我校黃志洵教授獲“華夏高科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新獎”特別創(chuàng)新獎

我校黃志洵教授獲“華夏高科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新獎”特別創(chuàng)新獎

5月18日在國務(wù)院新聞辦公室大廳舉行第5屆“華夏高科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新獎”頒獎大會，我校信息工程學(xué)院黃志洵教授獲特別創(chuàng)新獎，獲獎項(xiàng)目為“超光速的理論與實(shí)驗(yàn)研究”。

“華夏高科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新獎”由國家科技部批準(zhǔn)設(shè)立，主要獎勵(lì)在促進(jìn)自主創(chuàng)新、推動高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面做出突出貢獻(xiàn)的集體和個(gè)人。評委會由中國科學(xué)院院士、中國工程院院士及各方面專家組成。

黃志洵教授多年來在重大科學(xué)問題上鍥而不舍堅(jiān)持研究。本次獲獎是對黃教授持之以恒努力創(chuàng)新的鼓勵(lì)，也給我校帶來了很高的學(xué)術(shù)榮譽(yù)。

黃志洵教授在第5屆“華夏高科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新獎”頒獎大會上的致辭(摘要)

很高興參加第5屆“華夏高科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新獎”頒獎大會。發(fā)展科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新、建立創(chuàng)新型國家是偉大的目標(biāo)和事業(yè)，我們都應(yīng)該為此努力。

基礎(chǔ)科學(xué)的主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)和總結(jié)自然現(xiàn)象的規(guī)律，尋求新的科學(xué)知識，是決定一個(gè)國家的科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的根本。所以我們必須重視重大科學(xué)問題的解決和新穎科學(xué)思想的提出。奮斗目標(biāo)要高，要用國際標(biāo)準(zhǔn)來思考問題。這次的華夏高科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新獎，組織者表現(xiàn)出對基礎(chǔ)研究的超前意識和遠(yuǎn)大眼光。

在物理學(xué)中有三大科學(xué)理論體系:由Newton奠基的經(jīng)典力學(xué)，由Einstein創(chuàng)立的相對論力學(xué)，和由多位物理學(xué)家共同提出的量子力學(xué);它們是基礎(chǔ)科學(xué)的核心。然而，矛盾和爭論一直存在，例如關(guān)于速度問題，相對論力學(xué)認(rèn)為物質(zhì)的運(yùn)動、能量和信息的傳遞都有一個(gè)上限，即真空中光速c;但經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都不為速度設(shè)置上限!做超光速研究就是探索這方面的問題——自然界有超光速現(xiàn)象嗎?在人類實(shí)驗(yàn)室中完成的多個(gè)實(shí)驗(yàn)究竟說明了什么?超光速通信有可能嗎?未來能實(shí)現(xiàn)超光速宇宙航行嗎?如此等等。它確實(shí)是物理學(xué)中困難而艱深的課題，也是挑戰(zhàn)權(quán)威的課題。我選擇它作為專題對象進(jìn)行綜合性、系統(tǒng)性的研究，從而促使國內(nèi)對這個(gè)獨(dú)特而又極其重要的方向有了深入的認(rèn)識，迄今我已堅(jiān)持了17年。

現(xiàn)在航天技術(shù)發(fā)展很快，最突出的是3個(gè)國家:美國、俄羅斯、中國。當(dāng)前航天人的最大目標(biāo)是去火星，這個(gè)星球比其他行星更像地球。去年11月美國航天局(NASA)發(fā)射了不載人火星探測器《好奇號》，飛抵火星用了8個(gè)月。今年4月有報(bào)道說，美國研究人員已做初步實(shí)驗(yàn)，使用核聚變能量形成推力，可縮短為2個(gè)月。這時(shí)速度仍遠(yuǎn)小于光速。飛船如以光速飛行，半小時(shí)就到了!太陽系以外最近的恒星(半人馬座α星)距地球4.3光年(1ly≌1013km)，按現(xiàn)有技術(shù)水平飛到那里要10萬年。如以10c的超光速前往，不到半年可達(dá)。我國著名的老科學(xué)家(控制論專家和航天專家)宋健院士近年來一直關(guān)注超光速研究，曾于2003年召開小型科學(xué)家座談會;2004年讓我協(xié)助他組織和召開了第242次香山科學(xué)會議，主題是“宇航科學(xué)前沿與光障問題”。宋健認(rèn)為存在“光障”的說法僅僅是假設(shè)，因?yàn)槌馑龠\(yùn)動超出了狹義相對論的范圍，而且對“光速不可達(dá)到更不能超過”的論斷也沒有實(shí)驗(yàn)上的證明。他估計(jì)，在本世紀(jì)將有一批宇航員飛出太陽系并安全返回，而飛出太陽系是人類的偉大理想。當(dāng)然這里面有許多理論和技術(shù)問題需要解決，其中包括加大航行速度——應(yīng)當(dāng)達(dá)到光速，可能的話應(yīng)為超光速。對他的想法我曾作細(xì)致的研究，結(jié)論是“實(shí)現(xiàn)超光速宇宙航行非常困難，但并非毫無希望”。

