张首晟教授:万物都是由原子构成
双手握无限,刹那是永恒
一个简单的统一方程式,
解释宇宙间的一切!
这才是人生最高境界!
1981年的暑假,18岁张首晟在学业的选择中,失去了方向感。一次偶然间来到哥根廷大学附近的一片墓地,这片墓地彻底改变了他的人生。
张首晟被眼前的景象震撼了。原来,许多德国著名的物理学家都长眠于此,每个人的墓碑上,墓志铭都镌刻着其生前发现的一道公式。他极其兴奋地说:
“一个朴素的墓碑,一个简单而普适的公式,一个单一的统一方程式解释宇宙间的一切!这才是人生最高境界,这些公式与全人类同在。”
这些由数字和字母、符号组成的公式之美,彻底激发了张首晟内心对理论物理学研究的热爱。他找到了生命的归属。他的偶像就是爱因斯坦。他说:
“千年思想,最最精华的都是大道至简,你看宇宙美妙在哪儿?E=MC2这样一个公式,能够描写小到原子,大到宇宙。所以,真理的共通点就是大道至简”。
万物速朽,即生即灭,唯有公式永恒!他自性爆发,不断发现震惊世界的物理之美。
以下5个公式组成的世界,正是张首晟经历的人生。
01 灵魂深处的“杨-米尔斯方程”
02 最大的对手“狄拉克公式”
03 最心仪的“质能方程”
04 最信任的“椭圆曲线方程”
05 情有独钟的“熵+”
他最痴迷最后这个信息熵的公式。它是永恒的!因为它不只是讲了一个科学的原理,更说明了一个哲学的原理,告诉我们客观的世界和主观的世界,不能完全割裂。
家属的讣告中说:“首晟给全世界带来了一种富有感染力的好奇心。由威廉·布莱克撰写的下面诗篇是他的最爱,诠释出他一生探索和发现美的使命:
一沙一世界,一花一天堂。
双手握无限,刹那是永恒。
人生就十几秒钟的光照。隐形之手平行一切。张首晟生命进入了他的平行世界,他的公式和精灵,将继续照亮悲苦人世。诚可谓:
浩劫空空,相与雷同。妙存默处,功忘照中。
默默忘言,昭昭现前。鉴时廓尔,体处灵然。
——王育琨手记
张首晟家属讣告:生前与抑郁症斗争
2018年12月6日,华裔物理学家、斯坦福大学物理学教授张首晟的家人发布声明,确认张首晟于12月1日因抑郁症意外去世。张首晟家人在讣告中称,“在我们得到这一令人震惊的消息时,我们对大家的支持与慰问深表感谢。”
以下为家属讣告译文:
我们非常悲痛地通知你们,在与抑郁症斗争后,我们深爱的首晟于12月1日(上周六)意外离世。
虽然许多人知道首晟是一位著名的科学家和思想家,但我们了解并爱他是因为他是我们亲爱的丈夫和父亲。首晟珍视和家人在一起的美好时光,他会尽一切可能与我们在一起。在我们全家一起度假的时候,他喜欢带我们去地球上最美丽的自然景观,和我们分享参观的每个地区的古代历史故事,并鼓励我们的最新想法和兴趣。他希望通过科学研究来见证上帝荣耀的激励,首晟给全世界带来了一种富有感染力的好奇心。由威廉·布莱克撰写的下面诗篇是他的最爱,诠释出他一生探索和发现美的使命:
一沙一世界,
一花一天堂。
双手握无限,
刹那是永恒。
张首晟,斯坦福大学物理学教授、美国物理学会会员、美国艺术与科学学院院士、中国科学院外籍院士。祖籍江苏高邮,1963年生于上海。他于1983年取得德国柏林自由大学物理学学士学位,后赴纽约州立大学修读物理学博士,1987年至1989年在加州大学圣塔芭芭拉分校担任物理研究所博士后研究员,1989-1993年任IBM阿尔玛登研究中心高级研究员。1993年担任斯坦福大学物理学教授,2013年当选中国科学院外籍院士。
2007年,张首晟发现的“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为当年的“全球十大重要科学突破”之一。他因此获得物理界多项重量级奖项,包括欧洲物理奖(2010年)、美国物理学会巴克莱奖(2012年)、国际理论物理学中心狄拉克奖(2012年)、尤里基础物理学奖(2013年)和富兰克林奖章。
2017年,在张首晟、何庆林、寇煦丰、王康隆等4位华人科学家的带领下,中美科研团队实现了物理学里的重大突破:找到了正反同体的“天使粒子”——手性马约拉那费米子模。该研究成果发布在《科学》杂志上后,论文通讯作者之一、美国斯坦福大学教授张首晟当时成为媒体关注的焦点。有媒体文章认为,张首晟在物理学取得的成就,足以为他赢得诺贝尔奖,获奖只是时间问题。
