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蔡荣根委员以“引力波:宇宙奥秘的新信使”为题作科普讲座。 本报记者 齐波 摄
自古以来,人类就对天上浩瀚的星空充满了好奇与遐想。理解宇宙,是人的天性,也是人类的初心和使命。
从伽利略望远镜揭开星辰面纱,到哈勃望远镜捕捉130亿年前的星光,人类始终依赖光来“看见”宇宙。直到引力波被发现,人类才装上全新的“耳朵”,听到了来自数亿光年外两个黑洞合并所激起的时空涟漪。
“引力场变化导致时空曲率的变化,以光速向外传播便形成了引力波。引力波以时空本身的结构波动,为我们带来一段跨越亿万年的最直接、最动听的宇宙‘声音’,让我们不再仅仅是宇宙的‘旁观者’,更成为了时空震颤的‘聆听者’。”
10月28日上午,全国政协委员、中国科学院院士蔡荣根走上北京邮电大学科学会堂的讲台,以这样一段开场白开启了“引力波:宇宙奥秘的新信使”主题讲座,为台下的全国政协委员、科技工作者、师生代表等700多名听众讲述引力波的前世今生与未来发展。
“时间、空间和物质是不可分割的整体:时空告诉物质如何运动,而物质告诉时空如何弯曲。”
“宇宙中27%的能量成分是暗物质,68%是暗能量,普通的发光物质只占不到5%。暗物质是不发光的物质,但像普通物质一样会成团,而暗能量则均匀地分布在宇宙之中。这就是今天我们所说的和谐宇宙模型。”
“宇宙中引力波的波源非常多,频率也非常广。引力波可谓是探索极端条件下高温高密强磁场物理现象和物理性质的天然实验室。”
“现在已经知道,宇宙的命运是由暗能量的性质所决定的,但对暗能量的性质我们还知之甚少,还有很多疑问,比如说暗物质是什么?是什么驱动了宇宙暴胀?暗能量的存在形式是怎样的?”
……
一个半小时的时间里,蔡荣根从理论预言、实验探测和科学意义等多个维度,系统、清晰地介绍了引力波的发展历程,既有对爱因斯坦广义相对论等深奥理论的精妙阐释,也有对探测到引力波这一诺奖突破的生动解读,更展望了我国的“太极计划”“天琴计划”等在空间探测引力波方面的宏伟蓝图,为台下听众系统了解引力波知识、洞察宇宙奥秘提供了很好的启发与帮助,极大地激发了学生们对基础科学和未知世界的好奇心和探索欲。
也正因此,互动环节一开始,学生们便频频举手、踊跃发问。
“人类首次探测到引力波时,如何确认它源自13亿年前的黑洞碰撞事件?”
“引力波的产生条件是什么?是否只有大质量天体碰撞才能产生?”
“引力波的研究能否为我们的日常生活提供启发与价值?”
“引力波的波长范围从微观尺度到宇宙尺度都涵盖,能否用它作为媒介,把微观物理和宏观物理联系起来?”
“科研道路必然不会一帆风顺,您是否曾遇到过看似无法突破的困境?您是如何调整心态并最终战胜它的?”
……
学生们问得深入,蔡荣根答得透彻。一问一答间,科学的火花悄然迸发。
“引力波开启了宇宙学研究的新时代,宇宙中还有许多秘密等待我们去研究和探索。黑格尔说,一个民族需要具有一些仰望星空的人,这样的民族才有希望。希望同学们能够抬头仰望星空,俯身脚踏实地,为国家科技自立自强贡献力量。”蔡荣根表达出他对年轻一代的深切期盼。
“这场讲座太精彩了,把晦涩的物理和宇宙知识讲得生动通俗,让我深刻感受到基础研究的探索魅力和蔡院士的学术魅力。”北京邮电大学附属中学的一名学生说。
讲座结束后,仍有不少学生聚在一起热烈讨论。一张张兴奋的面庞上,写满了对未知的渴望。对他们来说,这场科普讲座不仅是一次知识的传递,更是科学种子的撒播。
科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼。从海洋气候变化到人工智能,从新能源汽车到航天材料,全国政协“委员科学讲堂”紧扣时代前沿议题,将复杂的科学原理转化为大众听得懂的知识,为大力弘扬追求真理、勇攀高峰的科学精神,树立热爱科学、崇尚科学的社会风尚不断发挥积极作用。
“这个科普教育平台上,留下了政协委员履职尽责、科普为民的身影,他们不断点燃年轻一代的科学热情,激发他们的探索潜能。或许,今天在青少年心中种下的科学种子,未来就会成长为支撑中国科技事业的参天大树。因此,我们会把这件有意义的事情一直进行下去。”主持讲座的全国政协教科卫体委员会副主任徐延豪表示。(记者 吕巍)