潘建伟开讲啦——探索的动机

探索的动机（视频网址）   



前言：

      2016年1月8日，备受瞩目的国家自然科学奖一等奖颁给了“多光子纠缠及干涉度量”项目，奖项得主正是今天的开奖嘉宾，中国科学院院士物理学家潘建伟和他所带领的团队。从美国脸书创始人扎克伯格给未满月的女儿看量子力力学的绘本，到2016年中国即将完工投入使用的京沪量子干线和首颗量子通信卫星的发射，诞生100多年的量子力学，已经从高深的理论应用到实际生活当中，而潘建伟早在1997年就在国际上首次实现量子态的传输，也正是他的探索促使量子更快地应用于通信领域。在2009年，中华人民共和国成立60周年阅兵、2015年纪念抗战胜利70周年阅兵等关键节点间，潘建伟及团队构建了“量子通信热线”，为重要信息的安全传送提供保障。

撒贝宁：
       品味中国劲酒，感悟中国智慧，各位好，这里是由健康饮酒倡导者，中国劲酒独家冠名播出的，中国首档电视青年公开课《开讲啦》。我是主持人撒贝宁。
       先问一下，今天来到现场的，有没有学物理专业的？（环顾，找到一位）你多孤独啊，大千世界，茫茫人海，就你一个人学物理，这是一门快要被抛弃的学科吗？不过说起物理，今天要来给我们开讲的这位嘉宾，在节目开始以前，委托导演给我拿来了一本书，签上了这位嘉宾的名字，说希望小撒能够好好地读一读这本书。我一看《爱因斯坦文集》，我尝试着、斗胆翻开了一下，我以为我的中文很好，这本书确实是用中文写的，但是完全看不懂，就让我们带着一个好奇心，去看一看一个被誉为中国最接近诺贝尔物理奖的年轻的科学家。掌声有请我们的开讲嘉宾--潘建伟。

（掌声。我潘上场）

撒贝宁：
       谢谢诸位，你们太可爱了。每个人的眼神里都带着像看到大明星一般的感觉，其实心里都在问，这位是谁呢？（笑）我这么说您不会生气吧？

潘建伟：我很高兴

撒贝宁：
       今天我隆重地给大家介绍：中科院院士、物理学家、中科院量子科学实验卫星先导专项首席科学家，潘建伟教授。实验卫星先导专项首席科学家，这个怎么解释？

潘建伟：
       先导就是要先干，先干起来，那么要来做这些量子科学的某些研究，就需要发射一颗卫星，我们又不知道它能不能成功，所以就估且把它叫做实验，因为实验也可能失败。

撒贝宁：您统计过你的实验当中，失败的次数？

潘建伟：
       这个统计不清楚了，因为失败太多了。但是最后一次成功了，一旦成功之后它是可以重复的，这就是科学和其它东西的区别。

撒贝宁：
       在您开讲之前我想问一下一，您送给我这套《爱因斯坦文集》用意何在？


潘建伟：
      我的用意很好。其实他们怎么把第二卷给你了，我送你的是第一卷，就是说我希望你从第一卷开读。


撒贝宁：
       潘老师，你很善良，您认为我从第一卷开始读我就读得懂吗？
潘建伟：
       我有很大的信心（笑）
撒贝宁：
       没关系。今天我相信潘教授的演讲一定不会像这本文集一样，那么深邃难懂。在科学家的眼中，我们这个世界，究竟是什么样子。掌声有请潘教授开讲。




                                     探   索  的  动  机

潘建伟：
      很高兴能来到这里，给大家分享一些我的想法，其实来这里之前，我是很犹豫的，然后刚才在外面站着的时候，正好我们那个撒导啊，他就讲物理学是要被淘汰掉的一个项目了，对吧，已经就不行了，那我觉得我还真的就来对了，所以我今天呢就想给大家来分享一下我的一些想法。
       我在欧洲留学的时候，就是有一次我到阿尔卑斯山的一个山区大峡谷，很少有外国人会到那个地方去游历。然后我见到一个大概80多岁的满头白发老太太坐在轮椅上。她见到我之后，非常高兴看到一个外国人。聊起来她就问我是干什么的，我说我是做量子物理的。然后她进一步问我，你做量子物理的哪一方面?我说我就是在做那个叫做量子信息，量子态隐形传输，用英文就叫做像时空穿越里面的这么一个东西。她说我读过你在《自然杂志》发表的那篇文章。当时我非常感动，我觉得一个80岁的老太太，她还是对我们的科学保持着这样一种原始兴趣的初心。我觉得她也许是一个例外。那么过了几年之后，因为我的鼻子里面长了些东西，然后我在海德堡大学，我就是把这个息肉给割掉。做完手术，我醒过来之后非常痛苦，正好护士站在我的床前，她说潘教授，你是不是就是做那个跟时空穿越类似的东西啊?我说是啊。她说你能不能给我讲讲。但因为我当时鼻子里面插着两个管子，非常痛苦。我说现在我讲不了，我将来送给你点资料吧。我想讲什么呢?我就觉得一个护士也是感兴趣，一个乡村里面老太太也是感兴趣。刚才我在外面的时候听，有多少人在学物理，好像听说只有一个人举手，对吧?那我觉得如果大家对这科学，对这种原始的冲动没有兴趣的话，我们就不可能变成一个真正的创新的国家。

