張朝陽對話徐一鴻：談量子物理、天體力學、相對論

7月13日，搜狐創始人、董事局主席兼首席執行官、物理學博士張朝陽與著名物理學家、德國洪堡研究獎獲得者、美國藝術與科學院院士徐一鴻教授展開了一場物理對談，二人從量子世界、天體力學談到相對論起源等，講述多領域的物理學發展歷程，探討物理科普的價值與物理直覺的重要性。這場高密度的知識對談持續了整整兩個小時。

徐一鴻教授表示，做物理不是比學問，而是比誰更有創意、更有想法。張朝陽也強調“創造性比知識更重要”，建議要多接觸自然，多進行實際的探索和思考，才能更好地培養物理直覺。

談物理學史：徜徉不同領域的發展歷程

對談伊始，張朝陽與徐一鴻教授先談起量子物理語言和經典物理語言的不同。在經典物理中，一切都可以用實數去描述，而量子物理必須引入復數。傅里葉熱傳導方程和薛定諤方程正是差了一個虛數，就把指數衰減的熱流，變成了振蕩傳遞的波動。這些方程背后，都可以用傅里葉變換從頻域角度去分析。張朝陽總結道，正是由于束縛條件的存在，量子世界才會出現分立的臺階，這也是“量子”一詞的含義。

天體物理的發展也離不開量子力學。張朝陽以白矮星為例，它可以看作一團致密的電子氣體，在電子低速運動的情況下，泡利不相容原理導致的簡并壓正比于1/R?，而它自身引力產生的壓強正比于1/R?。講解中，他在黑板上畫下兩條曲線——它們交匯于一點，所以兩個壓強可以達到平衡。但在高速運動情形下，電子質量會顯著增大，簡并壓的增速會相應地放緩，最后無法抵抗引力。所以白矮星的質量存在上限，稱為錢德拉塞卡極限。徐一鴻教授補充道，引力像是體育比賽的進攻方，簡并壓像是防守方，在高速的情形下，防守方有時候會招架不住跑去幫助進攻方，這樣白矮星就會坍縮為中子星。他稱贊張朝陽對物理量的冪指數依賴關系有相當敏銳的物理直覺。

徐一鴻教授還介紹了很多相對論的發展史。愛因斯坦場方程的史瓦西解在質心之外還存在一個奇異值，現在稱為事件視界。但當時，愛因斯坦錯誤地認為視界外的人碰到這個視界會反彈回來，是Kruskal第一個正確地指出視界只是一個坐標系選取得不恰當導致的奇異值，并不是一個物理奇點。而Kruskal本身是做等離子體物理的，并不專門研究相對論。由此可見，做出重要成果不一定要有多么深厚的知識儲備，而在于有沒有原創的想法。

談物理直覺：創造性比知識更重要

物理直覺是什么？張朝陽解釋了這一概念：“物理直覺是一種能夠幫助我們直接理解物理現象和規律的能力。它不僅僅是基于知識的推理，更是一種深層次的理解。”比如愛因斯坦場方程就是愛因斯坦基于直覺和猜測提出的，越過了需要大量計算的物理公式直接看到本質，而非通過傳統的推導過程。

在徐一鴻教授看來，做物理不是講學問，比誰知道的多，而是比誰更有創意、更有想法，“你在這個世界上第一個去想才是重要的。”他回憶在普林斯頓求學時，黑洞概念的提出者惠勒教授曾對他說，“你要先用直覺來想通答案是什么，再去計算。”因為很多學生甚至只看到樹皮，被翹起的樹根絆倒，就再也“爬”不起來了。

“創造性比知識更重要！”張朝陽也深以為然。他表示，人腦非常發達，可以進行跨學科計算，從而創造出獨特的東西，不一定要學很多高深的學科才能進行創造。他建議要減少玩手機的時間，多接觸自然，多進行實際的探索和思考，才能更好地培養物理直覺。“我得益于小時候在自然界中玩耍，這讓我有了更直接的三維思考能力。”

談物理科普：人類作為宇宙的一部分應該去了解宇宙

為什么要學習物理？張朝陽在2024跨年演講中曾提到，人類是宇宙的奇跡，學習物理是因為我們是自然界的一部分，應該理解我們的存在。對話中徐一鴻教授也提出了同樣的觀點，“我們作為人類雖然很渺小，但仍是宇宙的一部分，我們應該去了解宇宙，享受宇宙存在的價值，享受我們作為宇宙成員的意義。”

二人不僅自己研究物理，也致力于通過物理科普傳遞知識，點燃公眾對科學的熱情和好奇心。徐一鴻教授認為，科普的目的之一是鼓勵年輕人走上科學研究的道路。他的權威教科書《果殼中的量子場論》(Quantum Field Theory in a Nutshell)、《愛因斯坦引力導論》(Einstein Gravity in a Nutshell)等，暢銷科普書《可畏的對稱》(Fearful Symmetry)、《愛因斯坦的玩具》(An Old Man's Toy)等廣為人知，惠及全世界學術研究者與科學愛好者。自2021年在紙殼上寫下推演公式，到如今積累了2000張演算紙，《張朝陽的物理課》2年來直播了兩百多期，已成為國內物理科普的代表力量。

張朝陽認為，大腦的思維是非常縱橫馳騁的，學習要有自主思維。哪怕只有一些很基礎的物理知識，都可以去做一些推導。他分享自己用近一年時間自學廣義相對論的過程——三分之一略讀教科書和維基百科的相關資料，三分之一在腦子里推導，剩下三分之一在黑板上推導。這一自學經歷讓徐一鴻教授稱贊道，“You win my respect！”他形容在金庸小說的武俠世界里每個人都有高人指點，沒有自學成才的武術家，但現實世界中，張朝陽這種出于興趣自主學習、實踐的方式值得學習和尊敬。

當下人工智能飛速發展，但在徐一鴻教授看來，并不能幫助解決物理問題，因為短期內AI還是在模仿人類的行為，依賴于大量的數據處理和計算，而物理更多的是思考，需要去創造一些原始、原創的東西。正如當年加州大學圣芭芭拉分校理論物理研究所的年輕人們抱怨研究所的計算機太落后時，院長Schrieffer的回應，“真正的計算機在我們頭上。”