未來的宇宙飛船設(shè)計(jì)師可能在心中總想著超光速。美國刊物《未來學(xué)家》于2012年發(fā)表文章稱，為了登上其他行星，光速(或超光速)旅行是對人類的一項(xiàng)重大科學(xué)挑戰(zhàn)。同年9月有報(bào)道說，美國航天局(NASA)著手研究超光速曲速發(fā)動機(jī)(warp drive engine)。這表示NASA已把超光速宇航問題提上日程，認(rèn)為對未來的宇航而言超光速是必由之路?！硗釴ASA指出，1972年發(fā)射的《先驅(qū)者10號》探測器已于2003年飛出太陽系，但與其聯(lián)系的時(shí)間長達(dá)11h;可見，光速c(每秒約30萬公里)看起來很快，但宇宙之大使其不再是非?？斓乃俣?，能否以超光速實(shí)現(xiàn)通信聯(lián)系的問題已擺在了科學(xué)界面前。國內(nèi)外一些學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)(如德國科隆大學(xué)、上海交通大學(xué)、臺灣清華大學(xué))已開展了一些相關(guān)研究，我正與他們保持聯(lián)系。盡管有的物理學(xué)家不贊成，然而事實(shí)是中國已有一批專家學(xué)者從事超光速研究，既有理論工作也有實(shí)驗(yàn)工作。但相比起來理論成果較好，落后較多的是實(shí)驗(yàn)。因此我們呼喚國家層面上的支持。

再講點(diǎn)我個(gè)人的情況。我是中國傳媒大學(xué)信息工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。青年和中年時(shí)期在工廠和研究院、所工作，1985年轉(zhuǎn)到高校任教。過去我曾從事電子儀器和電子設(shè)備的設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)，后來又在“電磁場理論與微波技術(shù)”領(lǐng)域從事教學(xué)和研究。所以，對我的定位應(yīng)為電子學(xué)家，或者具體一點(diǎn)講是微波與光波學(xué)家。我在波導(dǎo)理論方面的建樹較為突出，曾推導(dǎo)出許多全新的方程，專著《截止波導(dǎo)理論導(dǎo)論》曾獲全國優(yōu)秀科技著作獎。由于其他工作(計(jì)量學(xué)、電磁兼容學(xué))也多次獲獎。不過這些都還不是最基礎(chǔ)性的科學(xué)研究。1996年以后，我轉(zhuǎn)而研究電磁波的速度，實(shí)際上是做超光速研究。這是因?yàn)?985年我發(fā)表了一篇量子隧穿(quantum tunneling)方面的分析論文，而德國的G.Nimtz教授用完全相同的思想在1992年做成一項(xiàng)微波超光速實(shí)驗(yàn)。這件事使我受到觸動，就把關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)到超光速方面來，而且后來與Nimtz教授成了好朋友。我在中國計(jì)量科學(xué)院曾參加“光頻測量”課題組，這是企圖精測光的頻率，到現(xiàn)在也沒有幾個(gè)國家能做到。不過這種經(jīng)驗(yàn)更使我對光速測量和超光速可能性問題發(fā)生強(qiáng)烈的興趣。我早在1991年即通過研究截止波導(dǎo)理論發(fā)現(xiàn)了負(fù)群速現(xiàn)象;又通過負(fù)相位常數(shù)發(fā)現(xiàn)了負(fù)相速，從而確立了超前波和波的負(fù)性運(yùn)動的存在;而此前我已建立了量子勢壘隧道效應(yīng)等效電路模型，發(fā)展了消失態(tài)的量子理論。2003～2004年我?guī)ьI(lǐng)課題組用模擬光子晶體的同軸系統(tǒng)在短波完成了群速超光速實(shí)驗(yàn);中國工程院機(jī)關(guān)刊物《中國工程科學(xué)》以“國內(nèi)首例超光速實(shí)驗(yàn)”為題作了報(bào)道。

最近我們課題組把模擬光子晶體的方法與左手傳輸線技術(shù)相結(jié)合，已顯示可獲得負(fù)群速的物理現(xiàn)象，這是創(chuàng)新的研究方法。新作《波科學(xué)與超光速物理》將在明年上半年出版，它將是更為深刻的論述新學(xué)科建立的專著。

最后，我要感謝國家教育部、中國傳媒大學(xué)、中國科學(xué)院電子學(xué)研究所等單位的幫助，以及國內(nèi)外專家學(xué)者們的幫助，包括一些老院士(宋健、程津培、孫俊人、陳太一、黃宏嘉、林為干、王越、吳培亨、張鐘華)的指導(dǎo)和幫助。

2013年5月18日