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了不起!这位温籍物理学家造出世界最快转子被列为国际物理学领域年度十大进展

作者:华体会登录      发布时间:2023-12-12 18:16:11    浏览量:1 次

  不少人去牙科医院看病时,会惊叹于牙医手中钻头的超快转速。但让人更加震惊的是,世界上现有最快的人造转子,每分钟可旋转超过600亿次,比牙钻还要快上10万倍。

  日前,在美温籍物理学家李统藏的最新科研成果——600亿转/分的超高速转子被美国物理学会的《物理》栏目列为2018年国际物理学领域十大进展之一。作为项目总负责人的李统藏,成为了在外温籍学者中的又一名杰出代表。

  李统藏1982年出生在苍南县钱库镇李家车村,是一名土生土长的苍南人。2000年,他从苍南中学(原苍南县第一中学)成功考入中国科学技术大学,如愿进入物理系就读。毕业后,李统藏前往美国攻读博士学位、进行博士后研究,并在2014年成为美国普渡大学的助理教授,一直工作至今。

  11日下午4时,西拉法叶市仍是凌晨4时,李统藏已一早起床,准备开始一天的科研工作。“我们从2015年底开始研发这个转子,直到2016年底才有突破,得到超高速转动。然后我们又花了一年多时间来优化,到2018年才发表在美国权威学术期刊《物理评论快报》上。”李统藏和记者说,该科研成果一经发表,立刻引起强烈反响,新华网、美国全国广播等世界各国主流媒体纷纷报道:中美两国科研人员联合造出了世界上最快的转子,一分钟的转速超过600亿次,而此前的世界纪录是一分钟6亿次。

  记者了解到,该研发项目由美国普渡大学与中国北京大学、清华大学等合作完成,李统藏担任项目总负责人。科研人员使用硅材料合成了一种形似“哑铃”的转子,长320纳米,宽170纳米。用激光让“哑铃”悬浮于高度真空中,当开启环形激光时,“哑铃”会旋转,成为转子;开启线性激光时,“哑铃”则会振动,可用于测量微小的力和扭矩。

  一分钟600亿次的转速是个什么概念?李统藏举例介绍,大家日常见到转速比较快的物品就是牙医所用的牙钻,而600亿次这个转速比牙钻还要快上10万倍。该转子目前大多数都用在科研,研究一些以前无法探测的现象,比如真空摩擦等。同时它也是一个很灵敏的传感器,进一步研发后可用于导航,或测量加速度、重力等。

  早在2010年,他曾用激光光镊首次实验测量了悬浮粒子布朗运动的瞬时速度,完成了爱因斯坦在100多年前认为不可能完成的任务,该工作被全世界权威的学术期刊《科学》推荐为高中及大学教学内容。谈及此事,李统藏感慨万分:“爱因斯坦在1907年发表了一篇论文,认为技术难度太大,实验上不可能测量悬浮粒子布朗运动的瞬时速度,我当时研制了一套超精密的仪器,最终得以成功测量。”

  2015年,李统藏提出活体微生物的量子态叠加、纠缠和隐形传态方案,引起学术界和媒体界的广泛关注;2016年,他获得美国国家科学基金会杰出青年教授奖;他还曾获得美国光学学会基金会“杰·贝内特纪念奖”……

  “作为温州人,我感觉很自豪,同时也相信温州人在各行各业都能取得慢慢的变好的成绩。”李统藏说,在美国留学、工作,最大的收获就是能跟全世界优秀的科学家直接交流和竞争,这让他更加自信地去做开创性的工作。虽然远在大洋彼岸,但李统藏坚持一年左右回温州一次,他的科研项目也与北京大学、清华大学等国内高校保持着密切的合作关系。

  李统藏在学术上取得的成就,离不开温州沃土的栽培。记者随后联系上了苍南中学,进一步了解李统藏的学生时代。

  时隔多年,李统藏的高中班主任章为双仍然对他印象非常深刻。“他属于学习天赋很高、领悟能力很强的那一类学生,人很安静,但思维敏捷、活跃,很善于思考。”章为双清楚地记得,李统藏高中时代有个好习惯——喜欢自己从课本中察觉缺陷,然后自己解决,解决不了的再询问老师,直到弄明白为止。章为双说,自己当年所带的班级是个名副其实的“学霸班”:一个班共有11个学生考上了浙江大学,李统藏平时的成绩排在全班前五名,高考成绩更是拔尖,考虑之下,李统藏最终选择了自己更加心仪的中国科学技术大学。

  李统藏之所以走上物理研究之路,与高中物理老师黄斯敏的指引有着重要关系。黄斯敏是一名教授级中学高级教师,他曾主持或参与编著《高中物理精华详析》等多部物理教学专著,在物理教学领域深耕35年之久。黄斯敏和记者说,李统藏的物理成绩尤为优秀,单科考试成绩总是接近满分。对于李统藏的总体评价,黄斯敏用了简短的8个字进行概括:“个子不高,能量很大!”

  黄斯敏同时寄语,李统藏能朝着诺贝尔奖等高含金量奖项的方向继续奋斗,在物理学科研领域越走越远。

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