝所淹沒,這也就是之前中國有一段時間科學發展不如外國那么快。 

      整體是一個放松的氛圍,師生之間沒有一個特別大的界限,一起討論問題,同時也不允許濫竽充數,要求每個人對于團體、課題、整個組的研究都要有一份自己獨有的貢獻。對吧? 

      A:對,總結得很好。討論學問的時候,兩個人都進入到討論的狀態,可以隨意爭論,過后朋友是朋友,師生是師生,這個關系要尊重,(把握好這個界限的話,關系)是不會被破壞的。 

      當初海森堡和玻爾爭論的時候,兩個人都面紅耳赤,吵架似的,有一次都哭了!完了以后,該是怎么樣還是怎么樣。同學之間相互討論,長進會比較大,老師講完之后,每個人的理解能力是不一樣的,有的數學能力好,有的抽象思維好,有的物理圖像理解好。同學之間交流理解的過程,可能比老師普適的講法更好。 

      Q:在剛剛的講座中,我還關注到一個比較細節的點,您說我們現在從小型對撞機,到大型強子對撞機,未來還會有巨型對撞機。您在講到大型對撞機的時候呢,就提到已經有十幾個國家,投入非常大的精力和資源去實現,那么我們再去延伸到如巨型對撞機,它的科學意義,或者說對于未來的價值在哪里呢?值得我們去投入這么多的人力物力去做這件事。 

      A:在做大型強子對撞機的時候就有這個問題,大家的目標是比較明確的,有一個目標就是知道,因為這個理論里面有這個粒子,各種分析研究認為這個粒子應該存在,所以大家比較相信,所以你去找這個粒子。這個粒子為什么這么重要,所有的質量起源都由它來的,這個問題就很重要。當然在這個能標下還有其他新物理,我們未知的。當然不是說你不知道就隨便探索,你一定要有理論依據,這樣它就是值得的。因為你找到了那個粒子,在我們的理解就前進了一大步,這個是永遠向前的。然后那你說后面還值不值得,那就是要討論的。 

      巨型對撞機為什么一直爭論,就是到目前為止,我們不清楚新的能標在哪里,但是我們一定知道新物理是存在的。我舉一個例子,當初到最后一個夸克的時候,很多理論所認為它的能量,大概是質子能量的5倍到40倍之間,日本做了個加速器,大概達到60倍,但理論上沒有排除更高的能量。日本果真沒能找到,后來是費米實驗室找到了,最后發現能量是178倍。現在同樣的問題,新物理一定存在,但你不知道能標的時候,就要想想投入那么多,萬一找不到怎么辦,所以還是要預先有一定的理論依據,再往下推,如果能確定新物理在那個能標,那一定是值得的。就像現在我們國家和你們家長為什么要花那么多的投資讓你們接受教育,前面的教育階段什么回報都沒有,但是在未知世界的認識就前進了一大步。 

      Q:就是還是源于對未知世界的好奇心,想要探索周圍人類未知的東西,并且把它們合理利用,或者進一步探索,讓我們對宇宙有更深的理解。 

      A:科學家開始做的時候是好奇心在推動,但是最后應用的時候是無法想象的。科學是兩面性的,就像原子彈,如果海森堡要先做出來了,那世界格局就改變了,希特勒就掌握原子彈了。量子力學也是這樣,激光、半導體啊,沿著理論向前做,開發新的應用。 

     

      Q:嗯,對于未來,會有太極衛星計劃等等,早培有非常多的學生熱愛物理,那么向我們這些高中生,甚至是初中、六年紀的學生,怎么開始著手了解這方面比較前沿的信息或怎么加入這類計劃呢? 

      A:這相當于一個大科學工程了,他涉及到很多領域,我剛剛提到,它和物理學、天文學、空間科學、測量學、導航、航空航天等都有關系。國科大去了以后學生可以選學業導師,可以到各個所去選擇自己感興趣的項目,去參與實習過程,了解關鍵技術。高中階段可能比較難,高考的壓力太大了! 

      蔡芳老師(看已經六點了,擔心耽誤吳院士太多時間):我們期待您下一次講座,等他們再長大一點點,來聆聽您的報告。 

      A(吳院士意猶未盡地說):在國科大是有這個條件的,你可以選擇任何研究所,任何你感興趣的。目前來說,科學院的環境氛圍還是比較好的。如果你們人大附中需要,我們也可以推薦導師的。不過都應該在高二之前,后面(要高考,協調時間)就很難了。 

      Q:最后我們還有一個問題,剛才您也說了,各個科學學科甚至是數學學科,它們都是共通的,在我們早培班,一直提倡的就是素質教育,一群年輕的老師和一些還沒有被考試的壓力所壓垮,依然保持著很強好奇心的學生們,我們在一起進行這七年里的素質教育。那么我想問一下您,您對我們早培班學生整體的科學能力的展望是什么樣的? 

      A:不管你學化學、還是生物等等,都會涉及到微觀的粒子、電磁等等。我們國科大第一年第二年不管是那個方向,都要學習數學和物理。日常生活中我們碰到的所有現象都可以追溯到電磁相互作用。理解到微觀層面,對學習其他的都有幫助。你理解的東西越多,背的就越少。所以物理是最簡單的,你讓我學生物、看英文單詞都比這個難。我們之前有位院士轉去做生物信息學,準備了七年時間。 

      Q:謝謝吳院士,我們采訪提問大概就是這樣。 

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