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Science-X 跨学科主题沙龙 | 从“原子”到“宇宙”:微观与宏观视角下的学科发展与融合

  发布日期:2025-11-29  浏览次数:

11月21日晚,第二十届 “物理学月” Science-X 跨学科主题沙龙顺利举办,这场以 《从“原子”到“宇宙”:微观与宏观视角下的学科发展与融合》为主题的思想盛宴,让不同学科的智慧在尺度的跨越中碰撞交融,为在校学子带来了一场别开生面的跨学科思考之旅。

本次活动由物理学系团委学生会主办,日本av片 团委学生会、哲学学院团委学生会协办。在邀请了物理学系的石磊老师担任主持人之外,还邀请了物理学系的季索清老师、日本av片 的江嘉骏老师、哲学学院的杨睿之老师,共同围绕《从“原子”到“宇宙”:微观与宏观视角下的学科发展与融合》这一深刻主题展开演讲和讨论。

本次Science-X沙龙做出了全新尝试 —— 活动前期公布讨论议题,向各院系同学征集见解,让学生的思考成为沙龙的重要组成部分,作为分享者走上台前,与物理、经济、哲学领域的嘉宾老师同台交流,实现了 “师生共探” 的跨学科对话。

活动伊始,石磊老师从物理的视角阐述了他对主题的理解,为整场活动拉开了序幕。他提到:“在物理学上,微观与宏观的区分很清晰,微观的视角包括电子原子等基本粒子,宏观则可能是宇宙等更大尺度。” 他期待本次活动搭建一座桥梁,从不同学科视角解读 “尺度” 的奥秘,完成一次从微观到宏观的认知跨越。


本次沙龙围绕三个核心问题层层展开,从尺度转换带来的 “洞见”,到相变临界点的 “跃迁”,再到不同尺度理论的“盲区”,师生们在不同学科的视角切换中,挖掘着微观与宏观背后的共性与差异。

1、在不同学科中,从微观到宏观的视角转换解决了哪些重要问题,又是如何做到的?

在这个问题的探讨中,同学们率先分享了自己的思考,数学科学院周哲锐同学、金融系黄玉芹同学从各自专业出发,提出了对尺度转换与学科突破的理解。

季索清老师提到:“在不同尺度上我们可能用不同的有效理论来解决实际问题,这种有效理论可能是某个统一理论在该状态下的近似。” 他强调:“这种近似在物理学中非常重要。例如,我们不会通过研究单个水分子的行为来研究水作为整个流体时的性质。”

江嘉骏老师从亚当・斯密的 “看不见的手” 和凯恩斯的 “合成谬误”出发,强调经济学中“宏观”并非“微观”的简单相加,需要“宇宙”层面的制度设计——比如劳动法、反垄断法——来协调“原子”的行为,防止我们陷入集体的“囚徒困境”。

杨睿之老师将视角转向逻辑学,以 “自然数的定义” 为例,阐释了自下而上与自上而下的视角差异。不同的集合论宇宙,竟带来不同的算术真。这一观点让现场师生意识到,尺度与视角的转换,甚至能改变对基础概念的认知本质。


2、在不同学科中,我们如何通过不同的量级划分不同的尺度?

首先,物理学系黄海洋同学、口腔医学院陈雪婷同学结合自身观察与思考,分享了对 “系统规模与阈值” 的理解。

杨睿之老师将 “临界点” 指向逻辑学中的 “有穷到无穷”,讲述伽利略悖论、康托尔的集合论,让大家看到无穷这一 “临界点” 带来的认知颠覆。

江嘉骏老师则以 “银行挤兑” 和 “平台经济的网络效应” 为例,指出经济学中的 “相变” 与 “信心”“预期” 的突变相关:当取款人数超过阈值,银行系统会从稳定陷入挤兑危机;当社交软件用户数突破临界点,产品便会从 “工具” 升级为 “基础设施”,而 “中观尺度” 的行业与区域,更是理解经济系统复杂性的关键。

季索清老师提到:“物理学中无量纲数可以衡量系统特征。例如,宇宙中弥散的气体与发光的恒星,总质量相近却呈现不同状态,二者的转化正是源于临界值的突破,无量纲数则成为判断这一临界点的关键标尺。”


3、在不同学科中,宏观理论与微观理论是否会发生冲突,我们又应该如何理解这样的冲突呢?

尺度跨越带来的 “盲区”,例如物理学中广义相对论与量子理论在黑洞奇点的不兼容,成为了跨学科思考的起点。物理学系金亦涵同学、哲学系汤翼达同学分享了对 “理论冲突与融合” 的思考。

季索清老师从多尺度科学的角度给出答案,指出大尺度研究中,小尺度物理过程可通过 “有效理论” 简化,如同星系形成演化研究中的 “sub-grid model”,通过对小尺度过程的等效描述,实现大尺度模型的构建,为跨越尺度盲区提供了物理学方案。而在学科学习与研究中,我们需要始终提醒自己有效理论的假设和适用范围。

杨睿之老师以罗素悖论为例,讲述了逻辑学面对尺度 “奇点” 的解决思路:公理化集合论通过调整概括原则,在规避悖论的同时保留了集合论的核心功能,而康托尔的对角线法更启发了哥德尔不完全性定理等重大突破。这让大家意识到:尺度的 “盲区” 或许正是新发现的契机。

江嘉骏老师谈到:“经济学的 “盲区” 源于 “异质性”—— 人类个体的差异让 “代表性个体” 假设难以适配现实。” 如今经济学正借助大数据与 “基于主体的模型(ABM)”,从 “异质性原子” 出发,重构更真实的宏观经济图景。

三轮议题讨论后,沙龙进入自由提问环节。现场同学踊跃举手,与老师展开激烈讨论。

沙龙最后,石磊教授总结道:“Science-X 跨学科主题沙龙的初衷并非给出 ‘标准答案’,而是搭建跨学科的桥梁,让大家看到不同学科思考方式的碰撞与相通。”



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