物理——离梦想最近的地方

这篇约稿本是应该去年就交出的作业.2012年初,面对吴令安老师——一位多年致力推动女物理工作者工作的令人尊敬的资深研究员的半命令式约稿时,只因源于内心纯粹的茫然,有些耍赖式地推托说,明年,明年一定写.之所以茫然,是因为实在想不出,关于自己有什么值得去占用《物理》这样一个严肃科学刊物的版面的.     

我最初的故乡是书本

人,是生命链索的一环,生命的链索是无穷无尽的,它通过人,从遥远的过去伸向渺茫的未来。[俄]柯罗连科一个人生在哪里,不由自己。[阿根廷]博尔赫斯     

物理——我最好的伴侣

 我国老一辈物理学家余瑞璜说过:“我自中学以来热爱物理,从来没有一秒钟的闪念,后悔学物理.六十年来,除了有旁的事外,从早上六点到下午五点半,一直就追求隐藏在自然界的深处的真理而从来不申请奖金”.那么,八十年代的大学生、中学生,是否也象老一辈物理学家那样,对物理这门学科感兴趣?是否出自对真理的追求,选择研究物理这一艰难的道路?本刊将陆续发表同学们的来信,人们从中会得到肯定的答案.     

我和《物理通报》

《物理通报》已到而立之年了,可喜可贺.文革以前,中国科学院物理研究所也有一份称为《物理通报》的刊物.文革中停刊了.现在的《物理通报》沿用了这一名称,但办刊方向更加适应中国的现实需要了.每期的文章丰富多彩,雅俗共赏.核心是以提高大、中学物理课的教学水平,交流教学经验为主.成为我每期必看的一份刊物.《物理通报》每一期都会刊登一两篇名家名作,介绍当代物理学的一些发展动向及大家关注的问     

我和《计算物理》

各位编委、各位老师: 大家好! 我来自中国航天空气动力技术研究院,主要从事航天器的 CFD(计算流体力学)研究. 中国航天空气动力技术研究院这个名称大家可能有些陌生,如果再往前推10多年,中国航天空气动力技术研究院还只是中国航天科技集团旗下的一个直属研究所,叫701所;年纪大一些的许多人对这个名称或许更熟悉,甚至现在还...     

我的物理之路

 一个人的一生要走过一条漫长的道路.有的人在康庄大道上昂首阔步,有的人在崎岖山路上摸索攀登,还有的人在荆棘满布的道路上逡巡不前.每一个人,都必须为自己选择一条合适的人生道路.我为自己选择的,是物理这条并不平坦却充满光明的路.小时候的我是个读书迷.《少年科学画报》、《我们爱科学》、《十万个为什么》……都是我的老朋友.当我从书中知道,摇摇摆摆的不倒翁,转个不停的陀螺,会唱歌的录音机,飞得比鸟儿还高的飞机……都是根据物理原理制成的时候,我的心里常常想:物理多有趣啊!长大了我一定要学好它.     

我的物理情缘

身为物理系的女生,似乎总让人觉得与众不同.每每在自我介绍时,一说是物理学院的学生,便会引来好奇的目光.想来大体是因为物理本身是一个对逻辑性要求很高的学科,理性至上;而女生的特质,往往是感性居多.看似矛盾的两种特质却能奇妙地结合在一起,确实有点令人惊奇吧.可是想回来,谁又能说,物理真的只是严格的纯粹理性思维呢？最初对物理的兴趣,大概就来源于星空.＂有两     

温柔与包容——我的物理求学路

收到约稿消息的时候,我正在手套箱边上,准备再装几个电池。我很惊讶,也很忐忑——作为本科从生物专业转到材料专业,现在才刚刚进入实验室的新人,我有点不知道该怎么写。我不是从小就一直喜欢物理的人,也不是物理学得很棒的学生。相反,曾经我很怕物理,因为大学物理太难了。但是现在,我却跌跌撞撞地走在成为物理学博士的路上,似乎又有些不可思议。想了又想,我就写写我是怎样“闯”进了物理所。     

