让高深理论物理触手可及,在游戏中解码微观粒子与浩瀚宇宙
什么是弯曲时空?带有不同“颜色”的夸克是如何构成微观物质的?如何定制一个属于自己的编程风扇……这些你都可以在中国科学院理论物理研究所(以下简称理论物理所)的公众科学日活动现场找到答案。
5月16日上午,理论物理所一年一度的公众科学日活动正式开启。活动共分为游戏体验,科普讲座和参观彭桓武、周光召展室三个部分。
DIY编程风扇是每年最受欢迎的活动之一,活动展现了计算机与理论物理的结合。现场工作人员介绍,计算机技术已成为理论研究的重要工具,许多手算无法解出的方程,可以通过计算机算出高精度的数值解。理论物理学家不再是大家想象中一纸一笔解题的样子,而是非常依赖计算机辅助研究。

编程风扇
此外,“真人飞行棋”通过掷骰子决定行进步数,通过完成指定任务或回答问题,完成一场趣味十足的理论物理探索之旅。“镜像游戏”将“宇称”概念化作视觉体验;“用夸克搭积木”可通过遵守特定的色荷组合规则,拼搭出微观世界的各种强子。

真人飞行棋
理论物理领域的概念往往较为抽象,如何将抽象变具象,且充满趣味,是理论物理所策划公众科学日活动一以贯之的目标。据活动相关策划人员介绍,今年选择的方向初衷,是聚焦公众熟悉且感兴趣、但往往难以深入理解的理论物理概念,并通过游戏化设计降低理解门槛,让参与者容易接受。
今年新增了“引力弹珠”的游戏,这个游戏让大家更直观的了解弯曲时空的概念及其天体运动轨迹。据介绍,游戏道具由策划组自主设计拼接完成,用水管搭框架,用绑带进行固定,只有模拟时空场的弹性布是专门买的,在弹性布上画了网格线,放入重球后,网格会发生形变,以此作为一种简化的视觉类比,帮助公众初步想象时空被扭曲的效果。

引力弹珠
在科普报告活动中,理论物理所副研究员王少江作《引力宇宙学的“普朗克时刻”》,他带领公众认识当今引力宇宙学存在的暗物质、暗能量和黑洞这“三朵乌云”。他介绍,一百多年前普朗克从他插值拟合黑体辐射能谱的公式中提取出量子的概念,我们现在也处在这样一个“普朗克时刻”,致力于寻找能缝合各种宇宙学观测冲突的新标准模型,以便提取下一个时代的“量子”概念。


王少江作科普报告
作为中国科学院弘扬科学家精神示范基地,理论物理所“两弹一星”元勋彭桓武、周光召展室今年作为特色打卡点向公众开放。公众通过了解两位科学家的生平事迹,以及他们生前使用过的书籍、手稿等珍贵实物,感悟他们以身报国、勇攀高峰的精神。

彭桓武、周光召展室
活动现场还展示了理论物理所学科领域介绍,邀请科学出版社、人民邮电出版社、北京航空航天大学出版社到场展示了多种科普图书,并为参与活动、完成打卡的公众发放了带有理论物理所特色的文创。

志愿者合影
作者:韩扬眉
来源:中国科学报