当时,澎湃新闻电话采访张首晟,他回应称:“我在国内工作了很长时间,也和国内媒体、科学界有过很多的接触。我现在发现一个现象,一旦有重大的科学发现,始终会听到两个问题。第一个问题是这个科学发现到底有没有用,第二问题是这个科学发现能不能得诺奖。我觉得这两个问题问得都不恰当,也是不合适的。”
2013年9月,张首晟与自己的学生谷安佳一起,创立了丹华资本(Danhua Capital)。在众多的投资领域中,张首晟在2017年的一次电话采访中告诉澎湃新闻,自己非常看好人工智能在垂直领域里的发展潜力。在其投资的公司中有做自动驾驶的Auto-X,也有做利用人工智能算法防止金融数据诈骗的公司,以及利用大数据挖掘开发更好的教育产品的公司。
张首晟曾说自己的偶像是爱因斯坦,但他也想成为达·芬奇、富兰克林这样的人。“我觉得在达·芬奇和富兰克林身上,我看到了科学家的不同方向。他们既有伟大的科学研究,又在艺术、商业甚至政治上有自己的成就。”张首晟说。
物理学家张首晟:如果世界末日来临,我会带这几句话上诺亚方舟
作者:张首晟
来源:混沌大学
2016年4月9日,著名物理学家、斯坦福大学教授张首晟教授在混沌研习社,分享了《第一性原理与创业》。
张首晟说,千年思想,最最精华的都是大道至简,你看宇宙美妙在哪儿?E=MC2这样一个公式,能够描写小到原子,大到宇宙。所以,真理的共通点就是“大道至简”。
(本文根据张首晟在混沌研习社的课程整理而成,有删节。混沌研习社社员可点击研习社官方微站,登陆后观看完整版视频回播,本次课程下周上线。
演讲者|张首晟(斯坦福大学终身教授,美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士)
今天是周末,大家还愿意花一整天来这个课堂,我非常激动,为了这个课程,我准备了一两个月。
这次回国,很多地方邀请我演讲,但是非常不幸的是,发生了一个意外,我的腿受伤了,伤情严重,还住院做了手术,所以很多活动我都取消了,但是今天的课程,我没有取消,这是作为老师的神圣责任。
我想以一个问题开始:假设世界末日到了,诺亚方舟上只能够携带一对动物和一个信封,信封背面,你可以总结所有人类知识,那你们会写下什么?
我分享下我会写下什么,这堂课将围绕这些答案:
自然界三大基本常数;
万物都是由原子构成;
欧几里得几何公理;
自然选择、适者生存;
人人生来平等;
让自由之风吹拂;
笔胜于剑;
隐形之手;
大道至简;
自然界基本常数
作为一个物理学家,我觉得人类文明最高的建树还是科学真理。科学真理最重要的是两点,一是能量,二是信息。
对能量最深刻的认识来爱因斯坦,就是E=mc2,如果总结人类最知名的公式,这是首选。大家说物质本身也很重要,但是通过E=mc2,就发现物质和能量是一回事。
对信息的认识,是人类对大自然最重要的认识。怎么描写和衡量信息,也有一个非常奇妙信息熵的公式:S=-p log p。
这个公式不像E=mc2那么知名,但爱因斯坦说过一句话:等到人类的知识往前推进,牛顿力学可能不对,量子力学可能不对,相对论可能也不对,但信息熵的公式是永恒的。
我们这个时代,可能觉得科学万能,但第三个公式告诉我们,科学不是万能的。科学的伟大,在于能够告诉科学的界限在哪儿。
这就是量子力学的海森堡测不准原理,科学有一个永远不能跨过的界限,你不可能把一个粒子的位置,和它的重量,或者它的速度,同时精准地测量出来。
哲学上讲,客观世界完全独立于主观世界的存在,但是这是个伪命题,并不是真正存在的。
真正能观察到的,是客观和主观之间的结合,由于观察者和被观察的世界相互作用,我们不可能无穷精准地把客观世界了解清楚。
这是第三个公式的伟大,因为它不只是讲了一个科学的原理,更说明了一个哲学的原理,告诉我们客观的世界和主观的世界,不能完全割裂。
张首晟教授
万物都是由原子构成
人类的文明不只局限于科学,还有哲学,政治,法律??如果用一句话来描写整个世界里,最值得告诉下一代的话,就是“万物都是由原子构成”。
譬如中医讲“气”,好象是非常神奇的东西,这个气,本身也是由原子组成的。因为世界上不可能有别的物质产生。