這個影響量子力學發展的重大發現來自聽眾的提問。發現者今獲中植...

2021-01-15 網易

2020-12-13 09:59:46 來源: 文匯報

舉報

  

  貝裡幾何相位是幾乎所有的理工科學生都會接觸到的概念。貝裡幾何相位的提出者,英國布裡斯託大學教授麥可·貝裡(Sir Michael V. Berry)因此而聞名。12月13日,他獲頒復旦中植獎。今天,他遠程發表了獲獎感言,不論是貝裡相位還是其它的什麼成果,都是人類所有成果的結晶,他的貝裡相位的靈感就來自於一次講座後的聽眾提問。這也和為什麼人類打破偏見的交流互通是如此重要的原因。

  以下為他的講話原文:

  非常高興由於發現幾何相位而獲得「復旦-中植科學獎」。今天並非適合進行技術詳解的場合,因此我只談有關它的三件事。

  這是一種方法,使得振動的相位,比如量子波,可以隱藏它曾做過什麼的記憶。這是一種相同幾何情形下的量子物理應用,可以讓四腳朝天的貓安全著陸,或者幫助我們在狹窄的空間倒車入庫,這更是一種關聯的想法,將不同領域的現象聯繫起來,比如分子能量、量子材料、光學顯微、微小生物的遊動,甚至是我們消化食物時胃的蠕動……這些關聯十分重要,就像我已故同事查爾斯·弗蘭克爵士所說:物理不僅僅涉及事物的本質,更是有關事物本質的相互關聯。

  讓我告訴你一些有關理論物理的內容。

  這是一種奇怪的活動:我們夢想著、注視著電腦屏幕上的等式,或者胡亂地進行著計算,但是我們的技藝卻能描述我們外部物理世界的方方面面。這被稱為自然科學中數學的不合理有效性,我並不認為這是不合理的。因為我們大腦的能力是有限的,所以隨著人類的進化我們最新的理論發現應該包含最前沿的數學,這一點是合理的,而且棒極了。

  雖然我們三位獲得該獎項,但是這有獎項認可的是許多人的研究。在任何情況下,我們的發現無論是合作還是獨立完成,都源於他人的啟發、發展或見解。我通常是論文的唯一作者,但是,我所有的論文都來自於我閱讀過的資料、聽過的講座、同事之間的探討,或會議上偶遇之事。這種直接或間接的相互作用就是科學如此成功的原因。在某種意義上,這些成果是人類群體智慧的產物。

  而幾何相位,有一個複雜的歷史,涉及許多人,並且可以追溯到1830年。

  當我在1983年發現幾何相位時我對它一無所知。我的靈感是從我報告後的一個提問引發的。當時人們對混沌理論很感興趣。在我的報告中有一個關於量子混沌的技術細節。我提到它只在沒有磁場的情況下適用,當時羅納德·福克斯提出了一個問題:如果有磁場時會發生什麼呢?

  經過數周的苦思冥想後,我發現答案就是幾何相位。它源於一個提問,但我需要科學背景。就像帕斯卡寫道:機會總是青睞有準備的人。

  同樣重要的是我們的研究環境。對我來說半個多世紀以來,布裡斯託大學,尤其是物理系和我的同事們一直給予我支持。另一個「環境」的重要組成部分是旅行,我去過許多國家,包括很高興越來越頻繁地造訪中國,國際之間的聯繫一直是知識和商業生活的一部分。

  與國際貿易一樣,我們共同的科學標準和實踐,鼓勵各國政府和不同生活方式的人們和平共處,交互必不可少的,但還遠遠不夠。為了理解這個世界,我們需要長期的、安靜而高度專注的研究:當人類的思維天馬行空之際,可以帶來靈光乍現的思想碰撞和融合,並且最終演化成成熟的理論體系。

