探索宇宙奧秘

■張 杰

今天我來，主要想給大家介紹大學(xué)精神，大學(xué)精神是由科學(xué)精神和人文精神組成的。我今天的報(bào)告從探索宇宙的奧秘講起，實(shí)際上它是科學(xué)精神的重要組成部分，我想通過幾個(gè)實(shí)例給大家講一下在探索科學(xué)奧秘當(dāng)中科學(xué)精神體現(xiàn)在什么地方，或許這樣一種科學(xué)精神會(huì)對(duì)大家的一生產(chǎn)生重要影響。

宇宙的萬物是非常復(fù)雜的，但是人類從一開始就努力地嘗試著理解它。宇宙的萬物，在我們看得到的一些自然現(xiàn)象的背后有規(guī)律性的東西，比如我們平?？吹降膸r石、沙粒以及月亮，它的背后實(shí)際上有一些根本的東西、根本的規(guī)律，把它們關(guān)聯(lián)在一起。平常我們看到的自然界的風(fēng)、水流，同樣也有一些根本的東西把它們聯(lián)系在一起。正是因?yàn)橛辛诉@樣的好奇心，才使得人類發(fā)展的過程中有了一個(gè)動(dòng)力，所以科學(xué)精神的基礎(chǔ)就是好奇心，我希望大家記住這一點(diǎn)，這是我想和大家共享的第一個(gè)理念。

科學(xué)主要做什么事情呢？美國的大物理學(xué)家Fireman曾經(jīng)講過，組成這個(gè)世界運(yùn)動(dòng)物體的復(fù)雜排列，似乎有點(diǎn)像是天神們所下的一盤偉大的象棋，我們則是這盤棋的觀眾，我們除了當(dāng)觀眾以外，還要努力地理解這盤象棋背后的規(guī)律。這個(gè)就是科學(xué)的追求。幾個(gè)世紀(jì)以來，人們探索未知，逐漸形成了一些探索宇宙奧秘的科學(xué)方法。科學(xué)方法大體可以組成這樣一個(gè)鏈條：首先是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，這個(gè)環(huán)節(jié)非常重要，而這也是我們中國的學(xué)生在訓(xùn)練中比較缺少的。所以我們一直在說創(chuàng)新能力是從什么地方來的，其實(shí)，創(chuàng)新能力的起點(diǎn)就是提出問題和發(fā)現(xiàn)問題的能力，他一旦發(fā)現(xiàn)了問題，并且想去解決問題的話，下面就要提出猜想，怎么去解決這個(gè)問題。接下來，要對(duì)這個(gè)猜想的可能結(jié)果進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測了以后開始實(shí)驗(yàn)，盡量去分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這個(gè)鏈條就是我們探索宇宙奧秘的科學(xué)方法的鏈條。接下來，我就用幾個(gè)實(shí)例，給大家介紹一下這個(gè)鏈條中的科學(xué)方法對(duì)于探究宇宙奧秘的根本的作用。

比如說，我們大家都敬仰牛頓，他看到了蘋果往下掉，他就想蘋果掉下來背后的原因是什么。提出了這個(gè)問題以后，就要大膽地去猜想，小心地去求證。提出了猜想，光停留在猜想這個(gè)階段還不是科學(xué)，這個(gè)猜想必須是可以被驗(yàn)證的。比如霍金提出過一個(gè)猜想，就是一個(gè)看不見、摸不著、沒有實(shí)體的飄在空中噴著沒有熱度的火的龍，這是在中國和西方的古代都有過的猜想。當(dāng)然還有大量的例子，比如本杰明，他想到雷電，當(dāng)時(shí)人們對(duì)電已經(jīng)有了一定了解，假如說雷電要是電機(jī)組的話，他就可以用電瓶來收集，這就是一個(gè)猜想的邏輯結(jié)果以及區(qū)分不同的猜想。當(dāng)然，歸根結(jié)底，實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證猜想的最根本的方法，要讓所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都建立在一個(gè)共同的假設(shè)基礎(chǔ)上，就是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備工作起來必須是正常的。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果并不等于猜想，它要再返回到猜想中去，實(shí)驗(yàn)結(jié)果要和猜想進(jìn)行比較的話，就要更進(jìn)一步講解關(guān)系。接下來給大家講三個(gè)案例，這三個(gè)案例是交通大學(xué)正在進(jìn)行的對(duì)于三個(gè)奧秘的探索。在這個(gè)探索當(dāng)中，大家可以看到，這和我剛才講到的科學(xué)方法是一樣的思路。

