宅？生活单调？看理论物理博士生的花样日常！

编者按：坐落在北京中关村基础科学园区的中国科学院理论物理研究所里，有一群中国科学院大学博士生，他们深耕于理论物理领域，苦中作乐、乐此不疲。他们的日常不只有宇宙、粒子，还有丰富多彩的生活——养花、养鱼、练拳、练书法、探店、拍视频......本期，一同探寻理论物理博士生的花样日常。

你印象中的理论物理博士是什么样的？

天才、宅、戴眼镜、头发少、生活单调......

还有人说，理论物理博士通常只做两件事，忙的时候在工位上科研，不忙的时候在工位上打游戏。

近日，在中国科学院第19届公众科学开放日期间，中国科学院理论物理研究所（以下简称“理论物理所”）和中国科学报社联合开展了一场直播——理论物理博士的花样日常。一群理论物理博士生现身屏幕前，他们现场说法，如何根据公式推导打出最快的拳、脱口秀《神秘的“两暗一黑”》、如何科学看《三体》......

“好活泼！”观众们纷纷在直播间里点赞。镜头内外，理论物理博士生丰富多彩的生活、风趣幽默的表达颠覆了不少人对他们的刻板印象，也正在点燃致力投身理论物理研究的同学的新希望。

活动海报（截图）

理论物理是工作  拳击训练是生活

有句话说得好，不会计算动量的理论物理博士不是一个好的拳击手。国科大博士生黄佳志（培养单位：理论物理所）恐怕是少有的能从理论上讲清楚怎么打出更重的重拳的人，当然，他的实战经验也值得一看。

黄佳志的研究方向是暗物质和暗能量的探测，最初喜欢拳击，是想要释放压力，后来，拳击训练成为了他生活中不可缺少的一部分。为了打出更有力量的拳，黄佳志试图用理论理解拳击中的物理规律和知识。

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“一个拳头的力量有多大？”在黄佳志看来，尽管这是一个相对主观的判断，但理论上依然能够给出一个计算公式。他介绍了“有效质量”这个可定量计算，且能表征拳头威力的物理量。这个物理量本质上描述的是在击打目标的过程中，从拳击手到目标的动量转移的多少。另一个可直观描述拳头威力的量是击打目标时力的峰值。

经过有效训练后，拳击手击打目标的力的峰值一般为自身重量的3倍至3.5倍之间，也就是说，一个70公斤的拳击手击打目标的力的峰值大约为2500牛顿。

黄佳志告诉大家，为了让拳头带上更大的动量，我们需要充分利用全身的每一块肌肉。具体来说，我们需要让拳头带上腿、身体核心，以及肩的力量，以顺畅的运动链条把这些肌肉的力量送到拳峰。这是增加有效质量的高效方法。

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在这个过程中，黄佳志还展示了一个建模计算的例子。该例子简单地以杠杆去模拟人体的骨骼结构，利用牛顿-欧拉方法得到人体的运动函数。在现场讲演中，黄志佳用理论指导实践，并用实践验证了理论。

为了更直观地让大家看到过程，直播现场，国科大博士生陈广尚（培养单位：理论物理所）被推上台充当“练习靶”，他未经过拳击训练，直呼：“还是呆在二次元的世界里比较快乐，起码不会疼。”

黄佳志分析拳击中的物理规律和知识（视频截图）

“二次元”的快乐

“二次元”里有动漫，也有游戏，理论物理博士生在其中的快乐是怎样的？

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从事宇宙学研究的陈广尚借助游戏《塞尔达传说》系列的经典背景，将其神庙传送的过程解释为，正在穿越一个虫洞。

“虫洞是一种特殊的时空几何。”陈广尚说。虫洞又称爱因斯坦－罗森桥，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道，构建可穿越虫洞需要大量破坏类光能量条件的奇异物质。

陈广尚通过数学、物理公式推导虫洞结构的起源，最终以“神奇而强大的希卡族”演示了虫洞。

众所周知，海拉鲁大陆上曾经存在过一个“高等的文明”——希卡族。他们在海拉鲁大陆上留下了为数众多的高塔和神庙，以及神奇的希卡石板。借助希卡族的遗物，我们可以很方便地探索广阔的海拉鲁大陆：拿出希卡石板、点击你知道的神庙、传送、黑屏、等待传输、出现在目的地。显然，海拉鲁是一个可以具有虫洞结构的世界。

