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9、第二章(2) 西城大学是 ...
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西城大学是渝州城里著名的学府,它坐落在青山绿水之间,古木参天,林荫小道上铺满了岁月的静谧,同时也彰显着科学昌明的时代烙印。不过,这所大学之所以在国际上有些名气是因为这里有一位享誉国际的物理学家——叶哲轩。因一位教授而让大学名扬海外,也许并不常见,但在渝州城却独一无二。叶哲轩是西城大学物理系的副教授,主要从事材料物理学的研究,在国际超导领域有着广泛的知名度。中等身材的他,戴着一副金丝全框眼镜,正处于科研创造力最活跃的年龄35岁。
阳光透过树叶的缝隙,洒在校园的小径上,形成斑驳的光影。
一位身穿蓝色上衣的俊美青年,身形消瘦却步履匆匆。当他经过一处岔路口时,不小心撞上了迎面而来的两位女生。
“哎呀!”
男生连忙道歉,脸上带着一丝狼狈。
“顾仲秋,原来是你,这么急冲冲的做什么?”其中一位女生认出了他。
顾仲秋一看,这位女生居然是同班的徐娅,瞬间松了口气,尴尬转为释然:“叶老师的讲座要开始了,我正赶过去呢。”
徐娅道:“叶哲轩老师吗?那敢好,我们也正要去。”
“那太好了!”
说话间,三人便一起赶着往物理学院的大楼走去。
“对了,给你介绍旁边这位,傅诗雅,舞蹈系的才女。”徐娅微笑着说道。
顾仲秋微微一愣,没想到舞蹈系的学生也会对物理学感兴趣:“你也对物理感兴趣?”
顾仲秋的身材在男生中不算太高,但是却过于瘦了些,声音也有些偏细软。傅诗雅见他问话,抬头看去,心道:“想不到世间居然有如此俊美的男生。”
想到此处,她微微低头,脸上泛起一抹红晕,轻声道:“有点兴趣。”
徐娅轻轻一笑,调侃道:“她哪里是对物理学感兴趣,明明是对叶老师本人感兴趣。”
顾仲秋不禁多看了傅诗雅几眼,刚刚还没在意,现在一看,傅诗雅极好的身材配上鹅蛋脸,是一位标准的中式美人。
为了缓解尴尬,傅诗雅大方的解释道:“叶老师名气很大,我就是过来长长见识。”
徐娅不以为然的道:“少来,反正我就是冲着叶老师来的。”
然后,徐娅又略显失望的说道:“可惜叶老师不招研究生,不然我就想方设法念他的研究生了。”
顾仲秋闻言有点意外道:“叶老师为什么不招研究生?”
徐娅正经的答道:“我也是听大四的学姐说才知道这回事。叶老师平时都是自己做研究,不招收研究生的,据说因为这件事情,校长多次上门找过他,但每次都闹得不欢而散。也有同学专门问过叶老师原因,但叶老师总是推脱说自己现在还年轻,有很多事情顾不过来,可能等年龄大一些再考虑招研究生的事情。”
说完,徐娅深深的叹了口气。
顾仲秋闻言也略显有些失望。
“不过,据说叶老师人很好,只要有同学真的对科研感兴趣,他还是很愿意指导的。可能他只是不招自己的研究生而已,至于具体的原因外人就不得而知了。”
徐娅又补充道。
说话间,三人已抵达物理学院大楼外。眼前的情景让他们惊讶不已——会场外早已人山人海,甚至还来了不少电视台的记者。叶哲轩的演讲盛况空前,远超三人的预期。顾仲秋瞥了一眼手表,离讲座开始还有半小时,但人潮仍在不断涌入。周围人们的议论声此起彼伏,他听得津津有味。
“这次讲座据说是关于超流和超导的研究。”人群中有人低声说。
“没错,据说叶老师发现了室温超导材料,但尚未公布。”另一个声音回应。
“如果室温超导实现,那人类可就真的步入一个新时代了。”有人满怀期待地说。
旁边,有人窃窃私语:“听说叶老师现在受到国家安全部门的特别保护,他的研究成果都是机密。”
“可不是嘛,去年叶老师去A国参加超导学术研讨大会,差点回不来,最后还是一位重量级人物出面才解决问题。”
此人说到此处,大家来了兴趣。
“快说说看,到底是怎么回事?”
