潘建伟自述:量子力学曾是我最差最不喜欢的课

来源:公共事务部 发布时间:2020-09-21 作者:张弛

潘建伟是谁?著名物理学家?中科院院士?中国科大常务副校长?

对西湖大学而言,这还不是全部。

从浙江西湖高等研究院的创办到西湖大学成立,从人才招聘到学生培养方案,在西湖大学很多重要场合,都能看到潘建伟的身影。

他是西湖大学七名发起人之一、是西湖大学创校校董、是西湖教育基金会理事……就在9月初,他作为西湖大学校董会教育与学术事务委员会主席,在校内组织召开了一场学术研讨会。

对西湖大学这一中国高等教育改革的试点,潘建伟倾注了极大的热忱。

为什么选择支持创办这样一所大学?他希望在西湖推动怎样的改变?

在2020年WeMeet开学季系列暨西湖大学“校董面对面”中,我们邀请了曾经发起并介入创办西湖大学的几位亲密校董,包括饶毅、陈十一等,为大家带来别样的“开学第一课”。

首讲就从潘建伟开始。

 

 

01一说:对西湖什么最重要

沙发,小圆桌,咖啡……比起正式上课,这堂“开学第一课”,更像是久违的家人之间的聊天。

既然是聊天,得有对象,理学院PI李牮当之无愧地上台担纲对话主角。他不仅与潘建伟研究大领域相同——物理方向,更有一段最初相遇的缘分:潘建伟是当时李牮面试西湖大学的考核官之一,所以一开始,潘老师就寒暄道:

“我非常感谢李牮,他是我们第一批招进来的杰出PI。他当时的一句话让我非常感动,谈及为什么选择这里(西湖大学),他说,这里也许是一张白纸,有可能写下他最美好的画卷。”

与施一公校长如出一辙,潘建伟一直强调一所大学发展的重中之重,是人才。

他说,目前西湖大学想要成长为开创者理想中的大学,人是最重要的:“大学最主要的目的还是以传播知识为主。从这个角度,我们faculty起到了很重要的作用,有讲席教授,有大师;然后要创造好体制来鼓励年轻人的发展,要招特别出色的年轻人;还有要招到比较好的学生,现在博士生水平是很不错的。至于西湖大学重点搞什么学科,我觉得搞什么都好,如果一定要提建议,那就是要把底子打好一点。”

本场开学第一课的主题是“我与西湖”,作为最早的西湖家人之一, 潘老师回忆了最早创办西湖大学过程中发生的趣事,包括与施一公校长的“针锋相对”,不少师生还是第一次听说“潘老师版本”的这段往事,风趣幽默的叙事风格让大家似乎看到了当年那批一心奔着创办一所理想大学的科学家们的热血与梦想。

 

 

02一问:你的科研taste是什么

作为中国量子力学研究第一人,很多师生都对身为物理学家的潘建伟很好奇,想了解这样一位优秀的物理学家,他的taste是什么样子的。

李牮老师好奇地问:您最喜欢的物理实验是哪个?最喜欢的物理理论又是哪个?

潘建伟的答案是中学时期学到的法拉第电磁感应理论。

“当时学了法拉第电磁感应定律之后,有点目瞪口呆,给我的印象就像武侠小说里的主人公见到漂亮女孩一见钟情的感觉。”潘老师开玩笑道:“我补充一下,让我最不满意的实验,就是量子干涉、量子叠加的实验。我在读书的时候,其他的课都很好,都是九十几分,就量子力学,我考了八十几分。当时我完全被量子叠加原理搞糊涂了。当时我想证明量子力学是错的,和爱因斯坦出发点一样,后来一直搞来搞去,也没否定成,结果反而变成吃饭的家伙了。”

这个故事同样让在场的师生们“目瞪口呆”,原来他研究的竟然是自己最初不喜欢的理论?

 

 

潘建伟继续“解惑”。在真正找到自己的兴趣所在之前,他一直在理论物理与实验物理之间“反复横跳”,而他也从这段经历中明白了理论培养的重要性。

“出国之后,我发现我的理论的积累比那些做实验的人好多了。他们那些方案没有搞懂时,我很快就搞懂了。刚开始我实验不懂,但可以指导他们做什么实验。结果发现自己动手也是能做实验的。后来我一想是对的,在本科时做一点理论,硕士时做一点理论,最后再去做实验,肯定事半功倍。后来发现丁肇中先生也是这样,本科硕士都是读理论物理。我们物理学院要加强理论功底的培养,这样以后也可以成为非常出色的实验物理学家。”

看,基础教育有多重要、理论功底有多重要,潘建伟作为一名深耕物理领域多年的科学家,毫无保留地道出他的经验之谈。

 

03一答:如何面对困惑

提到潘建伟,都不免提及量子信息技术。然而,费曼曾经说过,相信世界上没有人真的懂量子力学,包括很多我们知道的知名物理学家,如果深入去思考量子物理特别基本的部分时,都会感到困惑。

于是,随着对话的深入进行,李牮老师抛出了一个更加哲学的思考:思考量子力学过程中遇到了困惑,您怎么对待?不光是量子物理,很多同学都会遇到一个未知的世界,会遇到大量让人困惑的东西。当我们面对这种困惑时,怎么看待它,怎么和它和平共处?

潘建伟认为这种困惑其实在生命现象里太多了,他以猜测硬币正反面为例,指出一般有两种观点。

第一种观点认为每次抛掷硬币后,正面和反面的结果已经被确定了。“虽然我会困惑,因为我的能力不足,不能预言每次抛掷之后的结果,但我相信总有一个已经确定的结果。这种困惑不是最高层级的困惑。”

但量子力学里这个困惑比较特别:“如果仔细去考虑量子力学的解释的话,相当于硬币扔之后,在没有最后出结果之前,就是没有结果。当时我学量子力学,这就是给我带来的最大困惑,这也就是为什么爱因斯坦和玻尔会产生争论。玻尔认为这个世界只能说当你怎么看的时候,它会表现成什么样,不能说它就是一定那个样子,这两者之间是有本质的区别。经过30多年,我慢慢能够比较好地从正面的角度来看量子力学所带来的困惑。但我确实非常认可你的观点,到现在为止也认为肯定还是没有人懂量子力学。”

 

 

04最后:送上肺腑之言

一个多小时的分享与交流很快过去,期间掌声与笑声不断,让我们从不同角度了解潘建伟,也更加明白他对西湖大学的期许。

从西湖大学聊到量子力学,从做学问到做导师,台下师生意犹未尽,不断抛出自己的问题:

“关于信息和能量的关系是什么样的?”

“我身体里原子有没有可能来源于秦始皇,或者是老子?”

“从微观到宏观这样一个大的尺度,以及从无序到有序这样组成方式,潘老师您是怎么认识或者怎么理解?”

“学量子力学过程中我感到很多困难,挺好奇是什么东西在吸引你?”

……

潘建伟也用风趣诙谐不失严谨的语言耐心回答了师生们的疑问,最后,他送给西湖大学师生们一段话,用朴实的语言来勉励台下这些奋斗在科学前沿的年轻人:

一是坚持:做科研有两种方式,一种是你特别艰苦、非常努力地去做;另外一种,如果你觉得你不是一个特别努力又不是特别聪明的人,就像我这样的,那就一直坚持长时间去做一个事情,这也是可以的。你可能做得慢一点,但你一直做一件事,还是会做得比较好。

二是不要想着一口气吃成个胖子:一开始要求不要太高,去指望能够得到“一步到位”的支持。踏踏实实去做,不断取得好的成果之后,最后肯定会得到好的支持。