世界顶尖科学家论坛丨光子正在将人类带入一个奇妙世界但顶级物理学家提醒:无论科技如何发展都要敬畏自然

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小编:  用“脑力激荡”这四个字来形容世界顶尖科学家论坛的首个主题论坛——光子科学与产业论坛,是再恰当不过的

  用“脑力激荡”这四个字来形容世界顶尖科学家论坛的首个主题论坛——光子科学与产业论坛,是再恰当不过的。在充满专业名词的艰深物理世界中,可以从报告者、讨论者以及听众的语气中,感知独属于科学家的欢欣、思索和心意相通。

  尽管物理学家们的每一句话,似乎都拓展了几十年后人类的生存边界,但他们仍不忘提醒,无论科学技术发展到何种地步,人类始终要保持对自然的敬畏之心,“可能你就是我们浩瀚苍穹中的一小颗灰尘”。

  在当今物理学界的顶级科学家眼中,以光子为代表的粒子物理世界,其本身就蕴藏着无数艰巨的科学问题,同时又是探究其他未知世界的工具。

  1997年诺贝尔物理学奖获得者、美国斯坦福大学教授朱棣文在报告中提到,他正在研究一种新型稀土颗粒。这是一种纳米尺度的粒子,可以黏着在特定的蛋白质表面,发出稳定的光,并且在前进或后退时有不同的表现。而且,这种颗粒在人体正常体温下,可以正常工作。因此,科学家就能用这种颗粒来跟踪胚胎神经活细胞的变化。

  “它的好处是,如果分布范围足够大,就可以告诉我们在整个神经细胞内,一些蛋白质是怎样活动的。”朱棣文说,这就可以帮助神经科学家、医生监测神经细胞退化的速度,对于阿尔茨海默病等神经退行性疾病的研究,或许能提供很大帮助。

  朱棣文还提到,利用改进光学影像的方法,他们可以用超声波技术,更好地了解血管、骨骼的情况——这些实验室技术其实都有很好的商业化前景,尽管它们的诞生只是为了粒子物理的研究。

  一件事只要做到极致,不断挑战极致,就会看到更多可能2004年诺贝尔物理学奖获得者、李政道研究所所长弗朗克·维尔切克从人类对物质的控制入手,把线年,他所崇敬的英雄、物理学界传奇人物——理查德·费曼作了一个演讲,预测人类对物质的控制,尤其在分子层面的控制,将使信息缩倍。就比如,将《大英百科全书》所有内容收纳到一个针尖上,或者将美国加州图书馆的藏书放进一张小卡片。

  的确,现在我们的信息技术已经可以做到这一点。“如今,我们拥有了更多的数据和信息,仍然可以收纳到一粒灰尘中。”维尔切克表示,量子计算的发展让人类距离拥有无穷无尽的计算能力越来越近,精度高达3000万年误差1秒的时钟不仅可以使全球导航系统更加精准,还能帮助我们探测到更精微的引力波事件、时空扭曲等。毕竟,现代科学已经到了光的领域,而光速太快了,远远超过了人的反应速度。

  所有这些都表明,光子正在将人类带入一个奇妙世界。下一步,人类还将如何提高自己的敏锐度?维尔切克于2017年刚刚证明存在的时间晶体,将可能进一步提升精度:因为现在最精确的原子钟靠的是单个原子的震荡,而时间晶体是让很多原子一起来震荡,这将可以让原子钟的稳定性继续提升。

  一件事情,只要做到极致,不断挑战极致,就会让人们看到更多新的可能性。哪怕是现在听起来无比玄奥的玻色子、费米子,也可能为下个世纪的人们贡献全新的材料。维尔切克认为,真空并非真的空空如也,其中一些新兴的,甚至不为人知的粒子,或将能从中提取出新的物质和信息,从而改变未来人类的生活。

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