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Biography
我目前是北京师范大学珠海校区物理系大三的本科生。在开始介绍前我必须要声明:珠海校区是985,珠海校区是985,珠海校区是985!!!!!2019年之后北京师范大学珠海分校就关了,在那之后入学的都是北京师范大学珠海校区,谢谢大家😭
我从初中开始对物理产生兴趣,高中时参加物理竞赛,由于我比较笨,只拿了省三等奖遗憾离场。高考填报志愿时我还是想学物理,因此我按照物理学专业从高到低填,最后就来了北京师范大学珠海校区。从大二下学期开始,我加入北京师范大学系统科学学院崔晓华老师课题组,进行非线性动力学的研究。我已将相关论文分别以第一作者和第二作者投稿至Physical Review E 和 Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation。
在此期间,我对编程产生了很大的兴趣。得益于AI的快速发展,我只用了解问题、拆解问题、关注思路,而不用分精力在具体的执行上。我完成了许多科研和生活上需要的小程序,包括羽毛球抢场程序,颜色追踪程序,干涉条纹计数程序等。不过我不敢标榜自己“擅长编程”,因为我自知自己只是一个调包侠。我也学习了很多软件的使用,包括Origin、Mathematica、Inkscape等。
目前,我正在积极准备保研。我计划转向一些偏应用的专业,包括光学工程、集成电路、人工智能领域等。
About Physics
我觉得学物理就是在听别人讲一个特别好听的故事。以我最喜欢的电动力学为例,从经验定律推广得到Maxwell方程,接着是解这个方程:静电场和静磁场——不过是添加了一些边界条件而已;电磁场——看看真空近似、远场近似,再分析一下偶极辐射公式中的物理,也就结束了;狭义相对论——这真是一个精彩的故事,光速不变,事件的概念,洛伦兹协变性,最终让电“动”了起来。Callback一下标题:电动力学。电动力学是一门能将数理方法中学到的知识全用上的专业课,他加深了我的数理方法的理解,给相对抽象的数学以清晰的物理,因此我喜欢电动力学。这个学期我选了马永革老师的相对论,了解到广义协变性的本质:物质与时空相互作用,二者都是动力学的。即,没有一个事先给定的线元,线元需要解爱因斯坦场方程得到。于是时空与物质终于成了一件事。
很多人被困在数学里,这是令让感到非常遗憾的。数学不仅是一堆严密的体系,更是描述世界的语言。前者是学数学和理论物理的人需要关心的,后者是所有研究科学的人都要掌握的。对我而言,数学就是语言,每个公式讲了什么故事,每种数理方法背后的含义是神恶魔,仅此而已。然后,再搞明白这个式子成立的前提是什么,描述的对象是谁,受到哪些其他量的影响,也就足够了。到此为止,就已经能讲出一个非常非常动人心弦的故事了。
微积分介绍了微元的思想;线性代数向我们展示了线性空间;概率论与数理统计让我们面对纷繁复杂的世界时能找到他们的共性。这是大学中的数学三板斧。接着,数理方程只讲了一件事:方程加边界条件构成定解问题;矢量分析让我们有能力描述三维世界;积分变换提供了求解微分方程的思路,也带我们初步领略了共轭变量的特殊性;复变函数到底在干嘛我确实还没搞清楚,总不能就只是推导几个积分吧🤦。学到这儿大学物理需要的数学就结束咧,其实是非常简洁清晰的。虽然我还没学群论和微分几何,但我相信他们也都是语言,也都在讲一些本身非常直观清晰的事情。我要做的只是听懂它、理解它,仅此而已。
让我们再说回物理。力学是一切的根基,其中以参考系、坐标系和矢量这三个观念最为重要;电磁学、热力学和光学呈现了非常多的实验定律,四大力学正是在这些实验的基础上推广建立的。理论力学让我们在相空间${q, p}$中研究问题;统计力学则划分相格,从等概率原理出发建立起辉煌的大厦。从量子力学开始,我们转用波函数描述运动,波函数的概率诠释和力学量用算符表示是两大基本假设,人们开始将注意力集中在可观测量上。后来,狄拉克符号联系了薛定谔方程和海森堡矩阵,发现态矢量是最根本的,至此量子力学的基本框架便建好了。在对单原子的性质有了初步了解后,固体物理进一步研究在周期晶格中的量子特性。在紧束缚近似下,能级延展成能带,许多固体中的实验现象得以解释。
这是一个非常清晰好听的故事。我相信对世界充满好奇的人一定会喜欢这个故事。
About Coding
我认为编程就是拆解一个问题。你需要对问题有清晰的理解,知道应该分几步,每一步应该如何操作。有了AI之后这些活都很好干了——只要你愿意动脑子。 眼下我们来到一个剧烈变化的阶段,在AI来之前,人们需要有非常扎实的编程能力,还要有相当的查资料的能力;在AI成熟之后,人们只需要拆解任务,就能用自然语言进行编程。但是眼下,AI已来但尚未成熟,所以我们一边能用自然语言完成大量重复的工作,利用AI节省查找信息的效率,另一边又需要有一定的coding能力保证自己能看得懂代码,不至于被AI的幻觉所欺骗。不过时代的趋势一定是自然语言编程,那时候就看谁对问题有清晰独到的理解啦!
我处在一个最幸福的时代,这是一片开源盛世。想学任何工具,网上都有别人写好的tutorial,学不会,那就去问AI。只要想学就一定能学得会,这个时代给了我这样的底气。我从2023年末才接触Python,那个时候我希望做一些动画帮助我理解光学中的一些模型。我了解到了manim,我以为它会非常非常非常难学,没想到开发者们为其配备了详细到姥姥家的tutorial,我跟着学完了,也就学会了。太幸福了,这跟别人喂我饭吃有什么区别。所有的软件都有详细的教程,Mathematica、Inkscape、Origin。所有的开源项目都有清晰的README文档,手把手教你部署。这就是最好的时代。我同时为我的学生身份感到幸福,可以自由地学习,不用担心生计。我的家庭没有给我一点儿经济上的压力,我的国家富强,让我免于战乱。我感谢我的家庭和国家。