大咖丨连线大咖,快来与诺奖得主对话未来

科学+ 2022-08-21 08:52:46


在每一个物理爱好者的心目中,能与诺贝尔物理学奖来一次亲密接触,都是梦寐以求的。


2016年11月,“科学+”活动邀请到2004年诺贝尔物理学奖获得者弗兰克·维尔泽克(Frank Wilczek),给前来的学生代表、物理学爱好者带来了一场深度对话。睿智的大脑将会点亮怎样的思维火焰呢?让我们一起来看看吧。



未来技术,让梦想变成现实


11月11日晚,2004年诺贝尔奖维尔泽克来到浙江省科技馆,向现场的学生和市民们做了一场精彩的演讲。在演讲的开始,维尔泽克阐述了自己对未来科技发展的预测。他认为,未来技术的发展方向,很大程度上来取决于科学家对新的世界的体验和想象。


他以一副色盲测试图片举例:一般正常的人类的眼睛拥有三种颜色的接收器,红色、绿色和蓝色。但是许多生物,比如昆虫鸟类有4-5种颜色接收器,所以在它们的眼里,世界更丰富多彩。在了解了这个事实后,我们就可以研发一些新技术,来提升人类的感官。



另外,维尔泽克还举了一个在科幻小说《三体》中经常出现的设想:太空电梯。他说:”太空电梯是一个巨大的升降机,指向天空,围绕着地球运动。因此它有中心的力量给予支撑,如果这个中心力量足够大,就可以让电梯保持平衡。如果我们想进入太空,不需要火箭,直接坐这个升降机就可以进入。虽然目前我们没有任何材料能够承受因为引力等所带来的力量,但未来的科技的发展,可能会让整个想法变成现实。”


同时,维尔泽克还认为,电脑会在以后的科研工作方面提供更多的帮助。不久之后,人类将会拥有更强大的电脑,比如说量子电脑。在今后的50-200年,强大的电脑会让人们能更好的理解量子力学、航空学、力学等等。这样,我们就能更好地利用不同的能源。并且,我们还会进行不同的化学实验,甚至是爆炸试验,并且验证不同的实验条件,如果能够简单的在电脑上改变参数就可以模拟不同条件下的测验,对于科研速度的提升将是惊人的。

 


小粒子中包涵大世界


紧接着,维尔泽克和在场的观众们分享了他自己的“心爱宝贝”:近几年间他在量子色动力学当中取得的新成果。首先,他展示了一个模型,它模拟了所有特粒子在非常小的空间之内做出的一些行为。维尔泽克表示,这个模型是经过了很多很多的数学计算之后才得出的。虽然粒子非常微小,但目前我们已经能够收集它们,通过间接的方式来了解它们的行为变化,并且计算出运行的轨道。“我们发现,在比较小的距离之间,我们可以看到其实它们的行为是有一定的相似之处的。”



维尔泽克介绍,中国的哲学当中存在阴阳概念,而在基本粒子世界有两种粒子,被称为费米子、玻色子,它们就是粒子世界的阴阳。它们之间会有互作用力,就会让我们得到两种不同的粒子。因此他不认为这个世界是一个统一的世界,而是一个可以以阴阳区分的世界。“不过,一个统一的世界总是让我们感觉很美好,所以我们总是能够希望阴阳互转。在物理学中,我们也发现了一个基本现象,那就是波色粒子跟费米子是可以互换的。”


“我们得到的方程式无论是从左到右,还是从右到左,都是一样的,我们叫它超级对称。一旦出现这样超级对称的方式时我们要去验证。在计算的过程中,我发现不同的力都是殊途同归的,它们最终统一起来成为统一的粒子。”



维尔泽克还表示,这样一种理论的验证过程也非常不容易,它需要用到欧洲的电子对撞机。电子对撞机占地2500平方米,要把离子加速到进光速的状态需要很多能量,同时还需要近似绝对零度的温度。


能和诺奖获得者互动的机会来之不易,在活动最后的现场问答环节,来自各地的学生和物理学爱好者表现出了极大的热情。许多人都向维尔泽克提出了自己对于物理学、天文学甚至是人生职业规划方面的问题。维尔泽克也回报以耐心和细心,逐一解答。就这样,一场关于尖端科学的头脑风暴,牢牢地印在了人们心中。


现场互动


北京科技报:


有人预言人类的工作会被人工智能取代,物理学家会失业吗?

维尔泽克:


作为物理学家,我不是象棋大师。对人工智能,我们当然有很多的优势,因为人类有多样化。电脑可能很会下象棋,但是它不一定很会玩其他的游戏,它还不够多样化。可预见的10年,人工智能会继续发展,我们可以与电脑一同协作,最终人工智能会越来越厉害,甚至有一天变成向孩子一样重要的东西,成为我们人类的朋友。



北京科技报:


粒子很小,怎么接收粒子的信号呢?

维尔泽克:


100年以前我们可以说完全不知道,但是在过去的100年我们发明了很多观测方法。其中就一个方法就是用非常强大的电子显微镜放大。另外一个方式,由于粒子运动的速度非常快,其他的物质如果是在穿越云层的时候,你没有办法看到这个粒子,但是你可以看到它的痕迹,测算这些痕迹就可以知道它的性质是什么样的。



本文:文/摄 北京科技报记者陈振宇现场报道;部分图片来自网络;新媒体编辑/何琳。


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