5月20日下午,由北京大学图书馆、九三学社北京大学委员会联合主办的“科技之光 | 前沿科技&书香九三@燕园”系列讲座第十九讲在图书馆南配楼艺术鉴赏厅举行。北京大学博雅特聘教授彭良友以“超快物理慢谈:没有最快,只有更快”为题作学术报告,介绍了超快科学的发展历程、核心原理与前沿应用。讲座由北京大学图书馆副研究馆员、九三学社北京大学委员会副主委王旭主持。

讲座现场
讲座开篇,彭良友阐释了物理学的核心使命——探究物质组成、相互作用及演化规律,指出超快物理作为物理学的前沿,旨在捕捉和控制微观世界的极速变化。他通过时间尺度类比,让听众直观理解:1飞秒等于10-15秒,光在此时长内仅能传播0.3微米;1阿秒等于10-18秒,其与一秒的关系,堪比1秒与宇宙年龄(138亿年)的差距。
彭良友介绍,超快物理的发展历经了3次革命性突破。第一次革命源于20世纪中叶微波电子学的发展,晶体管的发明与条纹相机的应用,将时间分辨率从纳秒推向皮秒;第二次革命以激光发明为核心,锁模技术实现飞秒级脉冲,泽维尔凭借飞秒化学研究斩获1999年诺贝尔化学奖,首次实时观测到分子分解过程;第三次革命则是光波电子学的突破,高次谐波技术催生阿秒脉冲产生,2023年诺贝尔物理学奖便授予了在该领域作出开创性贡献的三位科学家。

彭良友作讲座
彭良友详解了超快物理的核心技术与原理。泵浦-探测法作为基础实验方法,从19世纪的火花摄影技术发展而来,通过双脉冲激发与探测,实现微观过程的可视化;啁啾脉冲放大技术(2018年诺贝尔物理学奖)解决了飞秒脉冲能量瓶颈,广泛应用于医疗、工业等领域;高次谐波产生技术则为阿秒脉冲提供了核心支撑,让人类首次能够观测电子在原子内的极速运动。
在前沿展望部分,彭良友表示,当前超快物理正从“观测”向“控制”跨越,4D电子成像技术有望完整捕捉电子运动,而通过不同维度设计特定的激光场,可实现化学反应控制、超快制造等方面的应用突破。此外,超快技术在眼科手术、精密加工、核聚变等领域的应用,持续推动着科技与产业的升级。
互动提问环节中,彭良友耐心解答了现场听众的疑问。此次讲座以通俗语言解读深奥物理,既展现了超快物理的科学魅力,也让听众感受到人类探索微观世界的不懈追求。彭良友强调,超快物理的发展永无止境,未来仄秒脉冲技术或将开启原子核动力学观测的新纪元,为人类认识和改造世界提供新的可能。
主讲人简介:
彭良友,湖北省恩施州利川市人,国家重点研发计划首席科学家,现任北京大学博雅特聘教授;兼任北京市海淀区科协副主席、北京市海淀区政协委员、九三学社北京大学委员会副主委、北京市海淀区海外联谊会理事。曾任北京大学物理学院副院长(2019—2025)。1998年本科毕业于华中师范大学物理系,2005年获英国贝尔法斯特女王大学博士学位,2005—2007年在美国内布拉斯加大学从事博士后研究,2007年回国到北京大学物理学院工作至今。长期从事激光与物质相互作用的超快动力学,以及基于囚禁离子的量子计算与量子模拟方面的理论研究,已在国际知名期刊上发表论文150余篇。先后获得全国饶毓泰基础光学奖、中国物理学会饶毓泰物理奖、教育部高等学校科学研究优秀成果自然科学一等奖、美国物理学会杰出审稿人等奖项与荣誉。出版教育部“101计划”教材《计算物理学》(北京大学出版社,2025年4月)。