2025年11月17日下午,由中科大附中与“墨子沙龙”主办,中国科学技术大学教育基金会协办的《从牛顿到爱因斯坦》科普报告在中科大附中报告厅举行,活动通过腾讯、新浪、B站、知乎等视频网站全球同步直播。
讲座邀请中国高等教育学会副会长、中国科学院院士罗俊主讲,中科大基础教育集团党委书记、主任马运生,中科大附中党总支书记、校长汤胜及相关处室负责人出席此次活动。高一年级全体同学现场聆听了报告,跟随罗院士开启了一场穿越三百年的科学思想之旅。

罗院士以一项有趣的评选开场:上一千年最有影响力的思想家评选中,马克思、爱因斯坦与牛顿位列前三,这不仅反映了他们对人类认知体系的深远影响,也暗示了科学、哲学与社会发展的交织。随后,他以宏大的历史视角和生动形象的语言,系统梳理了人类宇宙观的演变与引力认识的壮阔历程。从古代亚里士多德的“地心说”与石申的“五行说”,到托勒密对地心体系的完善,再到哥白尼以日心说撼动旧有秩序——科学正是在挑战权威中艰难前行。哥白尼学说所体现的“简洁性”原则,被引申为物理学与美学追求的核心:自然规律往往以最优雅的形式呈现。而布鲁诺因坚持宇宙无限论而献出生命的故事,更警示我们科学探索曾与生死安危紧密相连。

随着望远镜的发明,观测天文学迎来黄金时期。第谷·布拉赫积累了空前精确的天文数据,其助手开普勒在此基础上,总结出行星运动三大定律,被誉为“天空立法者”。至此,牛顿的万有引力定律已呼之欲出。牛顿力学不仅完美解释了天体运行,甚至指引人类在“笔尖下”发现了海王星,彰显了理论预测的巨大威力。然而,牛顿体系并非终极真理。水星近日点进动的观测值与理论计算存在微小偏差,寻找假想的“火神星”以解释此差异的努力终告失败——这为新的物理学革命埋下伏笔。爱因斯坦的广义相对论应运而生,它彻底革新了人类的时空观:物质决定时空如何弯曲,弯曲的时空反过来决定物质如何运动。这一理论预言了光线在引力场中的偏转,并预言了引力波的存在。罗俊院士不仅勾勒出理论演进的清晰脉络,更着重强调了科学探索的核心精神:对真理的不懈追求与对实验证据的无比尊重。他指出,从牛顿的苹果到爱因斯坦的相对论,每一次理论的飞跃都源于对旧有框架的深刻反思与严谨验证。这种“精益求精、勇于突破”的科学精神,正是激励一代代科研工作者前赴后继的内在动力。
![]() | ![]() |
在回顾历史的基础上,罗院士重点介绍了引力波探测的现代进展。地面激光干涉引力波天文台(LIGO)的成功开启了引力波天文学的新纪元。然而,地面探测受限,空间探测势在必行。空间引力波探测的主要科学目标包括揭示宇宙早期奥秘、研究黑洞并合等强引力场现象,以及检验引力理论。

在此背景下,中国主导的“天琴计划”备受关注。该计划于2014年3月24日在华中科技大学正式提出,旨在通过地心轨道上的三颗卫星组成引力波探测天文台。罗院士表示,“天琴计划”正按照既定的“0123”技术路线图稳步推进,并已取得一系列重要进展。更令人振奋的是,在攻关过程中衍生出的诸多尖端技术,已成功应用于地球重力场测量、卫星导航等国民经济发展领域,展现了基础科学研究强大的溢出效应。在未来,天琴计划将继续不断攻坚,为国家航天事业与实现高水平科技自立自强提供坚实支撑。
![]() | ![]() | |
![]() | ![]() |
讲座结束后,现场气氛热烈,掌声经久不息。在互动环节,同学们踊跃发言:有的同学就“海妖”问题的定性分析与重力场测量中的偏差提出疑问,有同学关注引力波的实际应用前景,还有同学请教引力与量子力学统一这一物理学前沿难题……罗俊院士耐心地一一解答,并深情勉励同学们,要对科学真理保持执着、坚定与热忱,珍惜时光,努力学习,未来为国家的繁荣与民族的复兴贡献自己的智慧与力量。

整场讲座纵横古今,从仰望星空的古老沉思,到探测时空涟漪的现代壮举,深深激发了学子们对科学探索的敬畏与向往。愿科附学子怀抱这份对真理的热忱,在科学世界的星空中,点亮属于自己的光芒。
供稿:高一年级组 娄见东
一审:赵子君
二审:蒋克兢
三审:黄乃斌