顾仲秋对这些传闻早有耳闻。叶哲轩,材料物理领域的顶尖科学家,一直致力于300开尔文(也就是27摄氏度)以上的室温超导材料的研究。超导材料的零电阻特性,使其成为理想的电能传输和储存介质。目前人类可以制造出的超导材料都在200开尔文(零下73摄氏度)以下,在实际应用上受到很大的限制。尽管已有报告声称发现了300开尔文以上的室温超导材料,但它们需要在极端高压下才能实现——通常在几百万倍普通大气压下,且极不稳定,距离实际应用还有很长的路要走。随着化石能源的逐渐枯竭,全球能源危机日益严峻,如果能发现常压下的室温超导材料,将为全球节省90%以上的电能,这对全人类都是巨大的福音。叶哲轩投身材料物理,正是希望用他的一生解决室温超导这个难题。
随着时间的推移,会场的大门缓缓打开,安保人员维持着秩序,引导人群有序进入。顾仲秋在人群中挤来挤去,最终未能找到座位,只好在过道上找了个地方站着。就在这时,人群开始涌动,簇拥着一个人向会场走来——不问用,那应该就是叶哲轩。顾仲秋踮起脚尖,只见一位戴着金丝全框眼镜的男子,气质儒雅。为了离演讲台更近,顾仲秋连忙向前挤了挤,那是一处刚好可以站稳的地方。
主持人首先对叶哲轩进行了简短的介绍,随后会场内爆发出热烈的掌声。叶哲轩走上演讲台,开始了他的演讲。
“同学们,20世纪物理学有哪些重大进展?”他的声音充满磁性,引得场下一片回应。
“相对论!”
“量子力学!”
“混沌理论!”
各种声音此起彼伏。
叶哲轩微笑着点头,然后略显轻松地说:“对,是相对论和量子力学。至于混沌理论,我不太懂。”他顿了顿,接着幽默地道:“所以它的进展应该不大。”
场下顿时响起了一阵热烈的笑声。叶哲轩以他的幽默,轻松地拉近了与听众的距离,也让人们对即将到来的演讲充满了期待。显然叶哲轩只是以调侃的语气在说明混沌理论并不是一个成熟的学科,所以还谈不上重大进展。
叶哲轩的声音在会场内回荡,他的话语带着一种不容置疑的严肃:“物理学经过百年发展,我们对相对论的理解已经非常透彻。但量子力学却不同,没有人知道为什么这个世界会出现量子现象。”
然后他继续道:“今天,我将通过演示三个实验,让你们亲身感受到量子现象的奇妙。”
话音刚落,此刻的会场一片寂静,所有人的目光都聚焦在叶哲轩身上。
叶哲轩的目光在人群中扫过,最终定格在顾仲秋身上:“那位同学,你可愿意成为我的实验助手吗?”