往事回首--人工微结构和介观物理国家重点实验室初期的回忆

1985年底或1986年初，北京大学丁石孙校长找我说：现在国家要建设一批国家重点实验室，推动基础科学和前沿科学的研究。南京大学、复旦大学、山东大学等都开始了凝聚态物理方面的重点实验室建设，学校也认为要在原来物理系的固体物理所的基础上争取建设一个国家重点实验室。丁校长对我说，他和物理系赵凯华主任，张为合书记商量，要你和戴远东(当时是主管系里科研工作的副系主任)等负责筹办这件事；他说，周光召先生(当时任中国科学院数理学部主任，以前也是北京大学物理系的教师，后来调到第二机械工业部帮助工作，上世纪70年代末才从北京大学调出)有个建议，为了加强中国科学院和大学的合作，这个实验室可以由北京大学、清华大学和中国科学院物理研究所(以下简称物理所)三家共建，北京大学是牵头单位；他还说，周光召先生现在也是清华大学理学院的兼任院长。丁校长说，学校是同意周光召的意见的。不久，物理所就派赵忠贤研究员，清华大学派熊家炯教授来具体联系这项工作。我和他们商量多次，还开过几次系内外的座谈会，并起草给教育部和国家计委科技司的报告。我记得当时物理所希望在这个实验室中发展的是低维的光电能源器件，清华大学希望发展材料设计和半导体量子阱器件，北京大学希望发展半导体电子器件、光电器件和激光器件、扫描隧道探针、超导隧道结等等。总的说来，三家都觉得为了国家的长远发展，应该开展以大规模集成电路、量子阱、超晶格等为标志的当代新的材料技术中的物理问题的研究，以及由新的微细加工技术的发展所带来的一系列微小空间时间尺度上的物理问题的研究，这些问题带有一定意义的共性，对发展凝聚态物理和新技术是很有意义的。所以，从研究对象来说，想用一个“人工微结构”的词，这可以和南京大学已经用的“固体微结构”区分。表示我们关心的是大规模集成电路、半导体激光器这类按设计做成的有特殊功能的微结构。从学科上说，按照当时国际上刚刚兴起的一个提法，觉得把这类问题用介观物理这个词来概括显得比较新颖。我们就此问题还访问了黄昆、谢希德、彭桓武、柯俊、洪朝生、冯端等老一辈学者，还请教过杨振宁、李政道等国外著名学者，都得到大体上同意但着重点有所不同的回答。     

我心目中的现代物理

  生活在地球上的人们,面对广阔无垠的宇宙,人类常常被宇宙的浩瀚而震撼！对于宇宙,人类从未停止过探索,而且还编出各种各样的神话故事。到了近代,天文学才从神话学中分离出来,成为现代的天文学。     

高能所、高能宇宙和粒子天体物理，我的起点和事业

1984年我从清华大学工程物理系本科毕业,那年我听从了《电动力学》课李师群老师的建议,报考了中科院地球物理研究所的“空间物理”专业的研究生,导师是著名的朱岗昆先生。考试结束之后,我就忐忑不安地等待结果,毕竟我本科的专业和空间物理没有什么关系。然后有一天,李师群老师找到我,带来了朱岗昆先生托他夫人、北京大学地球物理系的老师转给我的一封亲笔信,信里面大致是说我考得还不错,希望我到他在中关村的家里面谈。我马上骑车到了他家里,是一座低层的小楼。朱先生很客气地把我带到了书房,先是问了我的个人情况,问我为什么想改行,又把我手写的一篇关于电动力学的“论文”拿出来,纠正了里面的错误（我有点不记得这篇文章是怎么到了朱先生的手里,好像是我报考之后把论文寄给了朱先生）。然后朱先生说祝贺你考得非常好,在整个地球物理所都排在前面。但是,朱先生说,由于你考得太好了,而报考我的其他学生都是空间物理专业的学生,研究所领导决定把你转到另外一位导师的名下,研究方向是地震,问我是否同意。我很意外,我说既然我考得好,难道不能满足我的第一志愿吗?朱先生说,他努力争取了,但是改变不了所里的决定,如果我不同意,只有一个可能,就是调剂到科学院的其他研究所。     

