最新动态
| 使隐秘成可见——高原宁揭秘物质最深处 | 北京大学三井创新论坛第71讲 |
| 发布时间:2023-12-05 02:08:00| |
|
在宏观的世界， 牛顿的力学原理主宰着一切；
但在物质深处， 不可测的量子论统帅着粒子本身， 整个世界变幻无常，不可思议。
活动现场 2023年11月23日晚，北京大学三井创新论坛第71讲有幸邀请到了北京大学博雅讲席教授、北京大学物理学院院长、核物理与核技术国家重点实验室主任高原宁为大家讲解“物质最深处”。北京大学光华管理学院党委书记马化祥主持了本期论坛。来自论坛支持方三井物产（中国）有限公司的数位代表受邀出席，近150位北大师生、校友现场参与。
马化祥教授
活动伊始，马化祥代表北京大学光华管理学院对日本三井物产（中国）有限公司一直以来对北大三井创新论坛的鼎力支持表示了诚挚感谢，对高原宁及日本三井物产（中国）有限公司的来宾们表示了热烈欢迎。他进而强调了物理学研究的意义，同样作为经验科学，物理学与经济学一样要求逻辑的一致性、命题的可验证性，由此可能衍生对现象的预见能力。而就经济学而言，要刻画那些经济生活中难以直接观测的心智过程与认知努力，并提高模型的预测水平，就不得不突破牛顿力学的传统，进而与模型化水平领先的粒子物理标准模型来整合。 随后，高原宁以希格斯（Higgs）玻色子的发现为主线，从基本理论和实验研究的角度为大家回顾了人类探索物质世界基本组成与结构的历史进程，并结合这一过程中推动国际合作和催生尖端技术的经典范例，提出了中国高能物理面向世界科技前沿和国家重大需求的发展设想。 面对纷繁的自然界，几乎所有文明都认定：它应该由一些更基本的单元组成。这也是粒子物理学要回答的问题。当然，我们只知道基本的粒子像“盖楼的砖块”是不够的，还需要知道怎样把它们黏合起来，这些基本的粒子怎样组成我们的世界；用一种比较专业的语言来说，就是它们之间的相互作用是什么。
高原宁为听众们介绍了粒子物理的标准模型和量子场的概念。
我们的世界首先充满了各种场，每一种粒子都对应一种场；场才是最基本的，被激发以后会呈现粒子的特征。为了能更好地理解量子场论，高原宁做了比喻，如果自然界是一把琴，场处在基态时，相当于每一根琴弦都处于被拧紧的静态；当任一琴弦被拨动时，跳跃出一个音符，相当于产生了一个基本粒子。如果把粒子作为场被激发的呈现比做琴弦上被拨动的音符，我们的自然界就是用这把提琴所演奏的美妙乐曲。
“质量”这个名词，是我们耳熟能详的，它在我们的世界里是一个十分重要的概念。基本粒子也具有质量，且大小迥然不同。质量最轻的中微子和质量最重的顶夸克竟然差13个量级，令人难以理解。大家可以从一个理论的角度提问：基本粒子为什么要有质量？其质量或微小或巨大的区别里到底隐藏着怎样的奥秘？
在2012年，对科学界来说，是不平凡的一年，Higgs粒子的发现，是一个重大历史事件。上万名科学家经历了48年的研究，他们为寻找Higgs粒子作出了巨大的努力，其中两位在2013年获得了诺贝尔物理学奖，将我们对世界的认识推向新的高度，这是全人类努力的结果，因此，它也被称为“上帝粒子”。
在接下来10～20年间，对希格斯粒子展开深入研究，应该是世界，也是我们中国高能物理最前沿的方向。很多国家和顶尖科研机构都在计划升级或建造相关的大科学装置。
对于科学家们来说，发现Higgs粒子是起点，而不是终结，科学研究之路没有尽头。
粒子物理学，在普通人听起来非常高深，但很多人可能并不清楚它在生活中的应用，有时候，甚至被认为是无用之学，但事实上，它对我们的日常生活和经济社会发展也有着重要意义。
随着一个个大科学装置的建造，直接驱动了新概念的诞生和新技术的变革，例如已经深入日常生活使用的万维网；华为海量存储系统在顺利通过严苛的性能测试以后，也为实现这一人类壮举提供了有力的技术支撑和保障。
此外，在高能物理、核物理研究过程中，派生和发展出很多其他的尖端技术，例如说在工业生产、生命健康等领域日益广泛应用的加速器技术，以及超导技术、低温技术、真空技术等，都对国民经济发展发挥着不可替代的作用。
从上世纪五十年代中国首次提出建造高能加速器的设想、参加杜布纳联合原子核研究所到八十年代立项建造中国第一台大科学装置——北京正负电子对撞机（BEPC）和北京谱仪（BES）、主导国际合作组，从本世纪初启动建设大亚湾反应堆中微子实验到2012年率先提出高能环形正负电子对撞机-超级质子对撞机（CEPC/SPPC）的设想，高原宁向听众们讲述了中国高能物理从艰难起步、“七下八上”到在国际上占有一席之地、从走向国际最前沿到有望实现国际领先不平凡的发展历程，剖析了中国高能物理从“在世界高科技领域占有一席之地”到占领国际先机、赢得全面优势所面临的机遇和挑战。
观众提问
论坛进入尾声，在场观众意犹未尽，在提问环节踊跃发问。高原宁与光华的各项目学员、校友进行了热烈的互动，一一解答了同学们的疑问。“就其深矣，方之舟之。”他鼓励青年学人坚定求实、求真的科学理想，保持对大自然的好奇心和想象力，保持对基础科学的志趣和热爱，因为热爱，就能更加专注、勤奋，更能增添几分“吾将上下而求索”的毅力和定力。让物理学照亮世界，让人类文明照亮物质最深处。
主讲人与论坛承办方代表合影 活动最后，马化祥书记向高原宁院士赠送了纪念品，感谢他带来的精彩演讲，论坛在与会嘉宾们的热烈讨论中落下了帷幕。
北京大学三井创新论坛 “北京大学三井创新论坛”由北京大学主办，日本三井物产株式会社冠名，北京大学国家高新技术产业开发区发展战略研究院和三井物产（中国）有限公司承办，在北京大学校内定期举办的长期合作论坛。
论坛以“创新”为主题，把握时代脉搏，坚持走中国特色自主创新道路，深化科技体制改革，关注当前经济社会发展的热点问题和创新的理论与实践，促进了中日经济学术交流，搭建了中国企业与世界领先企业之间的交流平台。演讲嘉宾主要邀自全球500强企业主管、副部级以上专家型领导、及在创新方面有独到研究和卓有建树的学者，以切身经历分享发生在各自领域中的创新成就与挑战。听众主要是北京大学以及在京的高等学校的学生、校友，以及关心创新发展的专家和各界人士。
|
