科学前沿进展名家系列讲座IV第200场:黑洞与引力波

  • 高远坤 (党委宣传部/新闻中心)
  • 创建于 2019-04-28
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  2019年4月10日,事件视界望远镜(EHT)国际合作组织在全球六地同步召开新闻发布会,一直“活在传说中”的黑洞终于拥有了第一张照片,揭开了世人瞩目的神秘面纱。“甜甜圈”“蜂窝煤”这些调侃,难掩人类对探索未知之谜的热情。4月18日,一场题为“黑洞与引力波”的讲座在中国科学院大学(以下简称“国科大”)玉泉路校区准时开讲。国科大博士生导师、中科院国家天文台研究员陆由俊为本科生们带来了一场关于宇宙之谜的探索之旅。这也是国科大面向本科生开设的“科学前沿进展名家系列讲座”的第200场。

陆由俊

  百多年前,爱因斯坦的广义相对论给出了两个著名的预言,即黑洞和引力波的存在。它告诉我们时空不仅会在某些地方止于黑洞,也会因黑洞等天体的绕转拖动发生变化泛起引力波动之涟漪。讲座上,陆由俊讲解的正是百年来相对论学家和天文学家在探索和验证黑洞与引力波的过程中取得的成果和未来的努力方向。

  陆由俊从黑洞的话题开始,介绍了理论意义下的黑洞研究,并向同学们解释科学家如何“看见”和确定恒星质量和近邻星系中心的大质量黑洞。例如前不久发布的第一张黑洞图像,就是由全球9个望远镜在2018年4月对Sgr a*和M87黑洞进行毫米波级别的联测,借助黑洞暗影判定的黑洞图像。他还解释了引力波直接探测实验的原理,介绍了人类对双中子星并合引力波即电磁对应体的首次探测——CW170817,以及未来探测空间引力波的方法。

  “这次讲座让我终于弄懂了LEGO引力探测波的原理和空间的性质。”在讲座上提问的2017级物理系本科生林兆青说。 2015级物理系本科生牟枭勇说,“今天这场讲座加深了我对通过脉冲星和微波背景辐射测量引力波的理解,我收获很大。”

  据了解,自2015年9月17日物理化学家韩布兴院士首次登上专为高年级本科生拓展专业学术视野而开设的“科学前沿进展名家系列讲座”讲台,3年零7个月时间,各领域的科学家们走上讲台,为同学们带来了一场场精彩讲座,让本科生们在“离科学最近的地方”领略和先知国际领先前沿科研成果,近距离目睹“科研偶像”。

韩布兴

 

思想的碰撞,自由的交流

  “我印象最深刻的这个系列的讲座是一场关于强子物理的,因为在那场讲座上,我第一次举手提问,”2017级物理专业苏晨阳说。“可以和科学家们面对面自由的交流感觉很好,我很喜欢这样的思想碰撞。”思想的火花经常在对话和交谈中产生,在科学前沿讲座上,同学们可以与来自各个科研领域的一线研究者对话,无论是专业的探讨还是天马行空的设想,主讲老师们都会耐心为同学们答疑解惑。

  同学们习惯把“科学前沿进展名家系列讲座”简称为“科讲”。“从大二以后,我们自由选择自己想听的‘科讲’,有很大的自由度。”一位来自天文学院的同学说。

学生提问

  “就算讲座里的知识已经全部学过了,但是能从讲座里获得新的启发。”2016级物理专业张朔说。

  一个好的课堂一定是有互动的。讲解事件视界望远镜(EHT)观测的时候,陆由俊拿出两张照片,让同学们分辨哪一张是“黑洞”。同学们纷纷给出自己不同的辨识,两张图片很像,让同学们很是犹豫。“右边也是一张真实的图像——这是一个人的心脏。”吊足了同学们的胃口后,陆由俊笑道:“有时候图像也不见得告诉你的就是事实,所以大家一定要注意细节。”。

黑洞和心脏的对比图

 

激发兴趣,让知识活起来

  国科大人对科研都有着特别的感情,很多青年学生都怀有“成为科学家”的理想。同学们眼中的“科讲”,每次都能带来最新的科学前沿信息,不仅让他们将书本上学到的知识用起来,更能感受到应用知识的快乐;同时还激发了同学们的兴趣,有的越来越喜欢自己的学科领域,有的被激起新的兴趣,选择了转换专业。

讲座现场

  科研之梦是美好而理想的,科研之路却是艰苦而崎岖的。有多少人做着科学之梦,却对科学王国的版图、对科研之路深处的辛劳和汗水缺乏了解,最后在面对“梦想”与“现实”的抉择时选择了放弃。想走上科研之路,就必须对科研过程有着更清晰的了解,可谓“知己知彼,择路无岐”。

  “来给我们做报告的老师们都在科研一线,讲座内容更是贴近他们的科研生活,这让我对喜欢的科研有了全面的了解,”一名来自生物专业的同学兴致盎然。“‘科讲’对我有比较大的启发,能帮助我对自己的研究方向进行初步的筛选,”苏晨阳说,“不论是选导师还是选专业方向,你会对科研道路的规划更加清楚”。

  有人说,科学就像黑洞,是个“深坑”,进去了出不来。无数被这“黑洞”吸引的人拼上几年甚至几百年的努力,也只能窥个影子,猜个大概,但总有勇士仍然奋勇直前。只要条件允许,他们并随时愿意与志同道合的人们分享他们的经验和新知,“科讲”也许就是这样的平台。

  不到四年, 伴随着200场讲座,也许会让一个学生从初入校门的“菜鸟”成为学弟学妹口中的“大神”。200场是一个新的开始,这场围绕前沿科学展开的、几代科研“狂热者”的交流和狂欢还在继续……

  

科学前沿讲座背景介绍

“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月,分为I、II、III、IV四个系列。其中I、II面向本科一年级开设,III、IV面向二年级及以上本科生开设,为国科大本科生必修课程,该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机、天文、电子信息工程、环境九个专业,邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展,让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展,拓宽学生的学术视野,为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

责任编辑:余玉婷