探索的動(dòng)機(jī)開(kāi)講啦潘建偉演講稿
我在歐洲留學(xué)的時(shí)候，到阿爾卑斯山山區(qū)大峽谷，很少有外國(guó)人會(huì)到那個(gè)地方去游歷。我見(jiàn)到一個(gè)大概80多歲的滿頭白發(fā)老太太坐在輪椅上。她見(jiàn)到我之后，非常高興。聊起來(lái)她就問(wèn)我是干什么的，我說(shuō)我是做量子物理的。然后她進(jìn)一步問(wèn)我，你做量子物理的哪一方面？我說(shuō)我就是在做那個(gè)叫做量子信息，量子態(tài)隱形傳輸，用英文就叫做像時(shí)空穿越里面的這么一個(gè)東西，她說(shuō)我讀過(guò)你在《自然雜志》發(fā)表的那篇文章。當(dāng)時(shí)我非常感動(dòng)，一個(gè)80歲的老太太，她還是對(duì)我們的科學(xué)保持著這樣一種原始興趣的初心。我覺(jué)得她也許是一個(gè)例外。
過(guò)了幾年之后，因?yàn)槲业谋亲永锩骈L(zhǎng)了些東西。然后我在海德堡大學(xué)，做了切除息肉的手術(shù)。做完手術(shù)，我醒過(guò)來(lái)之后非常痛苦，正好護(hù)士站在我的床前。她說(shuō)潘教授，你是不是就是研究跟時(shí)空穿越類似的東西啊？我說(shuō)是啊。她說(shuō)你能不能給我講講。但因?yàn)槲耶?dāng)時(shí)鼻子里面插著兩個(gè)管子，非常痛苦。我說(shuō)現(xiàn)在我講不了，我將來(lái)送給你點(diǎn)資料吧。我想講什么呢？我就覺(jué)得一個(gè)護(hù)士也是感興趣，一個(gè)鄉(xiāng)村里面老太太也是感興趣。剛才我在外面的時(shí)候聽(tīng)，有多少人在學(xué)物理，好像聽(tīng)說(shuō)只有一個(gè)人舉手，對(duì)吧？那我覺(jué)得如果大家對(duì)科學(xué)沒(méi)有這種原始的沖動(dòng)，沒(méi)有興趣的話，我們就不可能變成一個(gè)真正的創(chuàng)新的國(guó)家。
那么下面我想跟大家聊一聊就是探索的動(dòng)機(jī)。就是作為科學(xué)家，特別關(guān)心的是兩個(gè)事情。第一，宇宙的規(guī)律是怎么樣的。他通過(guò)規(guī)律研究，希望能夠知道我們是從哪里來(lái)？會(huì)到哪里去？也就是說(shuō)我們非常關(guān)心宇宙的生成跟宇宙的命運(yùn)。
我曾經(jīng)好多年之前，讀過(guò)房龍的一本書(shū)，叫做《圣經(jīng)的故事》。那么當(dāng)然我得宣稱一下我不是教徒。大家都在想這個(gè)宇宙肯定要有一個(gè)起源，上帝當(dāng)時(shí)說(shuō)要有光，然后要有云，要有天，要有地，這個(gè)過(guò)程就是想來(lái)告訴我們創(chuàng)世紀(jì)的過(guò)程。所以人類追求的過(guò)程當(dāng)中，一直希望能夠理解我們是怎么來(lái)？我們的未來(lái)是怎么樣的？來(lái)尋找一種安全感。但是在過(guò)去，因?yàn)闆](méi)有科學(xué)，只有靠我們種種的想象。那么這個(gè)事情經(jīng)過(guò)幾千年的'知識(shí)積累之后，到了1687年其實(shí)有非常大的改變。在1687年之前，偶然的一個(gè)機(jī)遇伽利略把玻璃片做成望遠(yuǎn)鏡去看太空了，他看到了土星環(huán)等等。也就是我們開(kāi)始能夠探索整個(gè)宇宙是怎么樣了，不僅是這個(gè)地球怎么樣。到1687年，牛頓在很多前人知識(shí)的基礎(chǔ)之上，發(fā)表了一部專著叫作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，改變了整個(gè)人類的進(jìn)程。這部書(shū)告訴我們，我們的進(jìn)化通過(guò)微積分是完全可以計(jì)算的。
