“科学与人文”第八期讲座回顾 | 灵性的宇宙

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       9月26日晚,物理与天文学院“科学与人文”第八期讲座在教学楼F407教室举行。本期讲座邀请了我院冯珑珑教授担任主讲,他围绕人类从古自今对宇宙与生命的思考,探讨了生命是什么及世界是否独立存在等问题。

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       何谓生死?什么是生命?冯教授首先引导我们对这些问题进行思考,然后介绍了自前科学时代至现代人类对宇宙的认识。在古希腊时代,美轮美奂的神话传说展现了他们对宇宙起源及演化观的认识,古希腊人相信有某种形而上的事物支配着宇宙运行,这个以命运为主导的思想也影响了近代科学的发展。到今日,人类在现代物理学的基础,结合天文观测创建了大爆炸宇宙学,并以此为框架去理解宇宙的起源和结构的形成。

       紧接着,冯教授讲解了“生命是什么”的问题。他提到,薛定谔曾发表了以此为标题的演讲集。在这本著名的演讲集,薛定谔提出了这样一个问题“生命世界中的时空事件,能否用物理学和化学,即还原论的方式来解释”。对生命体而言,要从无序中产生有序,从简单性中产生复杂性,需要一个能抵抗热力学第二定律的机制,今天我们知道存在这种机制,而实现的分子实体就是DNA。当然,生命体系特别是意识问题仍是未解之谜,或许存在未知的更深层次的基本物理规律, 有待人类去进一步探索发现。

       尽管如此,在微观尺度,量子力学为理解生命系统的原子分子过程提供了一种法则。冯教授向我们介绍了与经典世界截然不同的量子世界。

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       世界是孤立存在的吗?量子力学告诉我们,这个宇宙是一个观测者参与的宇宙。惠勒的延迟实验说明在量子世界中因果性被扭曲,时间次序被颠倒。我们选择不同的问题向自然界寻求答案时,我们的选择本身也影响了得到的结果。在这里冯教授向我们介绍了有趣的量子多重宇宙理论,据此理论,我们的每一个选择都将产生多个宇宙,世界随着选择发生了分裂,这也是目前很多科幻电影和文学所钟情的主题。

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       此外,冯教授还提出了对碳基生命的出现是否存在人择的看法。宇宙的各种参数设置都极为精妙,各种巧合使人类恰好能够存在。经典热力学中的基本演化趋势说明生命的诞生是一个极难发生的事件。生命在宇宙中的存在或许暗示背后所隐藏的所谓亲生物原理,对生命现象的认识需要物理学和信息科学的结合。从更广泛的角度,图灵命题、哥德尔不完备定理、量子法则均允许了生命中自由意志的存在。最后,在涉及生命能否永恒存在的主题时,冯教授还简要讨论了硅基生命和尘基生命两种其他生命形式。

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       讲座结束后,同学们对生命与宇宙的问题有了更多的思考,并就信息整合理论及世界是唯物还是唯心等问题向教授提出了一些疑问,冯教授就此表达了自己独到的见解。

讲座心得

       宇宙之学,深奥而玄妙;生命之意,深刻却迷茫。冯珑珑教授向我们展示了何为宇宙,何为生命。由希腊悲剧引出对命运的理解,陈述生命本源,为生命之谜逐渐拨去迷雾。波函数坍缩,量子理论,提供了全新的科学视角;薛定谔猫,麦克斯韦妖,拉普拉斯妖,为建立物理模型打开了思路;碳基生命,硅基生命,使生命的本源直观地展示在面前。《宇宙时空之旅》作为讲座的结尾,传达的是宇宙之深邃,生命之渺小。王勃曾曰:“天高地迥,觉宇宙之无穷。”无穷宇宙,是我们每一个物天学子肩负使命,竭尽全力追寻的;生命,也是我们用尽一生去探索的。

——2019级本科生李云帆

       诚如冯珑珑教授所说,人类一直在思考自己在宇宙中的定位。从第一个人抬头望向星空的第一眼,到第一个人研究黑体辐射从而打开量子的大门,讲座以古希腊悲剧为起点,讲述整个宇宙学发展史,就像缓缓打开一幅宇宙的画卷。理论与实验,人类用这两只画笔描绘宇宙的蓝图,用这双脚度量宇宙的无垠。虽然在我们眼前,仍有量子迷雾困扰,但那熠熠生辉群星里,早留下了人类精神的闪耀

——2019级本科生刘耿昊