诺贝尔奖进中学——走进南京师范大学附属中学(江宁分校)

2018-11-29

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为了提升中学生的科学素养,将前沿科学技术讯息带入中学校园,培养广大学生的科学品味,365bet体育在线网投_365bet外围_365bet独赢组织了一支科技传播专家团队,陆续面向全省的中学生开展一系列“诺贝尔讲座”,向广大中学生们传播最前沿的科学思想和技术成果。

2018年11月26日,由南京大学温锦生教授、张春峰教授和张雷教授组成的专家团队,走进南京师范大学附属中学(江宁分校),在学校的音乐厅中开展了一场精彩纷呈的讲座报告。网站图片2

讲座报告由温锦生教授主持,他简单介绍了本次活动开展的背景和两位主讲教授的简历,随后张雷教授开始了第一个报告:质量起源与"上帝粒子"?(2013年诺贝尔物理学奖)

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张教授首先从个人兴趣开始,并讨论了什么是科学。他说,科学是一种探索的精神,一种认真的态度。随后他从宇宙简史和大爆炸开始讲起,讲解了微波背景辐射的故事。正是因为好奇心和严谨科学的追求,“回声计划”的工程师们才能够测量出大爆炸的余温,给BigBang理论带来了惊喜。

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紧接着,张教授介绍了基本粒子的组成,同时引入了希格斯场和希格斯相变,并且介绍了基本粒子与希格斯场的相互作用和希格斯粒子的产生。为了更加形象地说明这个复杂的物理问题,张教授用一个视频展示了大型强子对撞机的运行过程。大型强子对撞机一个重要目的是验证希格斯粒子的存在。在视频观看之后,他简单讲述了探测器的运行原理,介绍通过实验数据发现希格斯粒子的过程,同时简单带领大家针对数据进行了相应的分析。网站图片5

接下来,张教授还介绍了希格斯粒子目前新的研究领域和努力方向。他重点介绍了中国计划的新一代对撞"环形正负电子对撞机(CEPC)"。最后,张教授总结了截至目前为止,粒子物理实验推动科学技术发展的贡献,比如因特网,抗辐照电子学等技术,抗肿瘤等核医学技术,大科学国际合作等。他勉励在座的同学们努力学习,保持探索的精神,为将来的科学发展贡献出自己的力量。

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恰逢学校的科技节期间,校内外充盈着青春的气息,报告现场也济济一堂,共飨科学盛宴。正如温锦生教授所说,这样的夜晚,只介绍一个诺贝尔奖的工作显然是不够的。张春峰教授于是就带来了下一场的学术报告:激光与诺贝尔奖,通过讲故事的方式,详细而生动地介绍了激光发展的历程,以及啁啾激光器(2018年诺贝尔物理学奖)

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张教授首先介绍了激光发明的起源和一些应用。他说,在人类历史上激光的想法起源于武器制造的需求,但是时至今日,激光不止在武器领域崭露头角,更多地在人们的日常生活中大放异彩。世界上第一个激光出现在1960年的加利福利亚,而我们国家也在1961年发明了激光。张教授说,自从激光发明之后,它和诺贝尔奖就不可分割了,比如引力波探测,光谱学等方向的应用。

紧接着,张教授介绍了受激辐射和微波放大原理,同时介绍了激光的英文名字Laser的由来,它是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的首字母缩写。在早期的应用中,科学家利用谐振腔产生激光。在激光的发展中,它被具体应用在各个领域之中,包括测量标度,导航系统,激光雷达,引力波测量。

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为了让激光更快更强,科学家又发明了锁模脉冲,利用脉冲放大激光的功率,随后又实现了啁啾脉冲放大技术。这个技术的实现使得激光的应用更加丰富,也让人类在探索科学的道路上,开发出了一片更广阔的区域。

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张教授自豪地说,世界最强功率的啁啾激光器就在中国的上海。而当前强激光的重要应用已经体现在方方面面了。比如激光核聚变(人工太阳)、利用光和物质相互作用实现的材料三维微加工、光学镊子、激光制冷,激光通信(光纤通信),光学存储,飞秒磁学。除此之外,激光还在化学和生物方面有着很多应用。最后,张教授介绍了激光技术在未来的一个发展方向——深紫外光刻机。故事讲完后,张教授说,激光是很有趣的一种物理现象,欢迎大家到南京大学鼓楼校区的实验室之中进行参观~

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一个半小时的时间很快就过去了,精彩绝伦的报告赢得了在场师生们的阵阵掌声。科学的种子播散在了校园之中,此次讲座也落下帷幕,圆满结束。