张首晟为什么被杨振宁说是“早晚获得诺贝尔奖”的人?

2018-12-07  来源:搜狐文化  编辑:路璐

43833bf73da84b6b8d785197f50c7e76.jpg 

 

  在与抑郁症斗争无果后,华人著名物理学家、斯坦福大学终身教授张首晟于12月1日结束了自己的生命,年仅55岁。

  家属在讣告中写下了他最爱的诗句,一沙一世界,一花一天堂。双手握无限,刹那是永恒。这首由威廉·布莱克写下的诗篇,诠释出他一生探索和发现美的使命。

  “刹那是永恒”。尽管去了另一个世界,张首晟留下的成就、声望也将永恒。

5b160d275db643fa92e98be5ba8826e5.jpg

张首晟在复旦大学校史馆前留影。图片来自新京报网。

  “获得诺贝尔奖只是时间问题”

  回览他的一生,可谓科学成就惊人。他囊括了全球物理界的所有重要奖项,先后将古根海姆基金奖、洪堡研究奖、欧洲物理奖、古登堡研究奖、求是杰出科学家奖、美国物理学会巴克莱奖、汤森路透引文桂冠奖、国际理论物理学中心狄拉克奖、尤里基础物理学奖、富兰克林奖等。

  其中,国际理论物理学中心狄拉克奖、尤里基础物理学奖、富兰克林奖等奖项的得主,通常也是诺贝尔物理学奖的候选人。

  所以包括张首晟的老师杨振宁在内,认为张首晟获诺贝尔奖“只是时间问题”。

  没有惊人的天赋与对科学的专注,一个人是不可能取得这番成就的。

  张首晟的科学贡献,主要体现在对拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应的开拓性研究。这些研究对于我们普通大众来说“超纲”了。

  尽管大多数人看不懂,但还是看看他都研究了哪些东西吧。

  他的研究领域集中于物理学最基本的单位基本粒子以及其应用,目前所知,玻色子(上帝粒子)是基本粒子的一种,费米粒子是另一种。自旋为整数的粒子是玻色子,自旋为半整数的粒子是费米子。

  张首晟研究的拓扑绝缘体是一种与信息有关的奇异量子,内部绝缘、外部允许电荷移动,如果能够走到应用阶段,信息社会的信息传输和方式可能出现重大突破。

  量子自旋霍尔效则和能量相关,也是足以让张首晟获诺奖的重大发现。

  1928年,狄拉克预言宇宙中每个基本的费米粒子,必然有相应的反粒子。根据爱因斯坦E=MC2的公式,费米粒子和反粒子相遇会相互抵消,损失质量后释放能量。有粒子必有反粒子,一直被认为是真理。

  但物理学界不缺乏好奇心,一直在寻找没有反粒子、或者正反同体的费米粒子。这个成果最终被张首晟与合作团队意外发现。

  张首晟根据美国通俗小说家丹·布朗的小说《天使与魔鬼》之名,将新发现的粒子取名为“天使粒子”。

  他解释说,在《天使与魔鬼》里,正反粒子的碰撞会毁灭整个世界,但“天使粒子”如同一个完美世界,只有天使,没有魔鬼。

  在未来的应用方面,“天使粒子”可能比目前世上最薄却也是最坚硬的纳米材料石墨烯更高效更广泛。

  “上帝粒子”一度有个不好听的小名,叫“该死的粒子”,因为发现它用了49年。而发现“天使粒子”则用了80年。这足以证明张首晟的天赋。

  问题是,被叫作天才的人很多,为什么张首晟爬得最高?

  思维高度决定了他的科研高度

  2014年张首晟在清华的一次演讲或许说明了问题。

  在这次演讲中,张首晟没怎么说“天使粒子”,而是大量引用了若干历史故事。荆珂刺秦王、亚历山大大帝老师与亚里士多德、布鲁图刺恺撒、滑铁卢战役、耶稣与十二门徒、十字军东征、文艺复兴等,张首晟都能娓娓道来。

  他思考历史、文明和宇宙,进而从人的第一性原理出发,思考能否找到一种方式,一个密码,把那些最基本的概念-能量、信息与时空统一起来。

  扎实的人文素养和天马行空的想象力,构成了张首晟的思维高度。思维高度决定了他的科研高度。

  这一点与费米粒子的命名来源费米有点像。作为大物理学家,费米在研究核心物理、量子物理之外,也成天看着星空胡思乱想,想着按照“平庸原理”,地球不可能是唯一有高级生命存在的星球,那为什么星空中是“大沉默”,找不到星外文明?

  这就是著名的“费米谬论”。

  从费米到张首晟,都告诉我们大师们具有的一些特质:他们文理互通、想象力惊人、有入世情怀。他们没有穷首皓经、严守学术分际、孜孜于项目经费和论文发表数量的特质。

  虽然张首晟的学术成就多在赴美后取得,但他的第一学历是复旦大学,他的文化根基形成于国内。这说明,中国的文化土壤并不妨碍大师的出现,妨碍的因素在教育和科研机制。

  大师缺席的时代,张首晟的辞世更令人扼腕。在惊艳于张首晟的科学成就、文化素养的同时,或许也该想想,怎么才能让更多这样的天才涌现。(徐立凡)

 

本网站由长治新闻网版权所有  晋ICP备09004873号   增值电信业务经营区可证: 晋B2——20060016  山西省互联网新闻信息服务备案登记证 编号:14103016