  這種「頓悟的基本粒子」,我稱之為「理解子」,它描述了一個神奇時刻,正是在這個時刻,一直以來被認為晦澀難懂的內容變得清晰明了。但是,所有的粒子都有對應的反粒子,所以「理解子」還有不受歡迎的「反理解子」。有時候,今天的失望情緒會湮滅了昨天的理解子。

  在疫情期間,網際網路和視頻會議可以幫助我們進行遠程交流,但終究與面對面交流不同。然而,這樣也帶來好處:在疫情期間我們可以享受很多獨處的創造性思維時間,威廉·莎士比亞也是如此,他在瘟疫肆虐的20年裡寫下了最偉大的劇本。當時,英格蘭的劇院關閉了78個月;艾薩克·牛頓也是如此,1665年疫情期間,他遠離劍橋,並在家中自我隔離時在物理學和數學領域取得了重大發現。

  能夠獲得復旦大學和中植企業集團的認可,並能與其他兩位傑出的科學家一起分享,我感到非常榮幸和高興,謝謝大家!

  
編輯:李晨琰
責任編輯:姜澎

  *文匯獨家稿件,轉載請註明出處。

特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺「網易號」用戶上傳並發布,本平臺僅提供信息存儲服務。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相關焦點

  • 這個影響量子力學發展的重大發現來自聽眾提問,發現者今獲中植科學獎,他說:一切成果都來自人類之間的交流和思維碰撞
    貝裡幾何相位的提出者,英國布裡斯託大學教授麥可·貝裡(Sir Michael V. Berry)因此而聞名。12月13日,他獲頒復旦中植獎。今天,他遠程發表了獲獎感言,不論是貝裡相位還是其它的什麼成果,都是人類所有成果的結晶,他的貝裡相位的靈感就來自於一次講座後的聽眾提問。
  • 重大發現!科學家發現:量子力學並非完全不可預測
    據最新的消息,量子力學的研究領域取得了新的突破進展,最新的量子力學實驗證明量子力學並不總是不確定的,在某些情況下具有可預測性。這也是量子力學研究的第三次突破,重大發現!科學家發現:量子力學並非完全不可預測。
  • 「復旦—中植科學獎」揭曉!薛其坤等3位中外科學家獲獎
    Kane),中國科學院院士薛其坤獲2020年「復旦—中植科學獎」。麥可·貝裡提出的貝裡相位,是量子力學基礎研究的重大突破,促進了對拓撲物態的研究。查爾斯·凱恩提出了拓撲絕緣體的關鍵理論,促使拓撲絕緣體研究領域的誕生,並推動了該領域的蓬勃發展。
  • 今天,「復旦—中植科學獎」揭曉!薛其坤等3位中外科學家獲獎!
    Kane),中國科學院院士薛其坤獲2020年「復旦—中植科學獎」。麥可·貝裡提出的貝裡相位,是量子力學基礎研究的重大突破,促進了對拓撲物態的研究。查爾斯·凱恩提出了拓撲絕緣體的關鍵理論,促使拓撲絕緣體研究領域的誕生,並推動了該領域的蓬勃發展。
  • 蒙陰驕傲丨薛其坤獲「復旦—中植科學獎」,這是第一次由中國人獲得物理獎項!
    Kane),中國科學院院士薛其坤獲2020年「復旦—中植科學獎」。他的重要貢獻如下:他是布裡斯託大學的一名理論物理學家,英國皇家學會會員,他在量子力學中引入了幾何相位。他指出了量子態在絕熱循環過程中所產生的不可積相因子,這一相因子與由量子系統哈密頓量控制的動力學演化所產生的動力學相位不同。它是由幾何原因產生的,這一不可積相因子的發現是量子力學的基礎性重大突破,通常稱之為貝裡相位。
