2024年本播客的收官节目,我们请来了一位“学神”,她从生物起步、经由化学、最终获得理论物理的博士学位。在这位嘉宾的眼中,这个世界上好像没有生物、化学、物理之分,而只有实验事实和理论物理之分;每一个学科都意味着一种认知世界的维度,让她能一点点接近她少女时代的梦想:研究人造子宫,让女性摆脱母职负担。
【本期嘉宾】
王博艺,中国科学院物理研究所凝聚态物理博士,现为马克思普朗克复杂系统研究所博士后。主要从事软凝聚态物理理论和生物物理理论,研究方向为手性活性体系的相行为以及胎儿-母体相互作用和早期胚胎发育理论。
【本期知识点】
凝聚态物理
凝聚态物理学是物理学的一个分支,研究固体、液体和气体等凝聚态物质的宏观和微观特性。这一领域旨在了解组成粒子(例如原子、分子、电子或准粒子)之间的相互作用如何涌现出复杂的物理现象和材料特性。
对称性破缺
在物理学中,“对称”是指系统或物理定律在某些变换(例如空间平移、旋转、反射,或时间逆转、量规变换)下保持不变的属性。对称性意味着即便观察者视角不同,系统仍然具备原来的特质,因此可以说,物理学是研究对称性的学科。
“诺特定理”:对于物理系统的每一个连续对称性,都有一个相应的守恒量。例如平移对称导致动量守恒、旋转对称导致角动量守恒、时间反演对称导致能量守恒。
“对称性破缺”可以粗略理解为“原来具有较高对称性的系统,出现不对称因素,其对称程度自发降低的现象”。系统的状态如果要在某一个维度上保持定态,就必须始终与支配它的运动规律具有相同的对称性。
涌现
许多小实体通过相互作用产生了大实体(整体),而这个大实体展现了组成它的小实体所不具有的特性。
复杂现象的涌现在两种情况下有可能出现:一是当基本的物理对称被打破时;二是当选择特定的基态来执行机械工作和存储适应性信息时。
相变
物质的状态在物理学中被称为“相”,如水的液态-气态、磁铁的磁态等。物质从一种相转变到另一种相的过程就是“相变”。
物理学中,我们通常用序参量(orderparameter)来描述物质的状态,因此相变也可以被认为是序参量的改变。
【时间轴】
04:07 高中和老师签了“对赌协议”,然后就去自学大学课程
12:59 这个世界上好像没有物理、化学、生物之分
16:58 理论物理学家都是比喻大师
23:20 凝聚态物理的圣经:more is different
32:01 脑子不够用的时候怎么办?
39:19 科研之路就像是在拼一张高维拼图
41:36 想用理论物理的方法研究人造子宫
57:39 56岁女性的乳腺组织,像枯木,还是像珊瑚?
【本期节目使用的音乐】
本期嘉宾推荐:
片头曲 seventeen《青春赞歌》
片尾曲 巴赫《啊!咖啡真好喝!》
【本期主播】
红总:传播学博士,一个留学咨询师
海云:文化研究博士,一个做媒体的
【制作团队】
·制作人:响子、Daytun
·出品人:红总
【出品方】
上海杭苇教育科技有限公司
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