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发布: 8:00am 07/02/2023

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马大物理系 培养全方位及领导大马物理研究的人才

报道:实习生 林僡譞 摄影:本报 谭湘璇
马大物理系外面的墙上有与物理相关的壁画,打破人们对物理的刻板印象。图为赞比里(左)和郑联星在马大物理系外合照。

是一门系统性了解自然宇宙学科,小至组成物质的原子与粒子、日常生活中的光、声音、电能、热能,大至宇宙的各种星体,都是物理系的研究范围。从科技发展的角度而言,更快的网速、更安全的加密系统、更先进的科技产品背后,也离不开物理研究的支撑。

换言之,物理是人类理解大自然运行的方式,物理研究则是人类与自然对话的过程,通过严谨的实验与论争,人类能慢慢理解大自然的运行方式,并以此原理创造出能够帮助人们生活的物品。说到马来西亚的物理研究,成立于1961年的物理系是我国培养物理研究员的重要基地,也是我国培养物理相关领域的跨领域人才的基站。

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报道:实习生 林僡譞
摄影:本报 谭湘璇

系主任赞比里再那阿比丁博士(Professor Dr Zamri Zainal Abidin)透露,该系拥有离子研究院、低维材料研究院、与天文物理研究院、理论与计算物理研究院、电浆研究中心、光子研究院、粒子物理研究院、辐射实验室以及量子与镭射实验室9大研究中心,对各领域都有所涉猎,并拥有多项大型物理研究正在进行中。

赞比里向记者讲解马大物理系所拥有的研究院以及他们所进行的研究。

与工程系、电脑系培养特定领域专才不同的是,马大物理系旨在培养全方位学习物理并领导大马物理研究的人才。因此,该系的本科生将学习物理各领域的知识。他坦言,“物理并非一门职业,但学生会在求学过程中学习各种物理相关领域的知识与理论,让毕业生掌握各领域的知识。”该院博士生郑联星对此也深表赞同,他向记者解释:“物理系毕业生所掌握的技能与工程系、电脑科学系的毕业生不同,他们的优势在于连接物理各领域的重点,能够发现他人无法发现的问题。”

物理系生擅长发现科学领域鲜为人知的重点

随着时代的发展,快速完成学业,投入职场已非人们的首要目标,人们倾向于从事自己所热爱的工作,也愿意花时间寻找自己所热爱的领域。因此,赞比里认为,修读物理系能让一些尚无明确职业规划的学生接触不同的领域,从而寻找自己热爱且愿意深耕的领域。

该系的毕业生在科学相关的领域都有所涉猎,也能成为各领域的佼佼者。马来西亚知名橡胶手套制作公司──顶级手套创始人丹斯里林伟才、全马最大家居用品零售商MR DIY创办人陈氏兄弟都是马大物理系毕业生,表明物理系毕业生可在各领域发光发热。以他个人的经验而言,部分科技企业会倾向选择物理系的毕业生,因为他们擅于发现工程系等毕业生难以发现的重点。

马大物理系拥有各种精密仪器,让学生与研究员得以进行精密的实验。图为马大物理系的其中一间实验室。

除了物理在科技领域的运用,培养物理科研人员也是马大物理系的重点。作为一所研究型大学,赞比里与郑联星目前都一直从事物理方面的研究,为了解马来西亚在物理方面的研究现状,记者也借机请两位受访者谈谈自己的研究领域。如上所述,物理系的研究领域极广,两位受访者的研究领域完全不同,唯一相同的是,在谈起各自的研究领域时,两人的言谈举止间都表现出一种难以掩盖的兴奋,迫不及待地介绍起自己的研究领域的有趣之处。

●学者研究领域1:天文学
赞比里最爱探索神秘宇宙,对未知星体着迷

赞比里是天文学方面的研究者。他直言,自己一直是个喜欢探索宇宙神秘的人,对外星人等宇宙神秘现象深感兴趣,也是他投入天文学研究的主要原因。他向记者介绍,最近天文学界有了个令人振奋的发现,也就是成功拍摄到黑洞的照片。在2019年以前,黑洞只存在于理论中,从未有人证实或观测过黑洞的存在。因此,这次得以拍摄到黑洞的照片,是天文学界的重大突破。