第一個(gè)案例，實(shí)驗(yàn)天體物理與太陽耀斑。

太陽是太陽系的核心，也是對(duì)地球影響力最大的星體，而太陽耀斑又是對(duì)地球和日地空間環(huán)境影響最大的天文現(xiàn)象。太陽耀斑在很早就已被觀察到了，人們用一種黑玻璃能看到太陽表面，它不是平整的，不斷地有一些火焰噴出來。實(shí)際上這些噴射出來的東西，就是一些高能的粒子得到加速，然后很多加速的粒子朝著地球的方向噴射。幸虧地球有磁場，所以當(dāng)這些高能的粒子噴向地球的時(shí)候，能量稍微低一點(diǎn)的就被磁場屏蔽了。但是我們?nèi)匀豢梢栽诘厍騼蓸O看到極光，那個(gè)極光就是太陽耀斑直接作用的結(jié)果。一次太陽耀斑釋放的能量是巨大的，典型的可以釋放10的26次方焦耳，這樣的能量相當(dāng)于100億個(gè)氫彈。所以幸虧太陽離我們非常遠(yuǎn)，幸虧地球有磁場，否則太陽耀斑對(duì)于地球的影響將是災(zāi)難性的。

太陽耀斑是什么原因造成的？上個(gè)世紀(jì)60年代，人們就作了一個(gè)假設(shè)，認(rèn)為太陽耀斑有各種各樣的可能，其中一種可能是太陽表面磁場的重疊過程造成的。因?yàn)樘柋砻嫦竦厍虮砻嬉粯佑写艌觯柋砻娲艌鰪?qiáng)得多，當(dāng)兩個(gè)磁場的距離相對(duì)比較近的時(shí)候，它就有一定的概率，兩個(gè)磁場合成一個(gè)，這時(shí)里面的磁能就會(huì)得到噴發(fā)。我們后來在交通大學(xué)就試圖做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然我們不太可能到太陽邊兒上去做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，因?yàn)槟抢餃囟忍吡?。我們就試圖用激光去模擬磁場的重疊過程，看看這樣的重疊過程可不可以同時(shí)產(chǎn)生環(huán)流X線源以及X線噴流。這個(gè)實(shí)驗(yàn)就是我的小組在交通大學(xué)做的。太陽耀斑的特點(diǎn)，就是在狹小的區(qū)域里面爆發(fā)巨大的能量，同時(shí)產(chǎn)生的輻射給地球最大的影響。我們要探究的是太陽耀斑的物理成因。大家在聽這個(gè)報(bào)告的時(shí)候，一定要想在最開始講的那個(gè)科學(xué)研究的方法，實(shí)際上都是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。那么猜想什么呢，太陽耀斑的物理原因是不是由于磁場的重疊造成的？磁場的重疊是什么？就是磁場相反的磁力線因?yàn)榛ハ嗫拷l(fā)生重新連接的現(xiàn)象。在這個(gè)過程中，磁場里的磁能會(huì)轉(zhuǎn)化成其他形式。比如在一個(gè)環(huán)形磁場，它當(dāng)中有了圍繞開始?jí)嚎s，壓縮以后變成兩個(gè)磁場，這個(gè)過程就是磁力線重新疊起的過程，特點(diǎn)是它幾乎可以把所有初始的磁能都轉(zhuǎn)化成熱能，以及電子和粒子的動(dòng)能，還有大數(shù)的等離子團(tuán)的動(dòng)能。它轉(zhuǎn)化成了電子和粒子的動(dòng)能，就是我們看見的耀斑向地球噴射，當(dāng)然它本身有大量熱能。

