2024年7月15日,第二屆國(guó)際基礎(chǔ)科學(xué)大會(huì)——“物理之夜”專(zhuān)場(chǎng)沙龍活動(dòng)在北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院舉辦。此次沙龍活動(dòng)由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所和中國(guó)高等科學(xué)技術(shù)中心承辦。吸引了來(lái)自哈佛大學(xué)、普林斯頓高等研究院、加州理工學(xué)院、芝加哥大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院物理研究所、理論物理研究所、高能所等國(guó)內(nèi)外高校、研究機(jī)構(gòu)的700余位科研工作者和高校師生參加。國(guó)際基礎(chǔ)科學(xué)大會(huì)主席丘成桐教授,中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所所長(zhǎng)王貽芳院士出席并致辭。
丘成桐教授致辭
王貽芳院士致辭
此次國(guó)際基礎(chǔ)科學(xué)大會(huì)的主題為“聚焦基礎(chǔ)科學(xué),引領(lǐng)人類(lèi)未來(lái)”,重點(diǎn)圍繞數(shù)學(xué)、理論物理、理論計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)三大基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域展開(kāi)學(xué)術(shù)研討和交流?!拔锢碇埂鄙除埢顒?dòng)是此次大會(huì)的重要組成部分,旨在為國(guó)內(nèi)外頂尖物理學(xué)家和青年學(xué)者搭建一個(gè)相互交流的平臺(tái),鼓勵(lì)青年學(xué)者了解物理學(xué)前沿動(dòng)態(tài),把握時(shí)代的機(jī)遇,促進(jìn)國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)物理科學(xué)的發(fā)展。
本次活動(dòng)邀請(qǐng)狄拉克獎(jiǎng)與基礎(chǔ)物理科學(xué)突破獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)科學(xué)院院士Cumrun Vafa教授做《量子引力和關(guān)于我們宇宙的預(yù)言》專(zhuān)題報(bào)告。Cumrun Vafa教授在演講中介紹了量子引力理論的重要進(jìn)展,這些新發(fā)現(xiàn)有望為我們理解宇宙本質(zhì)提供新的視角。Vafa教授介紹,弦理論作為統(tǒng)一引力和量子力學(xué)的框架,通過(guò)引入多維時(shí)空的概念,能夠?yàn)闃O端條件下的量子引力提供自洽描述。這些隱藏在日常尺度之外的額外時(shí)空維度,如同宇宙的秘密通道,其獨(dú)特的幾何結(jié)構(gòu)——卡拉比-丘流形,決定了不同形式的低能有效理論。
Cumrun Vafa教授作報(bào)告
最新研究表明,這些低能有效理論并非無(wú)限多樣,而是受到嚴(yán)格限制。這一發(fā)現(xiàn)不僅適用于弦理論,也可能代表量子引力理論的一個(gè)普遍特征。這一現(xiàn)象被稱(chēng)為“沼澤地猜想”,它指出只有符合特定條件的有效理論才能來(lái)源于自洽的量子引力理論,而其他不符合條件的理論則被視為“沼澤地”中的無(wú)效理論。
此外,研究還表明短程和長(zhǎng)程物理在量子引力中是緊密相關(guān)的,這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)物理學(xué)對(duì)有效場(chǎng)論自洽性的理解,并為“沼澤地猜想”提供了支持。這些理論猜想對(duì)現(xiàn)實(shí)物理世界具有重要意義,例如“弱引力猜想”提出了引力是自然界中最弱的相互作用,這一觀點(diǎn)為其他基本相互作用的強(qiáng)度設(shè)定了下限。同時(shí),這些猜想還對(duì)標(biāo)量場(chǎng)的行為提供了新的限制,為理解宇宙早期暴脹和當(dāng)前暗能量驅(qū)動(dòng)的宇宙加速膨脹提供了新的思路。
圓桌討論環(huán)節(jié)