谈起天文学,赞比里难掩兴奋之情,滔滔不绝地讲述其中有趣的部分。

天文学所研究的是我们所生存的宇宙,里头有着各种尚未被人类知晓的星体,而这也是赞比里对天文学着迷的原因。就以黑洞而言,黑洞是维持行星在其轨道上运行的重点。赞比里解释,黑洞是一些巨大的恒星爆炸后所产生的,拥有着极强的引力,能将周围的任何物体,包括光吸入其中。但是,在硕大的宇宙中,如没有一个强大引力拉着所有的星体,这些星体将散落在宇宙各角落,而黑洞正是这巨大引力的来源。

●学者研究领域2:
郑联星致力研究量子通讯,为其发展尽一分力

博士生郑联星所专研的领域是量子光学(quantum optics)在通讯中的运用。量子物理是一种研究极微小事物的学科。它与传统的宏观物理学的差别在于,量子具有不可观测性与非局域性。传统宏观物理中的任何事物都是可被预测地,以一颗球为例,只要拥有足够的资讯,人们能准确预测这颗球的动向。然而,在量子物理中,光子所呈现出的状态是概率性的,无法被人们准确地预测量子的动向。而且,由于量子物理的不可观测性,人们也无法观测到光子的具体情况,一旦被观测,光子的形态将被改变。

郑联星专研的领域是量子光学(quantum optics)在通讯中的运用。

郑联星所研究的主题,便是如何在通讯中利用光子。他表示:“目前我们的通讯主要的载体是光纤,但这种通讯方式在加密上有缺陷,也就是我研究量子通讯的主因。”传统的通讯方式是电子设备将我们所编写的信息转换成信息单位,也就是由0和1组成的一组数字,再通过光纤等载体传送到另一个设备。这种通讯方式的加密方式是将这组数字弄得非常复杂,让电脑无法在短时间内破解。然而,随着量子电脑的出现,其强大的计算能力能让这种加密方式在短时间内被破解。因此,人们萌生以量子的不可观测性作为加密方式以解决传统加密方式所存在的缺陷。

郑联星表示,目前的量子通讯仍处于起步阶段,各国也竞相进行类似的研究,而他所做的研究也只是实现量子通讯的一小步。虽然如此,他仍对自己的研究充满兴趣,希望能对量子通讯的发展尽一分力。

物理学并不高深,也可以轻松学习物理知识

作为马大物理系的前任学生会主席,郑联星强调,物理学并非如我们想像般的高深,而马大物理系学生会也致力于结合艺术与物理,让人们能以轻松地方式理解物理。目前,该会已成功举办天文绘画(astro art)、物理相关的展览、以及戏剧表演等,让学生能以轻松有趣的方式理解物理。赞比里也指出,马大物理系的优势之一,便是拥有活跃的学生活动,让学生在办活动的过程中学习沟通、协调、策划等工作需要的软技能。这种物理与艺术相结合的活动也开拓学生的视野,培养许多跨领域专才,也让该系毕业生更有竞争力。

Astro Art活动参与者正展示他们的绘画成果。(图源:受访者郑联星提供)

目前,该系也积极与企业展开合作,让学生以毕业项目(final year project)的形式解决公司所面对的一些技术问题,尔后再到公司实习一个学期,学习以物理系所学到的原理解决企业所面对的实际问题。赞比里解释,这样的设计是为了让学生得以应用所学的知识解决企业的问题,提高学生的竞争力。企业也可通过这种方式发掘一些有潜力的学生,让学生在毕业后到该企业服务,为学生和企业创造双赢的局面。

马大物理系也有着丰富的学生活动,图为去年进行的Astro Art天文绘画活动,尝试将天文学与艺术结合起来。(图源:受访者郑联星提供)
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