常常与虫洞一同出现的，还有黑洞和暗物质等“明星”物理名词。

国科大博士生宇文子炎（培养单位：理论物理所）系统科普了“两暗一黑三起源”，即暗物质、暗能量、黑洞、宇宙起源、天体起源、生命起源。

他还特别提到，“这些听上去似乎很高大上的名词，越来越多地被用作‘坑蒙拐骗’，希望今天之后，大家再也不会买‘暗物质按摩仪’和‘暗能量鞋垫’了。”

在三人“脱口秀”中，国科大博士生韩雨轩（培养单位：理论物理所）担当了主持搭档，畅聊日常搭档、动作搭档。这位全能搭档也带来了精彩的理论物理知识。 

宇文子炎、陈广尚和韩雨轩分享理论物理知识（视频截图）

“真实的科学比科幻更加精彩”

虫洞、黑洞、暗物质和暗能量，这些宇宙的神秘物质常常出现在科幻作品中。今年的热播剧《三体》便是其中代表之一。

国科大博士生曾振民（培养单位：理论物理所）是个“科幻迷”，在高中时第一次读到国内科幻著作《三体》，他将《三体》三部曲读了两遍，他正是被小说中的设定所吸引，而选择了理论物理学专业。在《三体》电视剧热播时，曾振民也追了剧，带给他的震撼依旧不减当年，只是与当年不一样的是，《三体》中的那些“黑科技”已经不足以吸引他了，他从专业的眼光中发现了许多“bug”。

这一次分享中，曾振民讲述了《三体》中出现的诸多新奇“黑科技”：三体发送的智子、汪淼发明的“飞刃”、末日战役中的水滴、引力波宇宙广播系统、曲率驱动超光速飞船等。

在曾振民看来，科幻作品毕竟只是一种文学形式，用科学的严谨性去要求它，确实不太合适。

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“真实的科学比科幻更加精彩。”曾振民说，当我们回顾物理学发展历史的时候，每一次基础物理上的进步都是一次思想和想象力的迸发，每一次理论和实验的碰撞背后都有着精彩万分的故事。“杨振宁本人也曾被问过对《三体》这部科幻小说的评价，他说，宏大复杂的结构里面描绘的宇宙观不足以吸引到他。真实的科学世界其实远比科幻精彩。”

曾振民在讲述《三体》中出现的科学知识（视频截图）

那么，理论物理博士生的导师是什么样的？《三体》带火了一位有着一头个性长发的青年理论物理学家，他曾说：“永无止境的好奇和对自然法则‘不计利害’的探索是人类最美好的特质之一。”

他就是理论物理学家、国科大博士生导师、中国科学院理论物理所研究员何颂。何颂是研究弦理论和散射振幅方面的专家，CHY定理作者之一。他也来到了现场，为大家讲述“时空、量子及其中的数学之美”。

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“如果你不是对弦理论有着非常疯狂的、执着的追求，不要做研究，如果你的兴趣大到完全非它不行，认为这是一件非常有意义的事情，那就坚持下去，你会获得很大的回报。”何颂就是这样的研究者。

理论物理博士生的日常不只有宇宙、粒子，也有着“花样”的日常，养花、养鱼、打拳、练书法、探店、拍视频......当然也有打游戏。他们深耕于理论物理领域，苦中作乐、乐此不疲。

“理论物理所的同学大多都是怀揣着热情和兴趣而来，在开放轻松的环境氛围下，做科研的心态是放松的。”主持人、国科大博士生李欣阳和王晓倩（培养单位：理论物理所）说，老师和同学们以平等姿态共处，“合作”发展科研事业，大家共同追求更有价值的理论物理工作、更有意义的生活。

“理论物理博士的花样日常”直播活动的师生

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观微之光，可明远方

来源/中国科学报 记者韩扬眉

中科院理论物理所

美编/何邦彦

责编/马茜茜

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