顾仲秋心跳加速,他没想到自己会成为焦点。在确认叶哲轩的确是在邀请他后,他紧张地点了点头,站起身来,走上了演讲台。
实验开始了。
在第一个实验中,叶哲轩首先拿起一根装满填充物的细管,并展示给前台观众看,然后向细管的一端注入水,水在管口处停滞不前,被填充物所阻挡。
叶哲轩这时抬头面向众人,做出一个无能为力的表情。
“叶老师,管子被堵住了,这有什么奇怪?”台下有人喊道。
叶哲轩微微一笑,接着拿出一种新的液体,仍旧无色透明。他邀请顾仲秋一起将塞满填充物的细管固定在透明容器中。这一次,当新液体被注入细管的一端,它竟然毫无阻碍地从管口流进,并从细管的另一端流出,仿佛填充物不存在一般。
“这是魔术吗?”有同学惊呼。
“不,这是超流现象,一种宏观的量子现象。”叶哲轩解释道。
“这种无色液体是液氦,在超流状态下,它可以无阻力地穿过极细的通道,哪怕通道的口径只有头发丝口径的万分之一。”
他继续补充道。
接下来,叶哲轩用第二个实验展示了更加惊人的一幕:一个空玻璃杯被放入装有液氦的容器中,接着容器内的液氦居然无视重力,沿着杯壁自动向上攀爬,并进入到杯内,直到杯子内外的液面相等。
观众们屏息凝视,不愿错过任何细节。叶哲轩见容器内的液氦不再沿着杯壁向上爬,便轻轻将杯子向下移动少许,结果容器内静止的液氦居然再次向上攀爬,直到杯子内外的液面再次相等。
就在这时,叶哲轩停下手中的实验,比了个结束的手势,然后场下爆发出一阵热烈的掌声。
待掌声过后,叶哲轩问道:“有同学能够解释产生这些现象的原理吗?”
结果场下一片沉静,同学们面面相觑。
顾仲秋站在叶哲轩旁边,小声说道:“叶老师,这是否与液氦的温度接近绝对零度有关?”
叶哲轩转头,眼中闪过一丝惊讶,然后鼓励道:“说下去看看。”
顾仲秋深吸一口气:“我不太懂,但您刚才提到这是宏观的量子现象,所以我猜测是当温度处于绝对零度附近时,氦原子之间的热运动变得非常微弱。此时由于海森堡不确定性原理的作用,量子涨落开始变得活跃,所以这可能是氦原子间量子涨落的集体效应。”
随着顾仲秋的回答,叶哲轩脸部表情开始出现一系列的变化,最终他的脸上露出了满意的微笑:“非常好,你的回答太棒了!你是物理系的学生吗?”
顾仲秋答道:“叶老师,我是刚刚入学物理学院的大一新生。”
不过,叶哲轩似乎对此并没有显得特别惊讶,只见他拍了拍顾仲秋的肩膀:“讲座结束后,到我办公室来。感谢你的帮助,现在请先回座位。”
顾仲秋走下演讲台,心中充满了疑问:叶老师的办公室到底在哪里?他本想询问,但叶哲轩已经转过身,继续他的讲座。就在这时,徐娅挤过人群,兴奋地向他走来:“顾仲秋,你真是太棒了!”然而,顾仲秋的心神却不在她的赞扬上,他还在思索如何找到叶哲轩的办公室。
叶哲轩的声音再次在会场中回荡,它穿透了每一个角落,清晰而有力:“同学们,你们刚才所见到的神奇现象,并不是魔术,而是量子效应在宏观世界的展现。就像刚才那位同学所回答的,液氦的温度接近绝对零度,这迫使它表现出微观世界的量子行为,这些行为与我们平日里所看到的生活经验截然不同。”
然后他顿了顿,继续道:“就好像刚才,容器内的液氦完全无视重力的存在,自行翻越笔直的杯壁。”
他的声音中带着一丝神秘:“幸好,宏观的量子现象只存在于绝对零度附近,不然我真不敢想象这个世界会发生什么匪夷所思的事情。”
在叶哲轩说出这句话之后,不知为什么,顾仲秋觉得心中某处突然被触动,就仿佛那里有一盏灯被点亮了。
接着,叶哲轩带来了讲座的高潮——液氦“喷泉”实验。他将细管插入液氦容器,同时拿出一个直射灯,当灯光照向细管的时候,液氦便从管中喷涌而出,形成了一道绚丽的喷泉。这一幕,如同自然界中的神迹,让人惊叹不已。
演讲结束时,叶哲轩优雅地向听众鞠躬,液氦喷泉在他的身旁绽放,两者构成了一幅极具张力的动人画面。
场下观众顿时掌声雷动,经久不息,每个人都被这场科学与艺术的完美结合所打动。