粒子自旋建構紛繁世界 科藝碰撞激發無限可能 2020李政道科學與...

2020-12-22 新民晚報

什麼是「自旋」?作為量子世界中粒子的基本屬性之一,它常常被與經典力學中的自轉概念進行類比,但實際上本質是迥異的。電子自旋永不停止,這使電子變成了微小的、像地球一樣的磁鐵。對微觀世界規律的探索,有助於人類把握未來科技發展的脈搏,如果用藝術的語言來詮釋、表達,這一晦澀抽象的物理概念會引發什麼樣的科藝共鳴呢?今天,作為科學界與藝術界一年一度的盛會,上海交通大學第七屆李政道科學與藝術講座基金系列活動如期開幕,國內外知名科學家、藝術家代表和科藝愛好者們齊聚上海交大李政道圖書館,共研科學藝術融合與創新這一深刻命題。本屆科藝活動以「自旋(Spin)」為主題,融合科學之理性思辨和藝術之感性視角,聚焦微觀世界的粒子運動規律,管窺未來科技發展趨勢,探尋科學與藝術的奧秘和通途。

圖說:李政道先生賀信 來源/上海交通大學

著名物理學家、1957年諾貝爾獎獲得者李政道先生寄來賀信寄語科藝愛好者:「穿梭在科學與藝術之中,用創意和技藝,讓抽象的科學概念,鮮活地悅動於眼前,被更多人看見,被更廣泛理解。」他鼓勵科學與藝術工作者攜手共進、交融互通,破除偏見和專業的局限,在更廣闊的空間思考,以更堅實的臂膀來迎接未來的挑戰。

圖說:《光子科技新時代》來源/陳益新 作

不同於往屆,今年科藝主題畫由上海交通大學物理系教授、集成光學專家陳益新受邀以科學家身份創作。陳益新教授是集成光學專家,也是「科學與藝術對話」的先行者。他創作的主題畫《光子科技新時代》裡描繪了天上的量子衛星、地面和海底的光纖光纜通過光子流聯通,光子攜帶著各種千變萬化的信息,傳遍全球每個角落,猶如畫中東升的旭日一般,與人類日常生活中的通信交流、工作學習、旅遊購物、醫療保健等各方面切切相關;不同波長的光波和光子,沿著光纖傳播互不幹擾,形成絢麗的「光纖彩虹」,光子科技正邁向造福人類的新時代,也預示著其將帶來的光輝燦爛的美好未來。

科藝大獎賽共收到328件投稿作品,參賽作品數量創新高,海外投稿作品數量遠超往屆總和。參賽作品除以傳統繪畫形式呈現「自旋」主題外,創意視頻、創意攝影、數碼繪畫等新媒體作品形式大幅增加,參賽者以多元視角讓抽象的科學概念鮮活地躍動於眼前,科藝結合形式更加豐富多變。海外參賽者中,來自俄羅斯謝爾託洛沃兒童藝術學校的14歲初中生索菲亞·捷列申科(Sofia Tereshchenko)成為七屆科藝大獎賽以來年齡最小的參賽者,當她在國際博協網站上看到科藝大獎賽的徵集通知時,熱愛科學的她便立刻燃起創作熱情,其畫作《生命的本質》色彩濃烈而又充滿想像,斬獲大賽三等獎。

基於李政道先生主導的中美聯合招考物理研究生項目(CUSPEA,China-U.S. Physics Examination and Application)而設立的「CUSPEA之家」正式揭牌落戶上海交大。該項目創立於1979年,源於李政道先生早年在西南聯大求學時受推薦被選派至美國留學的感恩之情,也出於他作為戰略科學家對祖國科技教育事業和人才培養高度關注的赤子之心。項目創辦以來近千名優秀學生得以獲得全額獎學金,前往北美接受一流的研究生教育培養,極大地加深了中國與世界各地的科技交流,也對人類科技進步做出了巨大貢獻,產生了12位各國科學院院士,數百位世界各學界會士,百餘位發明家、企業家和金融家。

2004年諾貝爾物理學獎得主、李政道研究所所長弗蘭克維爾切克(Frank Wilczek)教授「雲端」講述自旋奧秘,中英雙語直播,與上海交大學生熱情互動答疑解惑。

新民晚報記者 易蓉

李政道科學與藝術大獎賽作品

一等獎 中國畫《自旋與陰陽》作者 劉光旺

作品展示了想像中的畫面。兩個電子,一個自旋向上,一個自旋向下,撕裂出兩道口子,時空分裂四片,四片兩兩連接,形成時空太極圖。

版畫《旋轉世界的靜點》作者 王埼翔

電子自旋和星球自轉,一個微觀,一個宏觀,兩個運動互不相同。行星就像宇宙中的一粒沙子,用抽象點線來創作,這是一顆從微觀被放大的電子,又是一個從宏觀被縮小的星球。

其他獲獎作品(選登)

布面油彩《自旋與場域》作者 李鴻

作品以粒子自旋、地球自轉、潮汐、星系自旋等畫面,展現了「自旋」與「場域」之間的神秘聯繫,從微觀到宏觀多層面展示了自旋現象,及其對物質世界的影響。

攝影《壞雪茄效應》作者 韓汶秦

從「斯特恩-蓋拉赫實驗」中得到啟發,科學家們將銀蒸發,產生銀原子束,穿過一個不均勻的磁場,投射到屏幕上。當時他們正好抽了雪茄菸,產生的煙讓銀現形,出現了經典嘴唇樣圖案,意外地發現了自旋。有時科學和藝術,在剛好達到某一個特定情景如實驗中的雪茄一般,會有意想不到的效應。用一層層的波紋來表現銀原子經過非均勻磁場時的動態,能量場如擴散出畫面的氣體一般縹緲,也似劣質雪茄的煙霧一般。

綜合材料《生命的本質》 作者 謝爾託洛沃兒童藝術學校

作品展示了生命的螺旋形發展進程 。

雕塑《狄拉克幻想》 作者 解飛

作品採用不鏽鋼金屬片電鍍色膜技術而作,金屬反光色彩的夢幻性和不確定性是作品的形式語言。

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    什麼是「自旋」?作為量子世界中粒子的基本屬性之一,它常常被與經典力學中的自轉概念進行類比,但實際上本質是迥異的。電子自旋永不停止,這使電子變成了微小的、像地球一樣的磁鐵。對微觀世界規律的探索,有助於人類把握未來科技發展的脈搏。   那麼,藝術家們將會用怎樣天馬行空的想像,來詮這一釋晦澀抽象的物理概念?
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