图:张世忠希望帮助科学家寻找新型超导材料 本报记者胡家齐摄
【大公报讯】记者胡家齐报道:冷原子物理是近20年发展迅速的新兴学科,香港大学物理学系助理教授张世忠致力研究低至摄氏-273度的超低温物理现象,其研究成果有助科学家寻找新型超导材料,在交通、医疗等领域应用,包括降低磁力共振检查(MRI)的成本。张世忠的研究取得了具国际影响力的成果,近日获颁“裘槎前瞻科研大奖2015”嘉许。
发明更精准计时器
张世忠在北京清华大学读本科课程时已对超流以及超导体非常感兴趣,其后他到美国伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校读博士,该校的物理学家Anthony Leggett及Gordon Baym是这方面的权威专家,张世忠遂继续大学时的兴趣,从事冷原子的研究。张世忠说,他的博士导师Anthony Leggett以极其诚实且非常刻苦的态度对待科学,又引导学生从不同角度思考问题,教学生对任何问题都要有自己的想法,对他影响很深,直言这些是受益终身的教诲。
张世忠专注研究的低温范围是摄氏-273.1499999度到-273.15度。他解释,在这种极低及极窄的温度范围,对人来说意义不大,但某些物理系统则会因为些微差异而产生变化。在温度降低的过程中,新的物理现象会不断涌现,理解这些现象帮助科学家发明新的技术,包括磁力共振检查、磁悬浮列车等。此外,冷原子物理研究亦可应用于与精密测量相关的技术,例如提高原子钟的精确度、发明更精准的计时器,全球卫星定位仪器等。他指出,精密时钟对我们的生活影响很大,例如全球定位系统(GPS)、互联网、手机 通讯、股票市场等,都依赖于更精准的时间测量。
张世忠希望通过研究冷原子加深对高温超导机制的理解,帮助科学家寻找新型超导材料。如果这个目标成功的话,将会给人类生活带来极大的变化,包括大大减低电力运输中的损耗以及实现安全快捷的高速磁悬浮运输。
谈及为何选择从事纯理论基础研究,张世忠说是兴趣使然,并指出理论对科学进程大有贡献。他举例称,医生对社会的价值比纯理论研究更明显,但其实很多领域的学问都是来自物理发现。他补充,科学最重要的仍是落实理论,跟现实连繫,不能老是空想,因此他与海外大学的实验室有很多合作,例如多伦多大学的冷原子实验小组。