第四期浦江科学大师讲坛开讲：与“不确定性”共舞，是科学研究最美妙之处

　　

　　

　　

　　11月8日，由上海市政协发起并主管，上海市政协科技和教育委员会、复旦大学、中共上海市科学技术工作委员会等单位共同举办的“浦江科学大师讲坛”第四期在复旦大学相辉堂开讲。诺贝尔奖得主、法国物理学家塞尔日·阿罗什教授以“光的科学：从伽利略到量子物理”为题作主旨报告。市政协副主席吴信宝出席讲坛并为塞尔日·阿罗什颁授“主讲科学家”纪念证书。市政协副主席钱锋出席，复旦大学校长金力主持讲坛。

　　“如果你要成为一名科学家，首先必须要有激情和热情，要对外部世界有探索的好奇心，必须能够在某些领域做非常深入的研究，对知识的探索与渴求有非常强烈的追求。”阿罗什相信，个人的倾情投入在科学的创新探索中不可或缺。

　　此外，要真正为现有科学带来革新，不仅要和同时代研究者们交流合作，也要向历史上伟大的科学先驱们追问学习，“如果你要做科学，必须要和一群才华横溢的科学家团体为伍，历史上那些星光熠熠的科学家，都会成为你不断激发热情、探索全新科学前沿的动力。”阿罗什从自己的求学生涯讲起，追溯17世纪以来光的科学史，并将新型量子技术的前沿发展娓娓道来。

　　“关于外部世界我们所了解的大部分知识，其实都来自于光。”阿罗什认为，科学基础研究的巨大突破离不开对光的探索，科学殿堂上最伟大的科学成就都与光相关。

　　光有没有速度？故事的开端，要从那个将望远镜对准星空的伽利略谈起。在伽利略所处的时代，人们都认为光是无限快的。而伽利略首次提出“光速可以被测量”，从而迈出人类探索光速的第一步。70年后，奥勒·罗默通过“木卫一蚀”现象的观测，首次证实了光速是有限的。

　　光到底是粒子还是波？光的波粒二象性如今广为人知，阿罗什细致梳理出其背后一众科学先驱跨越200余年的思考与讨论。17世纪，以牛顿为代表的粒子说和以惠更斯为代表的波动说两派僵持不下；19世纪初，托马斯·杨用双缝实验证明衍生光波遵守叠加原理，证实了光的波动性质。直到19世纪中叶，麦克斯韦提出光的电磁波理论，并且通过海因里希·赫兹的实验得到验证，由此统一了电、磁和光学。

　　“从伽利略到量子物理，这是一条引人入胜的科学道路。”阿罗什总结道，回顾科学史可见，所有研究者都是站在巨人的肩膀上，不断修正甚至推翻原有理论，才得以实现人类认知边界的不断突破，因此，“科学研究中没有永恒的真理，只有人类对世界不断修正的结论与逐渐深入的认识”。

　　“基础科学和技术之间是共生的。”他总结道，伽利略望远镜和惠更斯摆钟的发明使得空间和时间的精确测量成为可能，在此基础上，光的特性被发现。人们对光的新认识，又不断促成更精确设备的发明，基础研究与技术革新之间形成的良性循环，帮助物理学家更高效、更精确地观察、证实或证伪。

　　如今，第二次量子革命已经拉开序幕，相较于第一次量子革命“只问量子理论能让我们做什么”，人类现在更多要探究“为什么”，并充分发挥主观能动性，利用叠加和纠缠等量子特性，在量子计量、量子通信、量子模拟、量子计算等领域大展身手。

　　未来，随着测量的手段不断进步，基础研究可以被推进到分子级、原子级，甚至更细。阿罗什期待道：“我们也可以使用这样的研究能力，去探索一些电磁科学和生物科学领域最前沿的技术。”至于量子计算机到底何时能够出现，阿罗什坦言“真的不知道”，但与“不确定性”共舞，是科学研究的特点，也是其最美妙之处。

　　主旨报告结束后，阿罗什与现场听众互动交流，并送出五本自己亲笔签名的新书《光的探索：从伽利略望远镜到奇异量子世界》。

　　市政协科技和教育委员会主任曹振全，市政协农业和农村委员会主任殷欧等在讲坛现场聆听主旨报告。

　　（本文图片来源 复旦大学融媒体中心）

原文链接：https://www.shszx.gov.cn/shzx/kjhjywyh/content/bfcd594e-0ece-4f3f-9a83-f14b6d550e83.html
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