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发布: 8:00am 07/02/2023

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馬大物理系 培養全方位及領導大馬物理研究的人才

报道:实习生 林僡譞 摄影:本报 谭湘璇
馬大物理系外面的牆上有與物理相關的壁畫,打破人們對物理的刻板印象。圖為贊比裡(左)和鄭聯星在馬大物理系外合照。

是一門系統性瞭解自然宇宙學科,小至組成物質的原子與粒子、日常生活中的光、聲音、電能、熱能,大至宇宙的各種星體,都是物理系的研究範圍。從科技發展的角度而言,更快的網速、更安全的加密系統、更先進的科技產品背後,也離不開物理研究的支撐。

換言之,物理是人類理解大自然運行的方式,物理研究則是人類與自然對話的過程,通過嚴謹的實驗與論爭,人類能慢慢理解大自然的運行方式,並以此原理創造出能夠幫助人們生活的物品。說到馬來西亞的物理研究,成立於1961年的馬來亞大學物理系是我國培養物理研究員的重要基地,也是我國培養物理相關領域的跨領域人才的基站。

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報道:實習生 林僡譞
攝影:本報 譚湘璇

馬大物理系系主任贊比裡再那阿比丁博士(Professor Dr Zamri Zainal Abidin)透露,該系擁有離子研究院、低維材料研究院、天文學與天文物理研究院、理論與計算物理研究院、電漿研究中心、光子研究院、粒子物理研究院、輻射實驗室以及量子與鐳射實驗室9大研究中心,對物理學各領域都有所涉獵,並擁有多項大型物理研究正在進行中。

贊比裡向記者講解馬大物理系所擁有的研究院以及他們所進行的研究。

與工程系、電腦科學系培養特定領域專才不同的是,馬大物理系旨在培養全方位學習物理並領導大馬物理研究的人才。因此,該系的本科生將學習物理各領域的知識。他坦言,“物理並非一門職業,但學生會在求學過程中學習各種物理相關領域的知識與理論,讓畢業生掌握各領域的知識。”該院博士生鄭聯星對此也深表贊同,他向記者解釋:“物理系畢業生所掌握的技能與工程系、電腦科學系的畢業生不同,他們的優勢在於連接物理各領域的重點,能夠發現他人無法發現的問題。”

物理系生擅長髮現科學領域鮮為人知的重點

隨著時代的發展,快速完成學業,投入職場已非人們的首要目標,人們傾向於從事自己所熱愛的工作,也願意花時間尋找自己所熱愛的領域。因此,贊比裡認為,修讀物理系能讓一些尚無明確職業規劃的學生接觸不同的領域,從而尋找自己熱愛且願意深耕的領域。

該系的畢業生在科學相關的領域都有所涉獵,也能成為各領域的佼佼者。馬來西亞知名橡膠手套製作公司──頂級手套創始人丹斯里林偉才、全馬最大家居用品零售商MR DIY創辦人陳氏兄弟都是馬大物理系畢業生,表明物理系畢業生可在各領域發光發熱。以他個人的經驗而言,部分科技企業會傾向選擇物理系的畢業生,因為他們擅於發現工程系等畢業生難以發現的重點。

馬大物理系擁有各種精密儀器,讓學生與研究員得以進行精密的實驗。圖為馬大物理系的其中一間實驗室。

除了物理在科技領域的運用,培養物理科研人員也是馬大物理系的重點。作為一所研究型大學,贊比裡與鄭聯星目前都一直從事物理方面的研究,為了解馬來西亞在物理方面的研究現狀,記者也藉機請兩位受訪者談談自己的研究領域。如上所述,物理系的研究領域極廣,兩位受訪者的研究領域完全不同,唯一相同的是,在談起各自的研究領域時,兩人的言談舉止間都表現出一種難以掩蓋的興奮,迫不及待地介紹起自己的研究領域的有趣之處。

●學者研究領域1:天文學
贊比裡最愛探索神秘宇宙,對未知星體著迷

贊比裡是天文學方面的研究者。他直言,自己一直是個喜歡探索宇宙神秘的人,對外星人等宇宙神秘現象深感興趣,也是他投入天文學研究的主要原因。他向記者介紹,最近天文學界有了個令人振奮的發現,也就是成功拍攝到黑洞的照片。在2019年以前,黑洞只存在於理論中,從未有人證實或觀測過黑洞的存在。因此,這次得以拍攝到黑洞的照片,是天文學界的重大突破。

