仰观宇宙之大 Look at our UNIVERSE

仰观宇宙之大 Admire our UNIVERSE

我是物理与天文学院的学生，但是并非从入学一开始就喜欢物理。尽管我还算擅长物理，也对世界构成的原理感兴趣，但从高中以来，我一直对未来感到迷茫。和大多数同学一样，我并非抱着成为科学家的梦想而选择就读于物理系的，而是希望借一个泛用的学课作为平台，寻找自己的未来方向。我觉得一切事物都具有独一无二的美感与特质，所以一直在努力扩大自己的涉猎范围。我曾体验、学习了绘画和摄影，也选择了计算机科学作为自己的第二专业。为了探索自己的职业兴趣，我曾领略过建筑学课程和实践，也在大三尝试过数据科学方向的科研实践。可惜的是，这些尝试最终都没能驱动我继续前进。在当时的我看来，我一直在原地踏步，所有的探索都以放弃告终。

物理把我的宇宙变得异常广阔

那趟牛津之旅为我打开了物理世界的大门，那是一个完全超越了我现有认知的世界。2019年，我加入了致远学院和物理与天文学院一年一度的牛津大学访学项目，和一群物理、数学的同学们一起开始了这为期两周的梦幻旅程。牛津是一座中世纪风格的大学城，街巷上的角角落落都同时彰显了它的悠久历史和浓郁文化：

街边的石质三层屋群有着风格一致锥形穹顶；
古老但整洁的砖墙外垂着刚浇过水的碎花；
古式路灯在深蓝夜色下洒出暖黄的光。

经过几天的相处与熟悉，我渐渐爱上了这个小镇。

但使这趟旅行成为我的“梦幻之旅”的原因并不在于此，而是Vedro教授开设的有趣而又深邃的量子物理课。在这个两周的项目里，他总共给我们上了数十小时的课，把迷失方向的我引入了一个圣殿，一个璀璨但是鲜有人问津的地方。从经典信息论开始，Vlatko教授为我们铺设了一条进入量子世界的滑梯，你需要做的只是和他一起，领略沿途的风景（不要发呆掉队就行）。物理学的前人为我们的世界运行方式搭建了一套完美的模型，它既能体现物理世界运行的深刻规律，又展现了思维之美。在课堂上，教授每每提到一个重要概念，我都能感受到汗毛竖起、浑身发麻，而这样的时刻数不胜数——不论是物理概念：量子信息熵、纠缠与不可克隆原理，还是人为设计的方法：BB84量子加密通讯协议、CNOT门与Grover搜索。

我逐渐意识到：我正在挖掘世界的根基。所以，尽管我的量子力学基础并不如致远班的同学，需要为此付出了更多的努力，但是逻辑的魅力和对探索世界本源的渴望，让我如饥似渴地吸收着每天学的知识。在这期间，我也结识了同样喜欢物理的沈丛同学，每天下课后我们都会就上课的关键内容进行讨论。时间飞逝，两周很快就过去了。我从英国带回了十几页的笔记，和对未来的笃定：我还想学到更多。

（要是能继续在牛津学就更好了！）

回到中国，由于国内缺乏量子信息方向的教授，我对此的兴趣也逐渐迷失在越来越多的现实问题中。大三这一年，由于种种个人与外部因素，我过得很累。但是2020年也不是没有好消息。广义相对论（General Relativity，GR）课程在2020年的春天以在线授课的方式姗姗来迟，成为了我在本科期间最喜欢的课之一。张鹏杰教授在授课的一开始就向大伙坦白，他的这门课不会涉及太多数学推算，以介绍GR的使用方法为主。尽管这会让爱因斯坦的传奇理论丧失一些深邃性，但是这大大简化了上手难度，使它成为一节好课。在课程里，我通过计算直观地“看见”了空间的弯曲所造成的引力效应，也推导了最常见的史瓦西黑洞周围的时空结构。尽管《星际穿越》早就为我描绘过黑洞酷炫的样子，但是在GR课里我体验到的是更深层次的、数学上的酷炫。正值研究黑洞理论的彭罗斯摘得诺贝尔奖，沈丛同学也为我分享了他读彭罗斯著名文章的收获和理解，我受益匪浅。只有真正理解，你才能意识到、把握住宇宙中这些事物的存在。理解，比看到更重要。一时间，物理把我的世界变得很广阔。

终于，2020年的不顺都在Carlos成为我的新任导师后烟消云散。Carlos是来自西班牙的教授，主要研究量子光学理论，是学术界的新秀。为了成为他的学生，我需要通过他的“考验”——为他介绍量子力学，并随后学习他上传在网络上的量子光学课程。在十月，我一一完成了这些任务，并顺利进入了他的团队。和许多教授不同的是，他会亲自回答我提出的所有问题，我也因此决定要努力把基础知识掌握到最好。之后他给我的理论课题非常有趣，是在理论上寻找“时间晶体”。我欣然开始了这段真正属于我自己的研究。随着我在科研方面越来越上道，我们逐渐把理论和现象理解透彻，得到了许多优秀的结果，这些结果甚至让他惊喜到爆粗口！科研之外，Carlos还是一位吉他手。私下里，我们也常常交流音乐，我还好几次去他的表演现场欣赏他创作的音乐。所以尽管他是导师，但是随着时间的推移，我们更像是朋友。