       那么下面我想跟大家聊一聊就是探索的动机。就是作为科学家，特别关心的是两个事情。第一，我们这个宇宙的规律是怎么样的。他通过规律研究，希望能够知道我们是从哪里来?会到哪里去?也就是说我们非常关心我们这个人类的，整个宇宙的生成跟宇宙的命运。那么在这个过程当中，我曾经好多年之前，读过房龙的一本书，叫做《圣经的故事》。那么当然我得宣称一下我不是教徒。大家都在想这个宇宙肯定要有一个起源，上帝当时说要有光，然后要有云，要有天，要有地，这个过程就是想来告诉我们创世纪的过程。所以人类追求的过程当中，一直希望能够理解我们是怎么来?我们的未来是怎么样的?来寻找一种安全感。但是在过去，因为没有科学，只有靠我们种种的想象。那么这个事情经过几千年的慢慢和知识积累之后，到了1687年其实有非常大的改变。在1687年之前，偶然的一个机遇伽利略把玻璃片做成望远镜去看太空了，他看到了土星环等等。也就是我们开始能够探索整个宇宙是怎么样了，不仅是这个地球怎么样。到1687年，牛顿在很多前人知识的基础之上，发表了一部专著叫作《自然哲学的数学原理》，改变了整个人类的进程。那么这部书给我们讲了一个非常满意的地方呢，就是说我们每天的的进化，我们的演化呀，通过微积分这么一个计算，都是完全可以计算的。这什么意思呢?我们本来觉得上天是非常神圣的。牛顿就非常高兴，你看我这个苹果掉地上，星星在天上转，都可以算出来。这个时候你会感觉原来我可以计算神圣的上天星星运行的轨道，这在科学上的自豪感是无比巨大的，我们就可以来计算我们的未来。如果你进一步想的话，你就马上会感到非常地失望，完了，我的命运是不是也是在宇宙诞生的时候就已经决定了呢?比如说潘建伟成为物理学家，撒贝宁成为主持人，其实根本不是我们自己努力的结果。就像是我们今天在这地方开讲，也是在宇宙刚刚诞生的时候，一切事情都已经注定了。为什么呢?牛顿力学告诉我们，可以计算的。所以很多物理学家，有些大科学(家)搞清楚问题之后，他说我们这个世界是宿命的，奋斗是毫无意义的，于是他们就自杀了。真的有这样的事情发生。当然科学还是要进一步发展的。一直到上世纪初，又一个新的革命诞生了，就是量子力学诞生了。
      量子力学它非常有意思。它跟原来的牛顿力学和我们的经典力学完全不一样。牛顿力学告诉我们，比如像我潘建伟，我今天在北京这个地方做讲演的话，我就不可能在上海。但在量子力学有个概念;作为一个微观客体，当你没在看，他在上海和北京的时候，他可以同时在两个地方，处于一种叠加的状态。我们就把这样一种状态叫作量子叠加态。

       (小片)量子，是物理学的概念，作为不可再分割的基本个体，量子用来形容微观世界的一种倾向，物质或粒子的能量都倾向于不连续的变化，即事物不是明确的非此即彼，而是此与彼的某种尚未确定的叠加态。举个例子，潘教授要从德国柏林飞到中国北京，飞机有两种飞行路线，一条是柏林-中转莫斯科-到北京，另一条是柏林-中转新加坡-到北京，如果潘教授在飞机上睡着了，那么他不知道飞机到底是从莫斯科中转还是在新加坡中转，这时，用量子力学看世界的潘教授会说我现在同时在莫斯科和新加坡，也就是量子的叠加态;而当潘教授睁开眼睛看的时候，他才知道到底是从莫斯科中转还是从新加坡中转，这也正是量子力学的积极哲学，看到即改变，当你把视线关注到量子的运动轨迹，其状态就会随之发生。

