让量子力学与中国文化碰撞出火花,国科大杭高院的这堂课很精彩

杭+新闻 2022-05-16 16:08:00 4.9w阅
通讯员 周奉献 记者 王泽英

说到“量子力学”,许多人联想到的都是“高深、科学前沿、近代物理学”;说到“中国文化”,人们脑海里浮现出的是“道德、修身养性、宁静致远”等,量子力学与中国文化,一个1900年才诞生,一个诞生于2500年前,从时间上看似是两个完全不相干的东西,却在国科大杭州高等研究院一门课上产生了一缕联系。

本学期,由物理与光电工程学院亓洪兴研究员开设的“量子物理学史”公共选修课,受到了不少同学的追捧。亓洪兴尝试挖掘科学课程中的思政元素,带领同学们在量子物理学史中体会量子力学的哲学内涵;并尝试将文化自信的创建融入教书育人的环节,为时代青年的成长注入文化自信的精神力量。

量子力学虽然是从经典物理学的基础上发展起来的,但前者相对于后者有着一种科学思想革命的显著特点。在这一门课程中,亓老师想传递给同学们的并不是那些枯燥公式的物理意义,而是一些发人深省的思考。量子力学的一些哲学内涵让人匪夷所思,与经典物理学的传统思想格格不入,量子论的奠基人玻尔曾断言:“一个人,无论他是谁,若没有对这个理论感到震惊,就说明他没有理解它”;作为20世纪最杰出的物理学家之一的费曼也曾经说过:“世界上没有人懂得量子力学”;另一方面,诞生于2500年前的中国文化中也有很多东西是很难以被现代人所理解和接受的。亓老师基于自己多年来的研究和思考,认为有些东西在这两个中间横亘了2500年的思想体系上,似乎有着某种隐隐约约的相关性,并在课堂上提出来供大家思考。

课程的主体内容是量子力学的发展史,以量子物理发展过程中一个个闪光的科学天才的故事为主线来讲述,从普朗克的黑体辐射定律,到爱因斯坦的“光量子”假说,到玻尔的量子化原子轨道模型,到德布罗意的电子波,到海森堡的矩阵力学,到薛定谔的波动力学,到玻恩的概率诠释,到“EPR的悖论”,到薛定谔的猫,到贝尔的不等式……亓老师总是引而不发,试图让同学们自己踩着历史的脚印深深思考。

其中,以玻尔与海森堡为代表的哥本哈根学派认为:量子世界测量的对象如此微小,以致我们测量的介入对其产生了致命的干扰,使得测量中充满了不确定性,原则上也无法克服;这就导致我们试图谈论任何物理量都是没有意义的,除非首先描述测量这个物理量的方式;比如,我们一点都不关心电子“本来”是什么,因为那是没有意义的;对我们来说,唯一知道的只是每次我们看到的电子是什么;或者说,并没有所谓的“实在的电子”,只存在“我们与电子之间的观测关系”。

根据哥本哈根诠释,我们似乎可以这样认为:在量子论中没有“外部世界”和“我”之分,我们和被观测物互相影响,换句话说,我们和世界“天人合一”。在中国的哲学思想中,“天人合一”是一个相当重要的概念,然而,现代人基本上都停留在“人与自然和谐相处”的认识层面,很难向更深层次去思考。从量子力学的哥本哈根诠释中,我们似乎找到了一种灵感,使得我们更容易去领悟孟子的“仁者以天地万物为一体”、庄子的“天地与我并生,而万物与我为一”、《礼记》的“大道之行也,天下为公”等哲学思想;如果把测量主体定义为“心”,把待测量的对象定义为“物”或“理”,王阳明的哲学思想“心外无物,心外无理”,似乎也找到了某种思考的切入点。

习近平总书记说:“我们坚持中国特色社会主义的理论自信、道路自信、制度自信、文化自信,说到底还是要坚持文化自信。”因为“文化自信,是更基础、更广泛、更深厚的自信”。然而,从1840年鸦片战争开始,落后挨打的困境逼迫我们把目光投向西方,在从“中学为体,西学为用”逐渐演变为“全盘西化”的过程中,我们的文化自信逐渐丧失殆尽。亓老师认为:中华文化源远流长,两千五百多年绵延不息的中华文化精神本就是我们文化自信的最大资本!一百多年过去了,今天,我们要重建文化自信,最好能找到容易切入的突破口。现代人的教育受自然科学的影响比较大,而量子力学是近代物理学的重要组成部分,我们从量子力学的哲学思想中去挖掘自然科学与中国文化的相关性,可以比较容易地找到重建文化自信的切入口,进而去领悟中国文化精神中蕴含的更深层次的内涵。

有前沿、有胸怀,有深度,有意义。亓老师的讲授慷慨激昂,感兴趣的同学们听起来全神贯注,兴致勃勃。最让同学们回味的,除了量子力学学发展历史中精彩的故事,更多的还是亓老师传递的精神力量。“通过这一节课我深刻体会到,我们的文化是如此的博大精深。”有的同学表示,“要实现中华民族的伟大复兴,就要坚定文化自信,而我们的中国文化精神绝对可以给予我们足够的底气!” 

教育的初心和使命在于立德树人,在于为党育才、为国育人。让“课程思政”扎根人才培养过程,是高校人才教育工作的新要求。从量子物理到中国文化精神,亓洪兴研究员从一个特别的角度切入,为同学们讲述物理学发展历史的同时,展示给同学们一种中华文化哲学思考的切入点,为同学们重建“文化自信”提供了一种可触摸的抓手,使得课程思政工作自然而然地落地生根。

责任编辑:杨俏颖
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