談起天文學,贊比裡難掩興奮之情,滔滔不絕地講述其中有趣的部分。

天文學所研究的是我們所生存的宇宙,裡頭有著各種尚未被人類知曉的星體,而這也是贊比裡對天文學著迷的原因。就以黑洞而言,黑洞是維持行星在其軌道上運行的重點。贊比裡解釋,黑洞是一些巨大的恆星爆炸後所產生的,擁有著極強的引力,能將周圍的任何物體,包括光吸入其中。但是,在碩大的宇宙中,如沒有一個強大引力拉著所有的星體,這些星體將散落在宇宙各角落,而黑洞正是這巨大引力的來源。

●學者研究領域2:量子光學
鄭聯星致力研究量子通訊,為其發展盡一分力

博士生鄭聯星所專研的領域是量子光學(quantum optics)在通訊中的運用。量子物理是一種研究極微小事物的學科。它與傳統的宏觀物理學的差別在於,量子具有不可觀測性與非局域性。傳統宏觀物理中的任何事物都是可被預測地,以一顆球為例,只要擁有足夠的資訊,人們能準確預測這顆球的動向。然而,在量子物理中,光子所呈現出的狀態是概率性的,無法被人們準確地預測量子的動向。而且,由於量子物理的不可觀測性,人們也無法觀測到光子的具體情況,一旦被觀測,光子的形態將被改變。

鄭聯星專研的領域是量子光學(quantum optics)在通訊中的運用。

鄭聯星所研究的主題,便是如何在通訊中利用光子。他表示:“目前我們的通訊主要的載體是光纖,但這種通訊方式在加密上有缺陷,也就是我研究量子通訊的主因。”傳統的通訊方式是電子設備將我們所編寫的信息轉換成信息單位,也就是由0和1組成的一組數字,再通過光纖等載體傳送到另一個設備。這種通訊方式的加密方式是將這組數字弄得非常複雜,讓電腦無法在短時間內破解。然而,隨著量子電腦的出現,其強大的計算能力能讓這種加密方式在短時間內被破解。因此,人們萌生以量子的不可觀測性作為加密方式以解決傳統加密方式所存在的缺陷。

鄭聯星表示,目前的量子通訊仍處於起步階段,各國也競相進行類似的研究,而他所做的研究也只是實現量子通訊的一小步。雖然如此,他仍對自己的研究充滿興趣,希望能對量子通訊的發展盡一分力。

物理學並不高深,也可以輕鬆學習物理知識

作為馬大物理系的前任學生會主席,鄭聯星強調,物理學並非如我們想像般的高深,而馬大物理系學生會也致力於結合藝術與物理,讓人們能以輕鬆地方式理解物理。目前,該會已成功舉辦天文繪畫(astro art)、物理相關的展覽、以及戲劇表演等,讓學生能以輕鬆有趣的方式理解物理。贊比裡也指出,馬大物理系的優勢之一,便是擁有活躍的學生活動,讓學生在辦活動的過程中學習溝通、協調、策劃等工作需要的軟技能。這種物理與藝術相結合的活動也開拓學生的視野,培養許多跨領域專才,也讓該系畢業生更有競爭力。

Astro Art活動參與者正展示他們的繪畫成果。(圖源:受訪者鄭聯星提供)

目前,該系也積極與企業展開合作,讓學生以畢業項目(final year project)的形式解決公司所面對的一些技術問題,爾後再到公司實習一個學期,學習以物理系所學到的原理解決企業所面對的實際問題。贊比裡解釋,這樣的設計是為了讓學生得以應用所學的知識解決企業的問題,提高學生的競爭力。企業也可通過這種方式發掘一些有潛力的學生,讓學生在畢業後到該企業服務,為學生和企業創造雙贏的局面。

馬大物理系也有著豐富的學生活動,圖為去年進行的Astro Art天文繪畫活動,嘗試將天文學與藝術結合起來。(圖源:受訪者鄭聯星提供)
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