潘建伟：
       这就告诉我们，你睁开眼睛去看一下，你对我们整个世界的演化，是会有影响的。这也是说量子力学，从哲学上讲它是一种非常积极的概念。它说我们个人的奋斗，对这个世界是有影响的。量子力学不仅可以来了解宇宙的历史，也可以推动一个新的学科的发展。那目前我们在从事的一个比较具体的研究就叫作量子信息科学。利用所谓的量子叠加原理可以来做量子通讯。那么量子通讯又可以来改变我们的信息安全的问题。其实量子力学还有一种所谓量子纠缠的概念。因为我刚才讲了一个粒子可以处于零加一，就是两个状态的叠加。两个粒子的话它也可以处于一种非常奇怪的状态的叠加。比如我今天来，假定我给撒贝宁一个纠缠粒子在他的手里面，然后我回到合肥去了，然后我让撒贝宁把他手中的粒子扔一扔。它会随机得到零和一，这个结果里面的某一个，都是随机的。但是我在合肥看一看我手中粒子的状态，我就可以把他手中的结果猜出来。我们把这样一种现象叫作量子纠缠，或者用不太严格的意义上讲，甚至可以把它叫作遥远地点之间的心电感应。利用这个，我们就可以来构造一种非常强大的量子计算机，可以让我们有效地能够通过量子计算，在大数据爆炸时代，把有效的知识给提取出来。所以从这个角度上讲，我觉得科学不仅能给你带来心灵的自由和安宁，而且科学是非常有用的。随着今天电动力学和量子力学的发展，我们整个世界就已经变成一个地球村了。所以说人类的进化是跟我们信息的共享和互相的互动紧密地联系在一起的。同时，还有一个非常重要的东西是需要我们进一步去珍视和加以保护的。就是每个人都需要有心灵的自由，和他的独立的思想。正因为我们从古到今，保证了我们思想的独立性，我们才能够保证，我们想法的千变万化。

       我为什么把今天的题目叫作探索的动机，其实是我照搬了爱因斯坦的题目，它叫作探索的动机。他说今天有三类人是在科学的殿堂里面。第一类人他只要有机会，也许会成为企业家，也许会成为政治家，也许会成为诗人。他只要是干哪一个能够让自己得到荣耀，得到名利。他干什么都可以，但是他还是很有才华的。
还有一类人完全是一种兴趣驱动的。他只是觉得好玩，他才不管对大家有没有好处，有没有什么坏处。
第三类人是什么呢?他确实希望能够对这个宇宙进行探索，进行凝视，进行思索，能够找到这样一些先天和谐的规律。只有这一类人才能够很静心地，去从事长久的科学的研究。那么爱因斯坦说当然我们不能把前两类人给驱逐出去，因为这些人可能对科学是做过很多，也许是主要的贡献。把他们给驱逐出去的话，我们这个讲堂就倒塌了，对吧。但是也可以肯定的是如果没有第三种人的话，这个殿堂就不会成为殿堂，只能是一些蔓草，就不会成为森林。
所以说到科学家的探索的动机，作为一个真正的科学家，他(应该)是很有责任心的，他是会用无穷的耐心，去理解这个宇宙是怎么样的?但现在我们不能解释为什么我们会有爱?为什么我们会有爱情?但我想随着将来科学的发展，也许到某一天我们也许能从方程里面给我们非常好的解释。这就是探索的动机。

       谢谢大家。

实实在在的说，没看懂。从开头一直看到结尾，关于量子真的是无法理解。也许跟潘教授说的期中考试差点没及格一样，普通人真的难以理解量子理论。

潘教授是位有科学情怀的科学家，希望孩子能有到潘教授的科研项目学习的机会

虽然没看懂还是为科学家们的探索精神点赞

佛宝16 发表于 2019-5-7 22:07
劳动节爱劳动

对不起,宝姐姐,名字写错了,宝姐姐辛苦了.按照年发的网址,昨天我把视频完整看了一遍.

佛宝16 发表于 2019-5-7 22:07
劳动节爱劳动

对不起,宝姐姐,名字写错了,宝姐姐辛苦了.按照年发的网址,昨天我把视频完整看了一遍.

沧浪 发表于 2019-5-7 20:02
科大骄傲，孩子偶像。

愿潘老师再创辉煌

大路 发表于 2019-5-7 18:28
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嗯嗯，东阳老乡。

可惜儿子因为想学量子物理来了科大，后来却木有选量子。

17物+津-蝶 发表于 2019-5-7 08:24
宝宝辛苦了，这帖子费了很大的心力

凡事关于孩子学校的人物，还都是很愿意去做一些事情的。

17物+津-蝶 发表于 2019-5-7 08:24
宝宝辛苦了，这帖子费了很大的心力

凡事关于孩子学校的人物，还都是很愿意去做一些事情的。

17物+津-蝶 发表于 2019-5-7 08:24
宝宝辛苦了，这帖子费了很大的心力

凡事关于孩子学校的人物，还都是很愿意去做一些事情的。