近日,著名理论物理学家Michael Berry爵士应李涛教授邀请访问我院,为师生们带来了两场精彩的学术报告和一场深入的师生座谈会。此次访问增进了学术交流,开阔我院师生在物理学、光学领域的研究视野,提升了理论高度。
贝里爵士是英国布里斯托大学的荣誉教授,以其在量子力学和经典力学中的几何相位等研究著称,以其名字命名的“贝里相位”甚至进入很多物理学教材。他的研究成果广泛应用于现代物理研究,对于理解光学和数学之间的联系具有重要意义。
贝里爵士介绍几何相位历史与进展
学术报告一:Geometric phases old and new
10月29日上午,贝里爵士以“Geometric phases old and new”为主题,在现工院一楼大报告厅向我院师生详细介绍了几何相位的历史演化、研究进展以及未来有待解决的重要问题。贝里爵士通过猫在空中的自由翻转和靠边泊车等日常现象,形象地解释了几何相位的概念,使复杂的物理理论变得直观易懂。在报告中,贝里爵士列举了众多对几何相位这一核心概念作出过重要贡献的科学家,并强调将几何相位简单地称为贝里相位(Berry phase)并不合适,这一概念的形成凝聚了多位科学家的智慧和努力。本次讲座吸引了广大本科生、硕士生和博士生等超四百人参加。甚至有部分高中生也来聆听了讲座,同学们与贝里教授进行面对面热烈交流。
学术报告现场
学术报告二:The singularities of light: Intensity, phase and polarization
10月31日上午,贝里爵士带来第二场学术报告,主题为“The singularities of light: Intensity, phase and polarization”,详细介绍了射线、标量波、矢量场中不同性质的三种奇点:强度、相位和偏振奇点。他首先从彩虹现象着手,引入焦散线、突变理论(Catastrophe theory)和发散级数等概念,并展开了关于奇点理论等一系列物理和应用数学问题的深入研究,同时表示类似的奇点在所有波动现象中都存在,而不仅限于光波。
贝里爵士以幽默风趣的方式向听众展示了数学与光学的巧妙融合。他提到我们对彩虹现象背后的核心函数——艾里函数(Airy function)并不陌生,因为大船通过时,我们在小船上感受到的颠簸正是艾里函数的体现。贝里爵士还指出层次分析方法(hierarchy approach)具有预测光学奇点理论未来的能力,将标量光中的相位奇点视为窗口,有望探究更深层的量子理论。
贝里爵士师生座谈会
师生座谈会:深入交流与学术探讨
在两场学术报告后,贝里爵士于11月1日上午与我院师生进行了深入的座谈。在座谈会上,贝里爵士热情接纳了师生们的提问,耐心解答了人工智能、数值与解析方法等多个领域相关的问题。与会者们踊跃参与,积极讨论,现场气氛热烈而活跃。
贝里爵士在座谈中不仅分享了他在研究上的经验,也对年轻学者在科研道路上的探索提出了富有启发性的建议。此次Sir Michael Berry的访问带领我院师生追溯了很多基本物理概念的历史与发展,并且通过人类对自然现象的好奇与探究来揭示前沿的学术理论,为学院在物理学与光学领域的研究提供了新的思路。
本活动得到现代工程与应用学院课题组科研项目以及南京大学研究生院研究生国际交流项目支持。