  • 復旦-中植科學獎授予拓撲領域科學家,曾有五位得獎人獲諾獎
    「復旦-中植科學獎」授予三位拓撲領域科學家復旦大學 供圖英國皇家學會會員、英國布裡斯託大學教授麥可·貝裡(Sir Michael V. Berry),美國國家科學院院士、美國賓夕法尼亞大學教授查爾斯·凱恩(Charles L. Kane),中國科學院院士、南方科技大學校長薛其坤獲2020年「復旦-中植科學獎」。
  • 今天這個獎公布了!2020年「復旦—中植科學獎」獲獎者有他們
    Berry,英國布裡斯託大學教授,Berry 教授提出的系統在經歷絕熱循環過程中所獲得的幾何相位(貝裡相位)是量子力學基礎研究的重大突破。貝裡相位的發現促進了對拓撲物態的研究。Charles L.薛其坤教授在實驗上發現了量子反常霍爾效應。今年的復旦—中植科學獎頒獎典禮將於2020年12月13日在上海舉行(受新冠疫情影響,國外獲獎人或需線上出席頒獎典禮)。
  • 這個獎曾預言五位諾獎得主,今年三位拓撲領域科學家獲「復旦-中植科學獎」
    Kane),中國科學院院士、南方科技大學校長薛其坤獲2020年「復旦-中植科學獎」。今年的三位獲獎者均為拓撲領域科學家:麥可·貝裡提出的貝裡相位,是量子力學基礎研究的重大突破,促進了對拓撲物態的研究;查爾斯·凱恩提出了拓撲絕緣體的關鍵理論,促使拓撲絕緣體研究領域的誕生
  • 第五屆「復旦-中植科學獎」授予拓撲領域科學家
    中國青年報客戶端上海12月13日電(中青報·中青網記者 魏其濛)今天上午,第五屆「復旦-中植科學獎」頒獎典禮暨2020復旦科技創新論壇在上海舉行。來自世界各地的200餘位頂尖科學家和青年創新人才通過線上、線下出席。英國皇家學會會員、英國布裡斯託大學教授麥可·貝裡(Sir Michael V.
  • 2020年「復旦-中植科學獎」授予三位拓撲領域科學家
    中國教育報-中國教育新聞網訊(記者 任朝霞)12月13日,第五屆「復旦-中植科學獎」頒獎典禮暨2020復旦科技創新論壇在上海舉行。「復旦-中植科學獎」評審委員會主席、著名物理學家、諾貝爾物理學獎得主丁肇中宣讀獲獎名單,英國皇家學會會員、布裡斯託大學教授麥可·貝裡,美國國家科學院院士、賓夕法尼亞大學教授查爾斯·凱恩和中國科學院院士、南方科技大學校長薛其坤獲2020年「復旦-中植科學獎」。其中, 麥可·貝裡提出的貝裡相位,是量子力學基礎研究的重大突破,促進了對拓撲物態的研究。
  • 宇宙中的「態」被發現,未來先於過程誕生,量子力學或將被推翻
    但是如今,量子力學即將被推翻,如果量子力學真的會在將來的某一天被推翻,那麼科學界將會迎來一場非常徹底的變革,宇宙中的絕大部分事物都需要重新審視。在結局誕生之後,事物的過程就形成一個固定的軌跡,這個軌跡就是直通結局的軌跡,結局影響過程。
  • 中植集團聯手復旦推動科技創新
    他在零外磁場的條件下在磁性摻雜的拓撲絕緣體中發現了量子反常霍爾效應。在磁性拓撲絕緣體中實現量子反常霍爾效應是非常有挑戰性的。自1988年霍爾丹預言了量子反常霍爾效應起,在實驗上實現花費了25年時間。零磁場下精確的量子化霍爾電導,使得量子反常霍爾效應成為繼量子霍爾效應和分數量子霍爾效應後凝聚態物理領域最卓越的成果之一。」
  • 重大科學發現!中國遠古文化隱藏著量子力學的基本原理
