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【校友专访】袁业飞:打破先验,去发现银河的黑洞

  • 时间:2020-10-09
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9月24日,我校2020级新生开学典礼在花津校区北体育馆举行,中科大天体物理学教授,我校89级物电学院校友袁业飞作为校友代表发言。发言结束后,袁业飞校友接受了校大学生记者团采编中心记者的专访。

物理的启蒙来自于父亲

“数学家只要在太空中建立坐标系,所有的行星运动我都可以算出来。”袁业飞的初中数学老师曾经描绘了一张广阔的科学图像,而现在的袁业飞从事的就是这样的工作。走上天体物理这条研究道路,来自于成长环境、老师、同学等很多因素的合力,对他来说最大的物理启蒙是来自于父亲的言传身教。

袁业飞的父亲上世纪50年代中专毕业后来到马鞍山钢铁公司工作,袁业飞从他父亲那里学到了很多机械方面的知识。回到农村后,父亲经常从事着一些与技术有关的内燃机拆卸、维修和保养的相关工作,耳濡目染的他从小就知道机械的一些原理,而内燃机也经常会被拆卸的七零八落。袁业飞初二的时候,他在课余时间收集沼气,并在没有任何老师的指导下,利用父亲那里的废旧气泡漆包线,手工制作了一个直流电动机。当通上两节干电池,看到电动机快速转动的时候,年少的他满是激动。自此,袁业飞对于物理的兴趣,就在农村这片广阔天地展开了。

超前的物理学习者

高考时袁业飞的物理考了98分,只错了一道选择题,进入安徽师范大学后,袁业飞开始系统地学习物理学知识。当时的袁业飞对物理特别渴求,经常一门课程还没有开始上,就迫不及待地想去了解它。“有一门电动力学,太感兴趣了,这门课还没有上,暑假就看完了,还不是简单翻翻,后面的习题也做完了”袁业飞当时对于物理的痴迷大抵如此。提前学习了这门课程后,袁业飞不仅在后面老师讲课时可以有所选择,更感受到了物理的魅力所在。

80年代的安徽师大,袁业飞的老师很多都是刚刚走上教学岗位,与学生之间的年纪相差不大,年轻很有热情,他们像朋友一样从生活、学习上关心学生,给学生读报纸,讲时事政治。大二暑假袁业飞不想待在家里,想在学校学习,导员凤尔银就把自己刚空出来的宿舍借给他,利用这个机会,袁业飞花了很多时间学习相对论和黎曼几何。

袁业飞与天体物理的结缘来自于初中买的一本北京天文台李启斌研究员写的科普书《天体是怎样演化的》,让他了解到了天体也是演化的,恒星、太阳也会死亡。进入师大后袁业飞读了更多天文的科普书,聆听了很多科普讲座,了解到了宇宙大爆炸,原来宇宙也是演化的,这些都让袁业飞对天文产生了浓厚的兴趣。大二时袁业飞还曾给南京大学天文系教授写过一封信,表达了自己对天文学的向往之情,易教授则鼓励他去学习前景更为广阔的天体物理学。这样,袁业飞报考了中国科学技术大学,从此走上专业的研究道路。

喜欢跑步的爱因斯坦追随者

在长期从事相对论的研究中,袁业飞读了很多关于爱因斯坦的文章、传记和对科学与社会的思考,也受到爱因斯坦的一些言论的影响。爱因斯坦说:为什么要研究物理学,有人说我聪明,有人说我对物理有兴趣,其实我就是要为物理服务。在袁业飞看来,这是一种无我的状态,一种历史责任。科学研究总有薄和厚的地方,而人最大的追求应该是把厚的地方钻研透,留下痕迹,作出贡献。

年轻时的袁业飞多才多艺,他曾参加过安徽师大的江南诗社,也非常喜欢听理查德·克莱德曼的钢琴曲,甚至还写过一篇稿子在校广播台播过。进入工作后,跑步成为袁业飞一直坚持的爱好,他是中科大教工马拉松协会会长,经常会参加各种大型马拉松赛事。这对他来说是一种非常好的缓解压力的方式,让思绪从混乱走向有序。

期待能够看到银河系的黑洞

2019年4月10日,中国上海天文台和事件视界望远镜(Event Horizon Telescope,以下简称EHT)项目召开新闻发布会,发布了人类拍摄到的第一张黑洞照片,引起了社会各界对于黑洞的关注和遐想。袁业飞不仅全程参加了这次发布会,事实上,他也是EHT项目16位中国科学家之一。

EHT项目是一个参与成员超过300位科学家的大型的国际合作项目,它是一个以观测星系中心超大质量黑洞为主要目标的计划,通过将世界各地的射电望远镜进行组网,形成口径等效于地球直径的虚拟望远镜,进行数据的观测、记录和计算机模拟分析、建模得到照片。袁业飞解释说,长期以来,黑洞的存在只是一个假设,因为之前望远镜的分辨率不高,人们难以直接观测到它。而这次最大的意义就是证明了黑洞是有视界的,从而填补了广义相对论的理论预言相关证明空白。

2009年,袁业飞曾在一篇文章中探讨了银河系的黑洞中心应该是什么样子。相比于这次观测到M847星系的黑洞,袁业飞更期待的是能够观测到我们自己银河系中心的黑洞,而这个时间他相信不会太远。

打破常识的先验

“为什么我们对这个世界的思考很难,是因为先验的东西太多”。袁业飞用康德的一句话点出了物理学习的概念所难。空间、时间这些日常生活中毫不在意的概念,在狭义相对论和广义相对论里面却是颠覆了人们的常识和经验。在谈到如何学习物理时,他希望同学们在学习物理时能够学好基础课程,重视物理的图像和概念,同时也要多读物理科普书。

当再次回到师大,看到充满朝气的2020级新同学,袁业飞不禁想到了31年前激昂的青春:自己拿着行李来到安徽师大,彼时的他们在宿舍断电后,往往买来蜡烛点燃继续看书,秉烛夜读。因此,他寄语新同学:希望你们能够珍惜大学的学习时间,不要沉迷于网络游戏,把学习与兴趣相结合,同时要看到更远处的目标,当你遇到前进道路上的磕磕绊绊,就会觉得这些都不算什么。文/校大学生记者团 刘佳闻)

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