從十年前，我們就開始想，有沒有可能在實(shí)驗(yàn)室里制造一個(gè)類似于太陽耀斑的粒子環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境旁邊人為地制造一個(gè)磁沖連，這個(gè)時(shí)候看能不能在地球的實(shí)驗(yàn)室里看到一個(gè)強(qiáng)的X光噴流過程。這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們整整做了十年的時(shí)間，一直到前年這個(gè)實(shí)驗(yàn)才做出來。我們用了世界上最強(qiáng)的激光造具之一，就是神光激光裝置，它是相當(dāng)于一個(gè)足球場大的激光裝置。就用這樣一個(gè)激光裝置模擬實(shí)驗(yàn)室天體物理現(xiàn)象，它的好處是可以在非常近的距離，而且是可控、主控的，去模擬天體的現(xiàn)象，研究太陽耀斑。使用激光來研究太陽等離子系，強(qiáng)激光等離子能量很大，就需要把激光聚焦到非常小的焦點(diǎn)上，這個(gè)焦點(diǎn)地方的溫度和密度可以比太陽上的溫度和密度還要高。有了實(shí)驗(yàn)結(jié)果以后，第一是成功地獲取了自建的光點(diǎn)源，比如說太陽耀斑的噴流過程，它的耀斑長度是20公里，我們等離子體實(shí)驗(yàn)室里那個(gè)噴流是2毫米，這兩個(gè)過程可以通過磁流體動(dòng)力學(xué)嚴(yán)格地用一個(gè)方程把它對(duì)應(yīng)過來，這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的變換關(guān)系。第二是通過優(yōu)化激光區(qū)度的等離子，當(dāng)磁場沒有重疊的時(shí)候沒有這個(gè)噴點(diǎn)，一旦開始出現(xiàn)重疊，就開始出現(xiàn)噴流，這在世界上是第一次同時(shí)在地球上模擬出來太陽表面的能量等離子噴柱和下面的磁極X射線。這樣的結(jié)果在世界的影響是非常大的。因?yàn)橐郧疤柋砻娴暮芏辔锢碛^察都沒有辦法得到實(shí)驗(yàn)證實(shí)，所以都停留在猜想的階段，我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)第一次在全世界證明了太陽粒子的耀斑的確是由磁沖連過程造成的，這就在世界上引起非常高的注意度。這是我介紹的第一個(gè)例子，從太陽耀斑背后的物理機(jī)制看怎樣從科學(xué)方法上探索。

第二個(gè)案例，暗物質(zhì)探測。

我今天介紹的三個(gè)實(shí)驗(yàn)都是在上海交通大學(xué)做的，都是在全世界最重要的物理問題方面的實(shí)驗(yàn)，都是在全世界的科學(xué)探索中非常有意義的探索。先給大家介紹暗物質(zhì)探索。我們學(xué)物理學(xué)的都知道，19世紀(jì)末，牛頓力學(xué)以及麥克斯韋方程都已經(jīng)有了，人們一度認(rèn)為物理學(xué)大廈已經(jīng)建完了，人類對(duì)物理世界的認(rèn)識(shí)已經(jīng)接近完美，所以那時(shí)曾有很多科學(xué)家試圖從物理學(xué)角度解釋宇宙中發(fā)現(xiàn)的一切。但是相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)打破了這個(gè)認(rèn)知。量子力學(xué)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物體非常小的時(shí)候，運(yùn)動(dòng)規(guī)律和牛頓力學(xué)是不一樣的，當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí)，它的規(guī)律和牛頓力學(xué)也是不一樣的。所以從那個(gè)時(shí)候起，人們就開始用新的視角探索宇宙。20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了恒星以及星系的運(yùn)動(dòng)速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于利用發(fā)光物質(zhì)推算出的運(yùn)動(dòng)速度，就是我們知道宇宙是來自于大爆炸的，大爆炸最開始的能量我們不知道。如果只有那一個(gè)能量的話，這樣的一個(gè)膨脹，總會(huì)有一個(gè)結(jié)束。但是人類觀測了上百年，發(fā)現(xiàn)宇宙星系之間的間距變得越來越大，證明宇宙的膨脹不是在減速而是在進(jìn)一步加速，從這個(gè)加速就推斷出來，除了我們看到的正常物質(zhì)以外，還有一些不與光相互作用的引力物質(zhì)，這個(gè)物質(zhì)它有引力但沒有電磁力，這就是為什么我們到目前為止，并沒有直接地看到它，因?yàn)槲覀兇蟛糠值挠^測都是靠電磁在觀測，它沒有電磁相互作用，所以用通常的辦法看不到它，現(xiàn)在就把這樣的一個(gè)物質(zhì)叫暗物質(zhì)。