Carlos究竟为我带来了什么？我可以说出很多：他是我在量子光学路上的引路人，带领我一步步学习了专业知识；他是我在生活上的榜样，时刻提醒我兼收并蓄，不要放弃艺术；他也是我的好朋友，帮我排忧解难，鼓励我不要放弃……但是这些都不如他对我科研梦的塑造来的重要。在其他人眼中，科研是艰难的、使人清心寡欲的，科研工作者需要为此放弃很多东西。但是Carlos用自己作为例子告诉我，科研是可以充满爱的——对物理世界的爱、对理性思维的爱、对组员的爱、对生活的爱……和他的每一次讨论，都像是在挖掘宝藏，那是埋藏在理论世界里（即我们脑子里）的金银珠宝。除了理论推导，我还需要进行数值模拟，这是我的特长。通过模拟，我亲手验证了我们理论计算的结果——时间晶体存在，振奋人心。当然，科研如爱情，也会有不顺的时候，比如我也亲手杀死了上一句话提到的结论，因为我发现：我们寻找的时间晶体仅存在于一种不可能实现的全耦合系统中。不过这点挫折不算什么，至少我们深入了解了一个名叫VdP晶格的系统，也明白了我们的理论还有缺陷。随着科研的推进，世界的运行规律会越来越清晰。我也同时在了解自己（尤其是自己的弱点），我清晰的感受到，我在进步，也希望在未来也能一直进步。科研大概能为我的人生，提供源源不断的新鲜感与活力。

每一滴水都有它的故事

我在广义相对论课上了解了宇宙的时空法则，收获了许多惊喜与满足。可是随之而来的还有敬畏与恐惧：我意识到，在人类的躯壳下，我离宇宙的真实还有很远。技术层面，人类完全无法做到弯曲时空，至少在我的生命周期内完全是天方夜谭。黑洞——这宇宙中随处可见的、亘古而长寿的怪物——是人类这样的小小意识团体永远也无法企及的。物理层面，人类的基础科学研究也并非一朝一夕之事，随着所需能量越来越高，基础物理实验也进入瓶颈。我学的越多，离人类现有的极限就越近。在我的将来，学习广义相对论时那样惊喜的体验，可能不会有很多了。我常常幻想过坠入黑洞，体验周围时空结构异常而导致的光线扭曲、潮汐拉伸，也想一窥视界内部的奥秘，看一眼那个被物理定律锁住的世界。朝闻道，夕死可矣。物理把我的世界变得很广阔的同时，人类的渺小尽显无疑。我开始找不到人，甚至是整个人类文明，在这个世界的位置和意义。作为当前人类文明的百亿分之一，我对自己人生的意义突然产生了质疑，即我的存在无法对这个宇宙产生一丁点改变。

我的“杞人忧天”还不仅于此。我哀叹人短暂的寿命，感伤自己的存在终会被无尽的时间侵蚀殆尽……尽管我并未懈怠科研与学业，但是它越来越难以给我带来动力。而促使我我重拾积极心态的，是我身边可爱的人们。

我曾向朋友张骞求助。犹如《赤壁赋》中的客（我）与苏子（他），我们讨论了生命的意义。很快，我发现我的心态实际上多多少少来源于人性的贪婪。我很少对既得事物表示庆幸与感激，反而寄希望于外界能给予我更多。尽管永远进步是一件好事，但是在前进的路上应该珍惜自己所有的故事与经历。我明白了要正视贪婪，才能更好地去追逐。进而，认识到宇宙是公平的——努力与收获也是对等的。人类以渺小的身躯去窥探和理解宇宙，尽管尚未成功，但也是极其伟大的事。更重要的，我正在朋友和各种经历的帮助下，一步步寻找生命的立足点——爱。父母告诉我，爱是不求回报的；失恋告诉我，爱很脆弱；交朋友告诉我，爱需要BE REAL；社团活动告诉我，可以把爱拓展到各种事物上……以我目前粗浅的理解，我还没办法将我的认识准确描述出来，但我逐渐感受到，爱可能是一段有意义的生命的基础之一。我尝试用心去重新感受身边的事物，比如人、动物、音乐、太阳……，我发现爱也拥有近乎无限的广度和深度。世界确实很广阔，但是每一滴水都拥有自己的经历和故事，渺小的事物也能熠熠生辉。总结下来，物理探索事物的运行规律，爱则沟通万物的内在情绪。但是和物理不同，我在探索爱的时候的感受是崇高的，而没有感到渺小和无力。在这个主题上，我还有很多要探索。

未来

被西北大学物理系录取时，我感到的是庆幸。感谢我的青春不是温水，没有把我这只青蛙悄悄煮熟；感谢生活给了我足够多的经历，让我在恰当的时间发现属于自己的事业；感谢我的老师和朋友们，教会了我很多知识，悄悄改变了我的人生观；感谢我的父母，塑造了我，并永远支持着我……在未来，我也将更加努力，寻找并实现更多意义：对自己人生的意义，对身边人的意义，对社会的意义，以及最困难的，对宇宙的意义。