丘成桐对撞机 丘成桐:中国应建大装置巨型对撞机
为什么数学那么重要?数学与物理之间存在什么微妙的关系?日前举行的一期上海科协大讲坛上,著名华裔数学家、哈佛大学终身教授、美国科学院院士丘成桐对其进行了解读。他透露,现在正积极推动中国建造一台大装置巨型对撞机,该项目要将极为微小的粒子加速到接近光速,并使之沿一条位于100米深处、周长可达100千米的环形轨道运行。
很多人以为,丘成桐是一个纯粹的数学家。然而丘成桐却表示,数学家不能只拘泥于一个领域的研究,因为数学与很多学科都有着密不可分的联系,比如物理。他认为:"数学与物理从源头开始就有着千丝万缕的联系。"
丘成桐说,数学求美也求真,也讲实用,和求真的物理学有千丝万缕的联系。从历史上来说,19世纪以前的物理学家都是好的数学家。"他们用物理学的观点提供了很重要的数学观点,从而产生了新的数学分支。牛顿就是其中最出色的。还有不少伟大的学者,例如法国学者富里哀,他提出的波的谱分析,影响了应用数学、纯数学和量子力学的发展。"
丘成桐介绍说,我国目前最主要的粒子加速器坐落于中国科学院高能物理研究所内的北京正负电子对撞机BEPC-II。到21世纪20年代前期至中期,该对撞机将到达其研究使命的终点。再看国际上,同类机器之首当属瑞士日内瓦的大型强子对撞机(LHC),但它也不会永远运行下去,一旦它在数十年后结束任务,整个领域就会陷入停滞。
丘成桐说:"现在是时候考虑下一代更大更好的机器了。考虑到中国业已为现代物理学作出了不可磨灭的贡献,中国自主建造大装置巨型对撞机,这并非天方夜谭。尽管它的建设与运行在各个方面都需要国际合作,但我更愿意见到这台巨大的粒子加速器在祖国的土地上诞生。"
尽管目前尚未敲定明确的计划,但越来越多的海内外物理学家们开始为了同一个目标聚集在一起。"如果这台新的科学设备得以实现,它将能保证中国在今后几十年内成为世界高能物理研究的中心。"丘成桐说,下一步就是要撰写一份关于该机器实验目标的详细报告,提前预算这台新对撞机所能实现的测量范围。
丘成桐透露,这座巨型对撞机很可能将修建在山海关长城附近,"与长城建造之初用来防御的目的不同,该项目将会吸引更多的物理学家和工程师到中国来,参与这一最前沿的科学事业。"
我国数学和物理教学该怎么走才能激发学生的学习热情?对此,丘成桐直指,现代学校教育中,其实很多教师本身对数学、物理并没有非常透彻的理解,教学内容学生听不懂,更别谈产生兴趣了,很多学生听不懂就走了。他们需要更专业的导师予以指导。
丘成桐分享说:"我在学习时并非花很多时间在看书上,当然,学什么都要花时间慢慢听、慢慢学。比起‘啃书本’,我更愿意与领域内的前辈和专家进行交流,一开始可能会一知半解,多花点时间和耐心,仔细听、多交流,慢慢就会有所领悟了。"