這個(gè)暗物質(zhì)在上個(gè)世紀(jì)才被人們感受到，直到上個(gè)世紀(jì)末才真正把它分析出來，在不同尺度觀測到的具有引力效應(yīng)的暗物質(zhì)，其成分占宇宙的百分之二十三，是可見物質(zhì)的五到六倍。再來看一看我們對(duì)宇宙的了解，目前僅有百分之四，剩下的東西我們還充滿了未知。在這個(gè)現(xiàn)在知道的宇宙里，百分之四是我們所了解的，除此之外百分之二十三是暗物質(zhì)，百分之七十三是暗能量，這樣暗物質(zhì)和暗能量就變成了本世紀(jì)人類所求解的最大的謎團(tuán)。根據(jù)引力效應(yīng)推斷，銀河系就被包含在一個(gè)巨大的球狀的暗物質(zhì)的暈當(dāng)中，而太陽系就在這個(gè)暈當(dāng)中穿行，太陽系在不斷地運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上它周圍充滿了暗物質(zhì)。

暗物質(zhì)可以通過引力效應(yīng)間接觀察到。宇宙在加速膨脹，這個(gè)膨脹其實(shí)就是由暗物質(zhì)的引力效應(yīng)造成的。另外一方面，暗物質(zhì)是不存在于現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)模型當(dāng)中的，就是我們在上個(gè)世紀(jì)對(duì)于宇宙的理解鑒定標(biāo)準(zhǔn)模型里面并沒有暗物質(zhì)。問題就是暗物質(zhì)究竟是什么東西，接下來也是猜想的一個(gè)環(huán)節(jié)。首先的猜想，大家認(rèn)為暗物質(zhì)很有可能是大質(zhì)量的弱相互作用的粒子。弱相互作用力和引力是四種相互作用力里的兩種，另外兩種是電磁相互作用和強(qiáng)相互作用，暗物質(zhì)是不存在這兩種作用力的。接下來有了猜想和預(yù)測，我們假設(shè)地球穿越暗物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就像是地球在海里走，暗物質(zhì)就有極小的概率和我們的物質(zhì)發(fā)生碰撞。在碰撞中，可以通過高靈敏的探測器捕捉到暗物質(zhì)、測量它的性質(zhì)，所以這個(gè)就是預(yù)測。接下來我們就去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)究竟怎么樣設(shè)計(jì)才能真正把暗物質(zhì)探測到。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是上海交通大學(xué)物理系教授季向東和他從世界召集的幾個(gè)志同道合的科學(xué)家一起做的。要想探測暗物質(zhì)，有幾個(gè)前提條件，第一是探測器必須非常非常靈敏，體量要非常大，因?yàn)樾〉臇|西和暗物質(zhì)的碰撞概率很?。坏诙翘綔y暗物質(zhì)的時(shí)候必須在非常深的地下，因?yàn)槿绻诘厍虮砻娴脑挘瑫?huì)有非常多的宇宙線打在機(jī)器的表面，會(huì)產(chǎn)生非常大的動(dòng)靜，所以誰的實(shí)驗(yàn)室水平第一，誰看到暗物質(zhì)的概率就高。