隨后,美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)院院士、加州福尼亞大學(xué)Anthony Zee(徐一鴻)教授主持了圓桌討論。美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士,加州理工學(xué)院Alexei Kitaev教授、哈佛大學(xué)Subir Sachdev教授、哈佛大學(xué)Cumrun Vafa教授、普林斯頓高等研究院Edward Witten教授;高能所王貽芳院士、阿里原初引力波探測(cè)計(jì)劃首席科學(xué)家張新民研究員和搜狐網(wǎng)創(chuàng)始人張朝陽(yáng)作為圓桌嘉賓,針對(duì)當(dāng)前物理學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了深入討論,并暢想未來(lái)十年乃至更長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)物理學(xué)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn),鼓勵(lì)青年人在前沿物理學(xué)中勇于接受挑戰(zhàn)。其中, Edward Witten特別指出進(jìn)一步深入理解量子力學(xué)與引力關(guān)系的重要性; Alexei Kitaev則期待看到量子計(jì)算的發(fā)展;王貽芳則從實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的角度,指出了未來(lái)十年中微子物理和希格斯物理將取得突破;Vafa和張新民均對(duì)暗能量物理研究的未來(lái)充滿信心;Subir Sachdev則強(qiáng)調(diào)了超導(dǎo)材料在核能利用上的進(jìn)一步發(fā)展,以及機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)物理研究的重要性;張朝陽(yáng)認(rèn)為人工智能將幫助人類(lèi)解決問(wèn)題。
本次國(guó)際基礎(chǔ)科學(xué)大會(huì)的前沿科學(xué)獎(jiǎng)(Frontiers of Science Award)部分獲獎(jiǎng)?wù)?,也在沙龍活?dòng)中進(jìn)行了精彩的即興演講。他們分享了物理學(xué)不同分支領(lǐng)域的新進(jìn)展與新發(fā)現(xiàn),生動(dòng)展現(xiàn)了這些研究方向上的蓬勃生機(jī)與持續(xù)進(jìn)步。此外,他們還積極分享了自己科研生涯中的寶貴經(jīng)驗(yàn),特別指出對(duì)未知世界的強(qiáng)烈好奇心和對(duì)科學(xué)問(wèn)題的深切癡迷是推動(dòng)基礎(chǔ)研究不斷前行的重要內(nèi)在動(dòng)力。
此外,高能所、國(guó)際理論物理中心(亞太地區(qū))、中國(guó)科學(xué)院哲學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)醫(yī)學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)、中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所(國(guó)家生物信息中心)的老師和同學(xué)們還為活動(dòng)帶來(lái)了精彩的表演,將科學(xué)與藝術(shù)完美融合,為觀眾呈現(xiàn)了一場(chǎng)視聽(tīng)盛宴。
“物理之夜”展示了科學(xué)的魅力,激發(fā)了公眾對(duì)物理學(xué)的興趣,同時(shí)也促進(jìn)了科學(xué)界與公眾的互動(dòng)與理解。
本次沙龍活動(dòng)在全網(wǎng)多平臺(tái)直播,獲得中國(guó)日?qǐng)?bào)、中國(guó)青年報(bào)、中國(guó)教育電視臺(tái)、中國(guó)科協(xié)、中國(guó)科技館、中青網(wǎng)、中國(guó)網(wǎng)、北京廣播電視臺(tái)、北京日?qǐng)?bào)、新華日?qǐng)?bào)、北京青年報(bào)、封面新聞、上觀新聞、鳳凰網(wǎng)、搜狐科技、新浪科技、網(wǎng)易科技、未來(lái)科學(xué)論壇、科學(xué)出版社、財(cái)經(jīng)雜志、科普時(shí)報(bào)、現(xiàn)代物理知識(shí)、寇享、快手、返樸、高能所新媒體平臺(tái)等媒體支持,662余萬(wàn)觀眾關(guān)注互動(dòng),反響熱烈。?
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