這什么意思呢？我們本來(lái)覺(jué)得上天是非常神圣的。牛頓就表示蘋果掉地上，星星在天上轉(zhuǎn)，都可以算出來(lái)。這個(gè)時(shí)候你會(huì)感覺(jué)原來(lái)我可以計(jì)算神圣的上天、星星運(yùn)行的軌道，這在科學(xué)上的自豪感是無(wú)比巨大的，我們還可以來(lái)計(jì)算未來(lái)。如果你進(jìn)一步想的話，你就馬上會(huì)感到非常地失望，完了，我的命運(yùn)是不是也是在宇宙誕生的時(shí)候就已經(jīng)決定了呢？
比如說(shuō)潘建偉成為物理學(xué)家，撒貝寧成為主持人，其實(shí)根本不是我們自己努力的結(jié)果。就像是我們今天在這地方開(kāi)講，也是在宇宙剛剛誕生的時(shí)候，一切事情都已經(jīng)注定了。為什么呢？牛頓力學(xué)告訴我們，可以計(jì)算的。所以很多物理學(xué)家，有些大科學(xué)（家）搞清楚問(wèn)題之后，他說(shuō)我們這個(gè)世界是宿命的，奮斗是毫無(wú)意義的，于是他們就自殺了。真的有這樣的事情發(fā)生。當(dāng)然科學(xué)還是要進(jìn)一步發(fā)展的。一直到上世紀(jì)初，又一個(gè)新的革命誕生了，就是量子力學(xué)誕生。
量子力學(xué)它非常有意思。它跟原來(lái)的牛頓力學(xué)和我們的經(jīng)典力學(xué)完全不一樣。牛頓力學(xué)告訴我們，比如像我潘建偉，我今天在北京這個(gè)地方做講演的話，我就不可能在上海。但在量子力學(xué)有個(gè)概念——作為一個(gè)微觀客體，當(dāng)你沒(méi)在看，他在上海和北京的時(shí)候，他可以同時(shí)在兩個(gè)地方，處于一種疊加的狀態(tài)。我們就把這樣一種狀態(tài)叫作量子疊加態(tài)。
（小片）量子，是物理學(xué)的概念，作為不再可分割的基本個(gè)體，量子用來(lái)形容微觀世界的一種傾向，物質(zhì)或粒子的能量都傾向于不連續(xù)的變化，即事物不是明確的非此即彼，而是此與彼的某種尚未確定的疊加態(tài)。舉個(gè)例子，潘教授要從德國(guó)柏林飛到中國(guó)北京，飛機(jī)有兩種飛行路線，一條是柏林-中轉(zhuǎn)莫斯科-到北京，另一條是柏林-中轉(zhuǎn)新加坡-到北京，如果潘教授在飛機(jī)上睡著了，那么他不知道飛機(jī)到底是從莫斯科中轉(zhuǎn)還是在新加坡中轉(zhuǎn)，這時(shí)，用量子力學(xué)看世界的潘教授會(huì)說(shuō)“我現(xiàn)在同時(shí)在莫斯科和新加坡”，也就是量子的疊加態(tài)；而當(dāng)潘教授睜開(kāi)眼睛看的時(shí)候，他才知道到底是從莫斯科中轉(zhuǎn)還是從新加坡中轉(zhuǎn)，這也正是量子力學(xué)的積極哲學(xué)，“看到即改變”，當(dāng)你把視線關(guān)注到量子的運(yùn)動(dòng)軌跡，其狀態(tài)就會(huì)隨之發(fā)生。
這就告訴我們，你睜開(kāi)眼睛去看一下，你對(duì)我們整個(gè)世界的演化，是會(huì)有影響的。這也是說(shuō)量子力學(xué)，從哲學(xué)上講它是一種非常積極的概念。它說(shuō)我們個(gè)人的奮斗，對(duì)這個(gè)世界是有影響的。量子力學(xué)不僅可以來(lái)了解宇宙的歷史，也可以推動(dòng)一個(gè)新的學(xué)科的發(fā)展。