在這方面，季向東教授的團(tuán)隊(duì)請(qǐng)了世界上設(shè)計(jì)暗物質(zhì)探測器最有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師，他來的理由也很簡單，他設(shè)計(jì)出來的探測器在1500米的地下沒有探測到，但他發(fā)現(xiàn)他的探測器的靈敏度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于1500米深的地下的探測器。他知道我們有一個(gè)2500米深的實(shí)驗(yàn)室，他就非常愿意把他的探測器用在中國這個(gè)暗物質(zhì)探測實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。一個(gè)是我們有了全世界最好的探測器，另一個(gè)是我們有了全世界最深的實(shí)驗(yàn)室。要想在其他地方做一個(gè)2500米深的實(shí)驗(yàn)室，花的錢是幾百億、上千億。但我們有運(yùn)氣，四川景平山正要建一個(gè)水電站，這個(gè)水電站正好把水的落差弄到2500米，從山頂一直達(dá)到山底下打的一個(gè)水道，這個(gè)水道被我們討論到，最后得到景平山水電站的大力支持。這個(gè)實(shí)驗(yàn)由我們和清華大學(xué)兩個(gè)學(xué)校來做，從2010年開始造探測器，第一個(gè)是200公斤的探測器，第二個(gè)是500公斤的探測器，第三個(gè)是重達(dá)一噸的探測器。當(dāng)探測器達(dá)到500公斤的時(shí)候，它的靈敏度就已經(jīng)是世界上最好的了，當(dāng)它達(dá)到一噸的時(shí)候，就比世界上次好的探測器要高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。另一方面，因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)室的地深比意大利的實(shí)驗(yàn)室深1000米，它的背景就要干凈10倍，通過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該是我們中國最有可能首先探測到暗物質(zhì)，現(xiàn)在開始就要往地洞里裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備了，大概在里面做實(shí)驗(yàn)要做10年的時(shí)間。

第三個(gè)案例，中微子振蕩測量。

上海交通大學(xué)的另外一組團(tuán)隊(duì)研究的是對(duì)宇宙的另外一個(gè)問題的解答。另外一個(gè)問題是什么呢？我們這個(gè)宇宙來源于一次大爆炸。這個(gè)大爆炸應(yīng)該是對(duì)稱的。對(duì)稱的大爆炸應(yīng)該是炸出一個(gè)正物質(zhì)組成的宇宙，同時(shí)應(yīng)該有一個(gè)反物質(zhì)組成的宇宙。問題是到現(xiàn)在我們只看到了由正物質(zhì)組成的宇宙，那個(gè)由反物質(zhì)組成的宇宙找不到。所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)就是試圖回答這樣的一個(gè)問題，為什么反物質(zhì)和正物質(zhì)是不對(duì)稱的？想要回答這個(gè)問題，是從探測中微子做起的，中微子就是為了解決β衰變的。波利在1930年提出中微子的概念，中微子是一個(gè)非常非常輕的基本粒子，它不帶電荷，靜止質(zhì)量是零，不參與強(qiáng)相互作用，基本和光子一樣。

太陽的熱核反應(yīng)，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生很多的中微子。但是地球上測到的太陽的中微子數(shù)量只是預(yù)期的三分之一，于是科學(xué)家就在思索，為什么我們觀察的太陽的中微子只有三分之一？剩下的中微子跑到哪里去了？接下來就是幾個(gè)猜想。猜想一，就是太陽核心的溫度比我們預(yù)計(jì)的要低，因?yàn)樗暮诵臏囟缺阮A(yù)計(jì)的低，所以它其實(shí)沒有輻射出我們計(jì)算的那么多的中微子，只有三分之一。接下來我們就對(duì)這樣一個(gè)猜想進(jìn)行證明，預(yù)測的就是不管怎么樣調(diào)整太陽的標(biāo)準(zhǔn)模型，都無法符合觀測到的中微子數(shù)量，對(duì)模型進(jìn)行任何調(diào)整，只會(huì)使矛盾增多。接下來就對(duì)太陽核心溫度作一個(gè)測量，測量發(fā)現(xiàn)，實(shí)際溫度與標(biāo)準(zhǔn)太陽模型的溫度符合得很好，這就說明這個(gè)猜想是錯(cuò)的，就是太陽發(fā)射出的中微子真的是很多，但是我們觀察到的只是三分之一，那么剩下的三分之二去哪兒了？太陽的中微子失蹤的這個(gè)謎團(tuán)至今仍然沒有解決。猜想二，是不是中微子從太陽產(chǎn)生之后傳播到地球當(dāng)中變了，不再是我們探測得了的？因?yàn)橹形⒆佑袔追N不同的類型，中微子從一種類型變成另外一種類型叫作中微子振蕩。接下來這個(gè)預(yù)測，中微子在飛行當(dāng)中，從一種類型變成另一種類型，三種類型的中微子兩兩振蕩，應(yīng)該有三種模式，所以就開始用實(shí)驗(yàn)證明，是不是有這樣三種模式。日本的超級(jí)神鋼實(shí)驗(yàn)證明了中微子的確存在著振蕩現(xiàn)象，2001年加拿大的太陽中微子流測量實(shí)驗(yàn)證實(shí)了太陽的中微子變成了其他類型的中微子，而三種中微子的總數(shù)并沒有減少，這回答了一個(gè)非常大的疑問，就是的確發(fā)現(xiàn)我們的猜想二是對(duì)的——它在傳送到地球的過程中發(fā)生了轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變成另外的中微子，你把三種中微子一塊兒探測的話，就發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)射出去的中微子并沒有減少，并沒有丟失。這個(gè)大氣中的中微子振蕩和大氣中的中微子振蕩對(duì)應(yīng)著兩種中微子的混合，在我們參加這個(gè)實(shí)驗(yàn)之前沒有探測到第三種振蕩的模式，問題是為什么沒有探測到第三種振蕩模式？因?yàn)楫?dāng)時(shí)對(duì)應(yīng)的中微子的混合角振蕩得非常小，所以一直沒有看到。