    20世紀初期量子力學的崛起之後,改變了人們對物質的結構以及其相互作用的認識,量子力學得以解釋許多現象和預言新的、無法直接想像出來的現象,這些現象後來也被非常精確的實驗證明。在量子力學的世界中,量子糾纏和量子疊加狀態以及其不確定性無疑是最神秘的,也是讓人們感覺最匪夷所思的。
  • 第五屆「復旦-中植科學獎」授予拓撲領域科學家
    今天,第五屆「復旦-中植科學獎」頒獎典禮暨2020復旦科技創新論壇在上海舉行。英國皇家學會會員、英國布裡斯託大學教授麥可·貝裡(Sir Michael V. Berry),美國國家科學院院士、美國賓夕法尼亞大學教授查爾斯·凱恩(Charles L.
  • 薛其坤獲2020年「復旦—中植科學獎」
    生物醫學領域作出傑出貢獻的全球科學家薛其坤因在實驗上發現了量子反常霍爾效應而獲得該獎項今年的「復旦—中植科學獎」是第五屆授予物理學領域的傑出科學家頒獎典禮將於12月13日在上海舉行(受疫情影響國外獲獎人或需線上出席典禮)每位獲獎者將獲得證書與獎盃並共享由中植企業集團捐贈的稅前300萬人民幣獎金薛其坤
  • 描繪美麗物理新世界,第五屆「復旦-中植科學獎」授予拓撲領域科學家
    Kane),中國科學院院士、南方科技大學校長薛其坤獲2020年「復旦-中植科學獎」。 麥可·貝裡提出的貝裡相位,是量子力學基礎研究的重大突破,促進了對拓撲物態的研究。查爾斯·凱恩提出了拓撲絕緣體的關鍵理論,促使拓撲絕緣體研究領域的誕生,並推動了該領域的蓬勃發展。
  • 2020年「復旦—中植科學獎」公布,3位獲獎者將共享300萬元獎金
    Berry的研究領域主要是理論物理,包括物理漸進,量子混沌和半經典力學。他因提出了貝裡相位而聞名。貝裡相位是經典或量子系統在經歷絕熱循環過程中獲得的幾何相位,與拓撲物態息息相關。貝裡相位的提出是量子力學基礎研究的重大突破,對於完善量子力學理論有著不可替代的作用。
  • 物理學家在量子力學中發現圓周率π的計算公式
    :沃利斯發現的計算圓周率公式而在2015年,物理學家發現,上述於17世紀發現的經典圓周率公式也隱藏在量子物理世界中這令物理學家興奮不已,因為它揭示了量子物理學和數學之間存在不可思議的特殊聯繫。物理學家完全沒有想到,早在360年前發現的純數學公式竟能描述一個現代物理系統。
  • 2020年「復旦—中植科學獎」獲獎者名單公布
    近日,「復旦—中植科學獎」評獎理事會決議,將2020年復旦—中植科學獎授予三位中外科學家,他們分別是:Sir Michael V. Berry,英國布裡斯託大學教授。Berry 教授提出的系統在經歷絕熱循環過程中所獲得的幾何相位(貝裡相位)是量子力學基礎研究的重大突破。貝裡相位的發現促進了對拓撲物態的研究。Charles L. Kane,美國賓夕法尼亞大學教授。Kane教授提出了拓撲絕緣體的關鍵理論。他的貢獻促使了拓撲絕緣體研究領域的誕生並推動了該領域的蓬勃發展。
  • 愛因斯坦之後,物理學有哪些重大發現?
    愛因斯坦還是量子力學的奠基人之一,用光量子解釋了光電效應使他獲得了諾貝爾物理學獎。上世紀二十年代起,愛因斯坦就坐穩了物理學領袖的位置,儘管在他四十多歲後就沒再做出重大科學發現。一般而言,「愛因斯坦之後的科學家」並不是指愛因斯坦去世之後的科學家,而是指沒有和愛因斯坦處在同一科學時代的後來科學家。