带间级联激光器的发明——我的经历与物理

纵观这些经历,在学习和研究工作中,什么是关键和重要的？多数情况下,专业领域方向和研究课题的选择应该占首要位置。如果专业方向不对,就可能变成“英雄无用武之地”; 而研究课题选择不当,结果就没多大意义,也没有实际应用的价值,发表的文章除了哄哄外行装装门面,与废纸无异,浪费了时间和资源。那么如何选择,什么是有意义和有价值的,如何评判？
让我们先来讨论专业方向的选择。物理学是很多学科的基础,对逻辑思维,分析和解决问题能力的培养极为有益。但经过上百年的发展,物理学的很多分支都相当成熟,有些已经过了高峰期,就像一个矿藏被开发了很多年,留下的宝贝不多了,也就不需要那么多人在那些传统的方向上开垦。所以在物理本科或研究生阶段后,对多数人来讲,转入与物理相关和应用的领域, 不仅前景更加广阔,而且大有可为。我本人是在获得物理学博士学位后做的调整,考虑到现代社会的节奏加快,越到后面变化就越困难, 对有些人,在年轻的时候尽早调整应该更合适些。具体选择什么方向,则要依据个人的兴趣爱好及当时的情形做较为长远的分析和计划。或许下面对研究课题选择的讨论能对这个问题有所启示。     

网络科学与统计物理之间的联系与挑战

世纪之交国际上诞生了一门新兴交叉学科——网络科学,在国内外遍地开花,迅猛发展。研究方兴未艾。网络科学的两大主要理论基石——图论数学与统计物理发挥了极其重要的作用。我们一直面对一个值得思考的问题:网络科学和统计物理(平衡和非平衡态)之间究竟有何内在联系？它们的主要前沿课题是什么？无标度网络理论的创立者艾伯特· 拉斯洛· 巴拉巴希(Barabasi)在其科普名著《链接》一书里的回答是:“寻找或发现网络的动力学普适规律及其网络拓扑结构、功能的关系就是前沿课题之一。”“我们需要攻克下一个前沿问题,就是理解在网络中发生的动力学过程。……是否有这样的可能:这些动力学过程有着一些共同的特征？” 大家确信:动力学共性肯定是存在的,只是迄今尚未完全构建成其普遍性的理论框架。复杂网络必然存在丰富多彩的平衡态和非平衡态统计物理过程,寻找复杂网络及广泛的复杂系统的理论基础离不开统计物理方法。与网络拓扑结构的普遍性相比,发展网络动力学共性的理论基础不可能离开统计物理方法的创新和发展,特别是非平衡统计物理将大有作为。进而,理论上自然提出的问题是,网络科学是否存在或需要建立一套包括动力学方程在内的网络科学的统一的基本理论体系？回答是肯定的。本文将分四部分来讨论上述问题。     

我爱物理的十个理由

科研是一件最浪漫的事。有机会让你接近我们的mother nature,揭开大自然背后的奥秘。引用康德的一句话：“有两样东西,越是经常而持久地对它们进行反复思考,它们就越是使心灵充满常新而日益增长的惊赞和敬畏：我头上的星空和我心中的道德法则。”仰望星空会有一种很浪漫的感觉。我选择物理,一开始是因为高中的时候读了一些物理学家故事的书。上大学之后主要受了两本书的影响。一本书是上海社会科学院赵鑫珊写的《科学、艺术哲学断想》。赵鑫珊是个科学哲学家、作家,写了很多精辟的关于科学、哲学、艺术方面的著作。他对爱因斯坦、普朗克等物理学家有很多的研究。他指出,这些大科学家有非常深厚的宗教情感,他们的科研是出于内心深处对宇宙的敬畏和探索自然的渴望,也可以说是接近“上帝”的过程。爱因斯坦的上帝并非人格化的上帝,他的情感是一种对科学的虔诚。我当时中了赵先生这本书的“毒”,就死心塌地去学习物理。     

我是怎样喜欢上物理的

 我从小学起,就比较喜欢数学,上初中以后,有了物理课,也就自然而然地对物理产生了浓厚的兴趣.而我真正迷上物理,还是高二的事.高二时,我们开设了选修课,我选学了物理实验.虽然每周只有一个下午的选修课,但它却使我一下发现了一个新天地.主持选修课的刘滨生老师很重视对实验设计的训练,特别突出了实验中严谨、细致作风的培养.也许正是这种严谨、细致的要求,恰恰与我沉稳、耐心的性格相符.因此,我在实验中能够比较得心应手,从中获得了很大的乐趣.这时,我才真正领会到了学物理的快乐.