從粒子到場：一場穿越微觀與宇宙的認知遠征——記清華大學王青教授科普報告走進青島九中

我們身體里的每一個原子，都曾屬于一顆古老的恒星。而今天，我們正以科學為橋，連接起宇宙的過去與人類的未來。

2025年12月8日，青島九中報告廳內，一場關于“極小世界”的探索之旅悄然開啟。清華大學長聘教授、教育部高等學校大學物理課程教學指導委員會主任委員王青教授，以《粒子與場——探索極小的神秘之旅與認知革命》為題，帶領九中學子穿越兩千年的科學長河，從德謨克利特的原子猜想，到今天中國計劃中的環形正負電子對撞機（CEPC），叩問物質最基本的奧秘。

一

粒子：萬物之源，宇宙之始

“如果你只能留下一句話給后世，”王青教授引用費恩曼的名言開場，“那就說：‘萬物由原子構成’。”

但這只是故事的開始。粒子遠不止是靜止的“積木”，它們是宇宙演化的親歷者。從大爆炸后第一秒的夸克湯，到恒星內部核聚變產生的碳和氧，再到超新星爆發拋向星際空間的鐵和金——構成我們身體的每一個元素，都曾穿越億萬光年，歷經恒星生死。

“這意味著，”王青教授指向屏幕上的元素周期表，“你血液中的鐵，可能來自一顆比太陽古老十倍的恒星；你呼吸的氧，或許誕生于某次劇烈的星系碰撞。我們，就是行走的宇宙史。”

二

場：看不見的舞臺，萬物互動的語言

如果粒子是演員，那么場就是它們表演的舞臺。電磁場讓電子環繞原子核運轉，引力場支配星系旋轉，量子場則描述著微觀世界最詭異也最真實的規律。

三

對撞機：在地球上重現宇宙的嬰兒時期

如何研究宇宙誕生之初的瞬間？答案是對撞機。王青教授展示了大強子對撞機（LHC）和我國規劃的CEPC的圖像，解釋科學家如何通過讓粒子以接近光速對撞，在微觀尺度上再現宇宙早期的極端高溫高密度狀態。

“某種意義上，宇宙本身就是一臺巨型的天然對撞機，”他說，“而我們，正在用人類的智慧，重建這臺機器的‘嬰兒版’。”

四

科學與人文的交響：

我們是誰？從何處來？向何處去？

報告不止于物理公式。當王青教授談到巴羅的“文明尺度”——人類從肉眼觀星到探測引力波，認知邊界不斷拓展——臺下同學的眼神亮了起來。科學探索的本質，是人對自我存在意義的不懈追問。粒子研究看似遙遠，卻直指人文核心。

五

九中學子的“十個想法”：

當科學種子落入年輕土壤

報告結束后，同學們并未匆匆離場。禮賢高一.6班黃一茗同學的筆記本上，記錄著聽完講座后涌出的十個問題與靈感：

1. 能否用量子隧穿解釋某些化學反應速率異常？

2. 宇宙早期對稱性破缺與生物特性有關嗎？

3. “真空不空”是否意味著能量可以從“無”中提取？

“王教授讓我明白，”黃一茗同學說，“物理不僅是試卷上的題目，更是理解世界如何運行的語言。”

六

啟示

·珍惜中學階段的物理課程，那是人類幾百年智慧的結晶

·擁抱“不理解”的狀態，物理學的魅力常藏于反直覺之處（如量子糾纏、時間膨脹）

·理解科學背后的歷史與人文，讓知識有溫度、有故事

這場報告，在青島九中的冬日校園里，埋下了一粒粒科學的種子。結束之后，同學們為王教授送上鮮花。從德謨克利特到希格斯，從原子猜想對撞機，人類探索極小的旅程，也是一部認知自我與宇宙的史詩。對于剛踏入高中校園的學子而言，這場講座如同一把鑰匙，不僅打開了微觀世界的大門，更點亮了他們心中三個樸素卻深遠的問題：

我們所學的知識從何而來？

——來自無數如王青教授一般的科學家，對真理數百年的熱情奔赴。

我們為何要探索看不見的粒子？

——因為它關乎星光何以閃耀、生命何以形成，關乎我們如何理解腳下這個世界。

今天的我們，可以做些什么？

——保持好奇，認真對待每一節物理課、每一個公式背后的故事，在筆記本上記下那些“天真”卻閃亮的問題。科學的遠征，此刻正從我們的筆尖與思考中啟程。

撰稿：鹿欽偉

一審：劉文曉

二審：邱純凱

三審：鐘鳴

供稿：禮賢校區

第3586期

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