宇宙中最不可理解的事,就是宇宙是可被理解的丨高山书院锦屏山站结课

文摘   科学   2024-10-22 19:27   北京  


2024年10月19日,高山书院四川屏山站课程学习圆满结束。



在大凉山深处,3位院士、1位教授的陪伴下高山师生们度过了“上天入地还烧脑”的三天学习时光:


从世界第一高坝——305米的锦屏一级水电站,走到岩石覆盖2400米的世界第一深地实验室,再到西昌卫星发射中心;从黑洞、引力波、狭义及广义相对论再到量子物理的核心理论;从科学、哲学甚至玄学等多个维度畅所欲言“探索宇宙的意义”。


以下为本次课程学习的精彩详情:



精彩回顾



科学大课


1

武向平院士在高山书院课堂上


在风光旖旎的邛海,高山书院锦屏山站课程正式开启了。中国科学院院士、国家天文台研究员、中国科学院大学天文与空间科学学院院长武向平老师带来了主题为《理解宇宙》的开学第一课。



“我们从何处来?我们是谁?我们向何处去?”保罗·高更的著名油画讲起,武院士在课堂上回顾了宇宙从起源到演化的宏大历程,梳理了宇宙大爆炸理论,以及现代天文学中的已解和未解之谜,预测了宇宙的未来命运。


第一课的内容旨在让同学们对宇宙尺度有更为宏观和深刻的认识,风趣幽默的武院士获得了同学们的一致好评,也激发了同学们对宇宙奥秘的无限好奇之心。


爱因斯坦曾说,宇宙中最不可理解的事,就是宇宙是可以被理解的。这一刻,从“人生终极三问”开始理解宇宙星辰。



2

岳骞教授在高山书院课堂上


10月17日下午,课程学习开始逐步深入。清华大学工程物理系教授、工程物理系暗物质学科点负责人、中国锦屏地下实验室(CJPL)物理科学部负责人岳骞教授带来了主题为《2400米下的世界——深地暗物质探测》的课程。课程聚焦当今宇宙学领域最前沿的课题之一——暗物质研究

从过去几十年的天文观测得出,我们所能看到的普通物质行星、恒星和气体等,只占了宇宙中总质量的5%,相比之下,看不见、摸不着的暗物质则占了约27%。为了实现对暗物质的探测,全球多国建设了地下实验室,这其中就包括世界最深、空间最大的中国锦屏地下实验室。

课堂上,岳骞教授重点介绍了锦屏地下实验室的核心设备和关键技术,以及如何利用高纯锗开展暗物质和中微子实验的科学研究思路。带着新鲜热乎的课堂知识,此次课程期间,同学们将去到地下锦屏地下暗物质实验室,身临其境感受科学世界里用已知探索未知的神奇。



3

蔡荣根院士在高山书院课堂上

在深邃广袤的宇宙里,黑洞无疑是令科学家们最为着迷的存在。2019年多国科学家利用多台射电望远镜首次捕捉到黑洞的真实影像,终于让人类窥见了这个最神秘的天体,自此黑洞也一发不可收拾成为了“诺奖大户”。


中国科学院院士、发展中国家科学院院士、宁波大学校长蔡荣根老师在《黑洞的本质》一课中系统且深入地介绍了黑洞的本质和相关定理,并梳理了近十年来科学家对黑洞的观测历程、技术手段和里程碑式的突破。


“黑洞是广义相对论的坚实预测,为致密和超大质量物体的研究开辟了新天地。黑洞也是通往量子引力理论的一个窗口。”也许未来,新世界的大门将由黑洞来打开。



4

吴岳良院士在高山书院课堂上


基于上一节课蔡荣根院士的课程内容,中国科学院院士、中国科学院大学术副校长吴岳良院士的课程《引力波&量子——宇宙物理前沿》则重点介绍了科学家围绕引力波进行的一系列重大科学实践和理论研究,其中包括中国空间引力波探测迈出的第一步——“太极计划”。