從2003年開始，中國很多大學(xué)的研究所都參加了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)我還在中國科學(xué)院高能物理研究所，包括上海交通大學(xué)的科學(xué)家一起來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)利用了大亞灣核電站發(fā)射出的中微子來尋找。大亞灣發(fā)射出的中微子因?yàn)橐灿羞@樣三種不同的模式，來尋找第三種的振蕩模式，希望測量出第三種振蕩的振蕩角。交通大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的是系統(tǒng)安裝調(diào)試許多物理分析的工作，這也是實(shí)驗(yàn)里的核心。大亞灣是一個(gè)環(huán)境特別優(yōu)越的地方，因?yàn)榇髞啚惩瑫r(shí)有三個(gè)2.9G瓦乘2的核電站，這里周圍中微子的產(chǎn)量特別高。2012年3月，大亞灣核電站中微子的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了新的中微子振蕩，這是到目前為止中國物理學(xué)家對(duì)世界物理最大的貢獻(xiàn)之一，就是測到了第三個(gè)混合角，而第三個(gè)混合角的測量是回答正物質(zhì)和反物質(zhì)為什么不對(duì)稱問題邁出的關(guān)鍵的一步。意味著中微子存在振蕩現(xiàn)象的同時(shí)，可能存在電荷離子層不守恒，或者就是中微子和反中微子間的行為不對(duì)稱。大亞灣實(shí)驗(yàn)完成了一個(gè)概念圖，這個(gè)中微子和反中微子間的性質(zhì)為不對(duì)稱的實(shí)驗(yàn)鋪平了道路?，F(xiàn)在越來越多的證據(jù)，以及通過大亞灣實(shí)驗(yàn)，我們了解到最開始大爆炸的時(shí)候，實(shí)際上是存在對(duì)稱的破缺，因?yàn)閷?duì)稱的破缺，造成一個(gè)非對(duì)稱的大爆炸。交通大學(xué)一直致力于解決宇宙和人類最根本的科學(xué)問題，類似的重大科學(xué)研究在交通大學(xué)屢見不鮮。我相信在不久的將來，這些宇宙奧秘將會(huì)被我們逐一解開。歡迎更多對(duì)科學(xué)充滿信心的年輕人加入到我們的行列中來。

大家都知道上海交通大學(xué)，可能不知道交通大學(xué)的“交通”兩個(gè)字典出何處?！敖煌ā边@兩個(gè)字，出自兩千五百年前的《易經(jīng)》里的“天地交而萬物通”。這是對(duì)大學(xué)精神的最好的詮釋。

（以上是張杰校長于2012年6月12日在南開公能講壇上所作的報(bào)告，本刊登載時(shí)有刪節(jié)。）