那目前我們?cè)趶氖碌囊粋�(gè)比較具體的研究就叫作量子信息科學(xué)。利用所謂的量子疊加原理可以來(lái)做量子通訊。那么量子通訊又可以解決信息安全的問(wèn)題。其實(shí)量子力學(xué)還有一種所謂量子糾纏的概念。因?yàn)槲覄偛胖v了一個(gè)粒子可以處于零加一，就是兩個(gè)狀態(tài)的疊加。兩個(gè)粒子的話它也可以處于一種非常奇怪的狀態(tài)的疊加。比如我今天來(lái)，假定我給撒貝寧一個(gè)糾纏粒子在他的手里面，然后我回到合肥去了，然后我讓撒貝寧把他手中的粒子一扔。它會(huì)隨機(jī)得到零和一，這個(gè)結(jié)果里面的某一個(gè)。但是我在合肥看一看我手中粒子的狀態(tài)，我就可以把他手中的結(jié)果猜出來(lái)。
我們把這樣一種現(xiàn)象叫作量子糾纏�；蛘邚牟惶珖�(yán)格的意義上講，甚至可以把它叫作“遙遠(yuǎn)地點(diǎn)之間的心電感應(yīng)”。利用這個(gè)，我們就可以來(lái)構(gòu)造一種非常強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)，可以讓我們通過(guò)量子計(jì)算，在大數(shù)據(jù)爆炸時(shí)代，把有效的知識(shí)給提取出來(lái)。所以從這個(gè)角度上講，我覺(jué)得科學(xué)不僅能給你帶來(lái)心靈的自由和安寧，而且科學(xué)是非常有用的。隨著電動(dòng)力學(xué)和量子力學(xué)的發(fā)展，我們整個(gè)世界就已經(jīng)變成一個(gè)地球村了。
所以說(shuō)人類的進(jìn)化是跟我們信息的共享和互相的互動(dòng)緊密地聯(lián)系在一起的。同時(shí)，還有一個(gè)非常重要的東西是需要我們進(jìn)一步去珍視和加以保護(hù)的。就是每個(gè)人都需要有心靈的自由，和他的獨(dú)立的思想。正因?yàn)槲覀儚墓诺浇瘢ＷC了我們思想的獨(dú)立性，我們才能夠保證，我們想法的千變?nèi)f化。
我為什么把今天的題目叫作探索的動(dòng)機(jī)。其實(shí)是我照搬了愛(ài)因斯坦的題目，它叫作探索的動(dòng)機(jī)。他說(shuō)今天有三類人是在科學(xué)的殿堂里面。第一類人他只要有機(jī)會(huì)，也許會(huì)成為企業(yè)家，也許會(huì)成為政治家，也許會(huì)成為詩(shī)人。他只要是干哪一個(gè)能夠讓自己得到榮耀，得到名利。他干什么都可以，很有才華。
還有一類人完全是一種興趣驅(qū)動(dòng)的。他只是覺(jué)得好玩，他才不管對(duì)大家有沒(méi)有好處，有沒(méi)有什么壞處。
第三類人是什么呢？他確實(shí)希望能夠?qū)@個(gè)宇宙進(jìn)行探索，進(jìn)行凝視，進(jìn)行思索，能夠找到這樣一些先天和諧的規(guī)律。只有這一類人才能夠很靜心地，去從事長(zhǎng)久的科學(xué)的研究。那么愛(ài)因斯坦說(shuō)當(dāng)然我們不能把前兩類人給驅(qū)逐出去，因?yàn)檫@些人可能對(duì)科學(xué)是做過(guò)很多，也許是主要的貢獻(xiàn)。把他們給驅(qū)逐出去的話，我們這個(gè)殿堂就倒塌了，對(duì)吧。但是也可以肯定的是如果沒(méi)有第三種人的話，這個(gè)殿堂就不會(huì)成為殿堂，只能是一些蔓草，就不會(huì)成為森林。
所以說(shuō)到科學(xué)家的探索的動(dòng)機(jī)，作為一個(gè)真正的科學(xué)家，他（應(yīng)該）是很有責(zé)任心的，他是會(huì)用無(wú)窮的耐心，去理解這個(gè)宇宙是怎么樣的？但現(xiàn)在我們不能解釋為什么我們會(huì)有愛(ài)？為什么我們會(huì)有愛(ài)情？但我想隨著將來(lái)科學(xué)的發(fā)展，也許到某一天我們也許能從方程里面給我們非常好的解釋。這就是探索的動(dòng)機(jī)。
謝謝大家。
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