探寻描述引力、电磁力、强力、弱力相互作用力这四大作用力的“统一场论”是所有理论物理学家追求的终极梦想。课堂上,通过阐述牛顿经典物理、爱因斯坦狭义相对论和广义相对论的内容,吴院士给同学们分享了由他提出的“引力量子场论”,这个理论可导出含有引力场效应的所有量子场运动方程和所有基本对称性对应的守恒定律。大胆新奇的想法让在场的同学们对时空和物质属性有了颠覆性的认识。




深度访学


深入地下2400米,走进暗物质实验室


沿着蜿蜒的盘山公路,穿越17.5公里的漫长隧道,一路深入锦屏山腹地,高山书院师生们终于到达了此次课程学习的核心内容所在地——锦屏地下暗物质实验室

实验室以锦屏山为天然平台,被2400米的岩石覆盖,创造出了一个世界上宇宙线通量最小、辐射本底最低的极致环境,为暗物质、中微子等研究提供了无与伦比的实验环境。


日复一日与“虚无缥缈”的暗物质打交道,这里的科研工作人员不仅没有嫌弃工作枯燥,反而因为有着“科研优势”的环境而感到幸运和欣慰。

在专家的讲解下,同学们了解了作为粒子物理和核物理领域的“国之重器”——锦屏大设施的建设历程、设计方案、工程难点、工艺创新等,并参访了多个运行当中和即将投入运行的实验室。


踏上世界第一高坝——305米的锦屏一级水电站


课程期间,同学们登上了世界第一高坝——305米的锦屏一级水电站。其壮观的拦河大坝与强劲的发电能力令人印象深刻。漫步大坝之上,感受到流水的力量,赞叹着人类与自然、与科技之间的精妙平衡。


作为“西电东送”标志性工程,锦屏一级水电站突破了一系列创新技术,解决了“无坝不裂”的世界难题,为世界水电站大坝建设开创了先河。



走进大凉山,造访卫星发射基地



18日下午,高山师生们参观了西昌卫星发射中心。这里是中国三大航天发射中心之一,是中国首个完成200次发射的航天发射中心,创造了中国航天史上新的纪录

作为全球十大发射场中气候条件最为复杂的发射场之一,西昌卫星发射中心承载着“嫦娥”、“北斗”等多次重大航天任务,为载人航天、探月工程提供了强大的支持。


在高耸的发射塔架下近距离观察发射台,听着工作人员讲述火箭如何从组装运输到发射准备的全过程,高山师生们深切体会到了中国航天事业背后的科学与工程成就。


高山师生们在西昌卫星发射中心的合影


几天的学习中,频繁出现在科学家导师们口中的一句话是爱因斯坦的名言:“一个不犯错误的人,一定从来没有尝试过任何新鲜事物”


对于科学家来说,一切未知的存在都是新鲜事物,科学不仅是对未知的追求,更是对人类自身的认识与升华。哪怕对手是上百亿年的时光和广袤无垠的宇宙,小小的人类也敢在不断犯错中大胆假设、小心求证,一步一步推进文明的进程。


锦屏山站课程完满结束,然而探索的脚步永远不会停歇。


下一站本,不见不散~



更多高山书院科学课程


点击图片,查看高山书院2025年课程表


关于高山书院


高山书院以“科学复兴”为愿景,以“没有受教,求知探索”为理念,以“公心大用,智识生活”为共识,引导企业家、创业者及各界知名人士学习科学,同时向社会传播科学精神和科学知识。(高山书院是一个什么样的地方?)




热爱科学的人都在这里!

添加高小山微信:GASA2017,与科学做朋友


推荐阅读

1

高山书院历届同学名单

2

一眼三十年:走进江门中微子实验室丨2024年大湾区大区日活动预告

3

高山书院2025年课程表发布!

4

梁信军:我为什么上GASA大学

5

高山书院是什么?一文快速了解


点击阅读原文,加入高山书院,与全球科学家一起探索科学的乐趣。

高山书院
高山书院以“科学复兴”为愿景,以“没有受教,求知探索”为理念,以“公心大用,智识生活”为共识,引导企业家、创业者及各界知名人士学习科学,同时向社会传播科学精神和科学知识。
 最新文章