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【直播预告】诺奖得主又双叒叕来墨子沙龙啦!

墨子沙龙 墨子沙龙 2023-11-26


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光,是宇宙中最古老的物质之一,它既是波,也是粒子。光是生命的能量来源,而人类对于光的探索,也推动了科学的发展,文明的进步。从古到今,人们用各种方式表达着对光的向往和赞美,也着迷于对光本质的探索。



对光的初步探索

春秋战国时期的墨子,就对于光进行了研究,在《墨经》中留下了光学八条的记载。



古希腊哲学家也同样对光进行了大量的研究,大概理解了光线传播的规律。




透镜光学

17世纪,伽利略用自制的望远镜看向木星,发现了木星的4颗卫星。这是人类第一次借助望远镜看向星空,不但动摇了地心说的绝对真理地位,更开启了宇宙探索的新篇章。



光的速度

在伽利略发现单摆周期规律后,惠更斯发明了能够更加准确计算时间的摆钟。


伽利略发现的几颗小小的卫星和木星构成一台天然的“时钟”,1676年丹麦天文学家罗默用它测出了光的速度。原来,光的传播不是瞬时的,也需要时间。




波?粒子?

惠更斯把光的传播类比成在空气中传播的声波,他认为,光波是一连串传播的以太的振动。而牛顿对光的本质则有另外的看法,他认为光不是波,而是微粒,光沿直线传播可以看作在均匀介质中直线行进的粒子。光是波还是粒子,两派僵持不下,没有定论。


直到1801年杨氏双缝实验的出现,波动说暂时取得胜利。




19世纪中叶,麦克斯韦开创电磁理论并预言了电磁波。随后,赫兹做实验证实电磁波的存在。光的神秘面纱就要揭开了。




光的量子时代

19世纪末,欧洲钢铁工业蓬勃发展,人们发现炼钢炉发出的光和炉温存在一定的规律,后来总结成黑体辐射问题。为了解释黑体辐射后面的物理机制,普朗克提出了能量量子化的假设,这时,20世纪刚刚开始,量子时代的幕布缓缓拉开。



在量子理论的建立过程中,人们逐渐意识到光具有波动和粒子双重性,不只是光,微观粒子都具有波粒二象性。物质的波粒二象性成为量子理论的基石。虽然光的本质之争落下帷幕,但围绕量子世界奇异特性的争论从量子力学诞生起就从未停止,争论的焦点也在不断变化,量子理论就在这些争论中逐渐发展完善起来。


1937年,量子力学奠基人之一,量子纠缠的提出者薛定谔提出了著名的“薛定谔的猫”这一思想实验。“半生半死,既生又死”的猫现实中当然不存在,但在实验室里,科学家在微观世界不断冲破极限。



11月5日,墨子沙龙邀请到2012年诺贝尔物理奖得主塞尔日·阿罗什教授,他由于在实验中“操控和测量单个光子”而获奖。阿罗什做到了薛定谔认为不可能实现的事情——操控单个光子、原子。而这位经历了二战后欧洲发展“辉煌三十年”的实验物理学家,在实验室之外也经历了种种“将不可能变成可能”的故事。本周日,阿罗什教授会和我们分享他和光的故事。在这些跨越百年的故事里,光像一把钥匙,曾帮助人类洞悉宏伟天河,也带着我们进入至微秘境。


 

 


友情提示:阿罗什教授还将本次活动作为他新书《光的探索:从伽利略望远镜到奇异量子世界》中文版的首秀,跟随这本书,你将沿着诺奖得主的眼光,隧穿现代科学发展的百年时光,在对光的层层理解和拨云见日中,领略伽利略、牛顿、爱因斯坦、费曼等科学大师的思想,也会更深刻的理解,光在人类的发展史上,如何成为了我们观察、认识、理解这个世界的伟大凭借。我们将从来到现场的观众中抽取5位幸运儿,赶快报名吧。

嘉宾和报告主题

Serge Haroche (塞尔日 • 阿罗什


2012年诺贝尔物理学奖得主 量子物理学家


报告主题:Exploring the Light from Galileo to Quantum Physics


主持人:陆朝阳 教授中国科学技术大学


时间:2023年11月5日(周日) 14:00-16:00

地点:中国科学技术大学上海研究院(秀浦路99号)3号楼2楼


嘉宾简介



Serge Haroche,2012年诺贝尔奖获得者,出生于1944年,1967年毕业于巴黎高等师范学院,1971年获得巴黎第六大学博士学位,曾任耶鲁大学教授、巴黎第六大学教授、法兰西工学院教授,2009年获得法国国家科学研究中心金质奖章,2012年,因为研究能够量度和操控个体量子系统的突破性实验方法,阿罗什与美国物理学家戴维·瓦恩兰共同荣获诺贝尔物理学奖。阿罗什的研究聚焦于量子光学和量子信息科学,他的实验对 80 年代兴起的腔量子电动力学(Cavity QED) 有着重要贡献。





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