馬伯強主講才齋講堂第188講:萬物的道理——從粒子到宇宙

世界是由什麼組成的？宇宙如何創生與演化？2019年11月28日，北京大學物理學院馬伯強教授做客才齋講堂，介紹人類認識微觀粒子世界和宇觀宇宙的歷程，引導聽眾了解粒子物理學和宇宙學的科學成就和目前狀況，激發大家對科學研究的興趣。

馬伯強教授主講才齋講堂第188講

馬伯強教授指出物理學是萬物的道理，物理學的對象是宇宙中的萬物，從粒子到宇宙、從微觀到宇觀。物理學追求用統一的簡潔語言，描述宇宙萬物所遵循的運動規律，揭示它們的結構及相互作用。

世界是由什麼組成的？馬伯強教授針對這一問題進行了梳理。兩千年前，中國與古希臘的哲學家就對此做出了自己的回答。到20世紀30年代，物理學進入原子核物理時代，研究發現組成物質的基本單位是質子、中子、電子和中微子，對宇宙射線的研究進而又發現了許多新的粒子。1964年夸克模型的提出使物理學進入粒子物理時代，將物質分為三代。現在，該問題的答案是世界由夸克和輕子組成，強子對撞實驗推動著粒子物理學的發展。

講座現場

馬伯強教授詳細講解了宇宙的創生與演化。愛因斯坦的廣義相對論標誌著宇宙學進入科學研究階段。隨後，弗裡德曼建立了膨脹宇宙模型並被哈勃紅移所證實。在此之上，物理學家又提出了宇宙大爆炸理論，宇宙起源於一次大爆炸，微波背景輻射的發現支持了該理論。根據該理論，宇宙年齡估算為137億歲。近年來，對暗物質和暗能量的認識引起世界性的轟動。對宇宙學、暗物質、暗能量等的研究逐漸成為科學主流研究方向的前沿問題。從微觀和宇觀兩個極端層次和尺度上對自然規律的探索孕育著重大的科學突破，並有可能帶來一次新的科學革命。

同學提問

馬伯強教授展望未來，提出人類對深層物質結構和宇宙的探索是沒有止境的。世界各國投入大量人力、財力，建造高能物理、宇宙學、天文學等實驗裝置。中國學者在相關領域中積累了大量的研究經驗，取得了豐碩的成果，並將繼續在相關研究中做出具有重要國際影響的開創性工作。