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      邵立晶:用基礎物理研究拓寬人類認知邊界

      2022-12-22 15:34:39 來源: 科技日報 作者: 蘇菁菁

      科技日報實習記者 蘇菁菁

      邵立晶的辦公室位于北京大學最北端的朗潤園,但他的實驗室卻是穹頂之上的星辰大海。

      現年35歲的邵立晶是北京大學科維理天文與天體物理研究所的研究員、博士生導師。他的研究對象是宇宙中的引力波、黑洞、中子星等極端物理現象。

      “我們從哪里來?”“是什么樣的物理環境孕育著我們這些智慧的生命?”研究這些人類從誕生伊始就在好奇的問題,正是邵立晶的日常工作。

      從人類探測到的首例雙中子星并合事件,到人類首張黑洞照片的拍攝,再到銀河系中心黑洞照片的拍攝,這些很酷的人類基礎科學史上的重大發現,他都深度參與其中。

      “推動人類理解世界的認知邊界”

      朗潤園是一座古色古香的中式建筑,園中有許多只貓。邵立晶喜歡逗逗這些小貓,有時還會在講座中將小貓的照片展示給學生們看。

      邵立晶對物理的熱情起源于高中。那時,他經常翻閱圖書館中的各類書籍,其中有一本書最為特別。他雖然讀不太懂,但還是反復閱讀了多次,每一次都津津有味。

      這本書名為《時間簡史》,宇宙的起源與命運,時間的起始與終結,這些古老卻恒久命題就這樣留在了邵立晶的心中,成為一顆興趣的種子。

      進入北大后,邵立晶一路求學,如愿成為了一名天體物理學家。以宇宙為“實驗室”,邵立晶檢驗著引力理論,不斷延展著人類對宇宙的認知邊界。

      2011年,邵立晶開啟了對引力本質的系統研究。時至今日,他的若干工作被收編至國際知名的引力物理教材,他創新性地利用脈沖星,提出了檢驗時空對稱性的方法,為基礎物理理論“添磚加瓦”。

      作為事件視界望遠鏡(EHT)國際合作組織的一員,邵立晶參與了2019年人類首張黑洞照片的拍攝,以及今年5月公布的人類首張銀河系中心黑洞照片的拍攝。在EHT中,他的工作是從引力理論的角度,比較黑洞的預言與照片中的觀測結果是否一致。

      初見人類首張黑洞照片時,邵立晶感到非常驚喜?!拔覀兊慕Y果和愛因斯坦廣義相對論預言黑洞的情況一致。廣義相對論已有百年的歷史,對黑洞陰影的預言也過去了很多年。當時的人們無法進行如此高分辨率的觀測,我們現在終于可以逐漸地將這些細節補充進去?!?/p>

      “地球上經歷了多少事情,對吧?”邵立晶感嘆道,“但整個星空卻保持一種安寧的、一種永遠都照耀著你的狀態。人類認識這個世界是有一定邊界的,我們希望推動人類理解世界的認知邊界,這樣,人類整體的知識體系就會變得更大?!?/p>

      “讓國內的基礎物理研究走向舞臺中央”

      邵立晶常調侃自己為“無用的博士”。

      “因為我做的一些研究,可能在這個時代不太有用,但我相信很多年后,這些研究將會發揮重要的作用?!鄙哿⒕дf。

      而不確定背后的無限可能,正是基礎物理研究的魅力所在。

      二十世紀初誕生了量子力學理論。那時的人們或許不會想到,這個“有些聽不懂”的物理理論將給百年后人們的生活帶來翻天覆地的改變。如今,從半導體到芯片,從激光到顯微鏡,這些我們生活中習以為常的存在,無一不是量子力學的產物。

      邵立晶相信,基礎物理研究的進步將促進國家整體科技水平的提升,而在這一過程中,人才至關重要。為此,他幾乎將一半的精力都投入教學之中。

      邵立晶所講授的《普通物理》《理論力學》《電動力學》等課程是理工科中最為艱難的基礎大課之一。雖然課程內容抽象晦澀,但邵立晶卻總能激發同學們的興趣。

      他曾在北京大學第二十屆青年教師教學基本功比賽中獲得了理工科類一等獎,同時,他還拿下了包括“最受學生歡迎獎”在內的所有單項獎。

      激發學生對基礎物理研究的熱情、幫助學生跨越知識的難關并不輕松。為了講臺上的一節課,邵立晶常常要準備十幾個小時。

      “從知識點的串聯,到課堂氛圍的調節,我需要在備課時進行無數次的預先構想?!鄙哿⒕дf,“我希望能從學生的角度出發思考教學問題,讓物理知識以學生喜愛的方式出現?!?/p>

      邵立晶還特別開設了一門名為《廣義相對論與天體物理》的課程。在授課中,他從基本的愛因斯坦理論框架出發,輔以最新科研熱點,希望幫助同學們更加高效地將基礎物理理論與自身的科研項目結合起來。

      “在基礎物理方面,我們曾遠遠落后于歐洲和美國,現在我們終于能夠站在世界舞臺之上?!鄙哿⒕дf,“我希望有更多人才投身于基礎物理的研究之中,參與更多大型國際項目,讓國內的基礎物理研究走向舞臺中央?!?/p>

      責任編輯: 孫瑩
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