丘獎(jiǎng)物理金獎(jiǎng) | 從小生活發(fā)現(xiàn)大科學(xué)，他們用“兩顆葡萄”摘下物理金獎(jiǎng)！

從億萬(wàn)光年之外的宇宙星辰，到組成世界的基本粒子，都屬于物理學(xué)研究的范疇。物理方向的畢業(yè)生既有優(yōu)秀的數(shù)學(xué)能力，又具備堅(jiān)實(shí)的工程學(xué)科基礎(chǔ)，跨學(xué)科知識(shí)結(jié)合面廣，一直以來(lái)都是留學(xué)申請(qǐng)的大熱門之一。

物理專業(yè)的申請(qǐng)者大多對(duì)物理十分“癡迷”，競(jìng)爭(zhēng)激烈程度也可想而知。而在丘獎(jiǎng)的舞臺(tái)上，同樣有一群對(duì)物理學(xué)充滿熱情的少年。

去年，來(lái)自南京市金陵中學(xué)的小隊(duì)摘下了2021丘獎(jiǎng)物理學(xué)科金獎(jiǎng)。能從眾多優(yōu)秀項(xiàng)目中脫穎而出，他們的研究有著怎樣的過(guò)人之處？

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“小生活”背后的“大科學(xué)”
將兩顆葡萄放進(jìn)微波爐里加熱，會(huì)引發(fā)爆炸？一條科普短視頻引起了三位高中生的興趣。

“我們一開始并不相信。但老師告訴我們，這是一種物理現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)成功就會(huì)出現(xiàn)炫酷的等離子火花。”學(xué)生說(shuō)道。于是，這個(gè)由葡萄引發(fā)的科學(xué)現(xiàn)象，成了他們的研究課題。

“兩顆葡萄引發(fā)的科學(xué)問(wèn)題”并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。在確立這一研究目標(biāo)后，三名“科研工作者”經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的失敗。

一開始，他們買了臺(tái)微波爐，買了一些葡萄就準(zhǔn)備做實(shí)驗(yàn)了。但他們一直沒(méi)有不成功，因?yàn)椴恢牢⒉t要調(diào)到什么樣的溫度，也不知道葡萄之間要間隔多遠(yuǎn)。

在一次次的嘗試中，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)，如果要達(dá)到實(shí)驗(yàn)的效果，葡萄的選擇大有門道，甚至盛放葡萄的器皿，兩個(gè)葡萄之間的距離都需要精確計(jì)算。
在物理老師的指導(dǎo)下，三名同學(xué)的“科研路”距離成功越來(lái)越近。終于有一天，理想中的等離子火花出現(xiàn)了，三個(gè)人激動(dòng)得大叫起來(lái)。

在頒獎(jiǎng)典禮上，三位同學(xué)也分享自己的心得體會(huì)。

“我們是從4月開始接觸這個(gè)課題的，暑假開始做實(shí)驗(yàn)、撰寫論文，主要利用的也是暑假和每周周末的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)和探索的過(guò)程非常有趣，切葡萄、量尺寸、調(diào)微波爐、錄視頻、觀察現(xiàn)象，不知不覺就是一整天。

無(wú)論是做實(shí)驗(yàn)、寫論文還是答辯，我們?nèi)朔止ず献鳎髯载?fù)責(zé)預(yù)實(shí)驗(yàn)和背景介紹、時(shí)域熱場(chǎng)分布分析、定量試驗(yàn)及總結(jié)。

這次研究和參賽經(jīng)歷讓我們收獲很大。我學(xué)到了要敢于質(zhì)疑、不可輕信。在學(xué)科知識(shí)方面，我們接觸到了等離子體相關(guān)的知識(shí)、時(shí)域熱場(chǎng)分布分析以及如何更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。不僅如此，我們還有了新的猜想。

物理金獎(jiǎng)是對(duì)我們研究的肯定，我們也將繼續(xù)努力，不斷在學(xué)術(shù)之路上鉆研和攀登。”

近年的丘獎(jiǎng)物理賽道“偏愛”什么樣的研究？上述物理金獎(jiǎng)作品又能帶給未來(lái)的參賽者怎樣的啟發(fā)？聽聽翰林有方老師是怎么說(shuō)的！

Dr.Wu / 翰林有方學(xué)術(shù)-教學(xué)教研主管
· 加州大學(xué)與華東理工大學(xué)重點(diǎn)聯(lián)合培養(yǎng)博士；
· 發(fā)表SCI論文16余篇；
· 帶領(lǐng)10+學(xué)生晉級(jí)ISEF決賽，并斬獲哈佛、斯坦福、MIT等TOP美本Offer。

我們團(tuán)隊(duì)分析了近幾年所有賽區(qū)、學(xué)科的丘獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)撐摹＞臀锢韺W(xué)科來(lái)說(shuō)，這幾年的獲獎(jiǎng)風(fēng)格相對(duì)穩(wěn)定，組委鼓勵(lì)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)（如果有家庭實(shí)驗(yàn)，將更加吸引評(píng)委），得到一定的結(jié)論。

今年丘獎(jiǎng)物理金獎(jiǎng)項(xiàng)目，作者們利用改造過(guò)后的家用微波爐來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)；銀獎(jiǎng)作品《探究粘稠液體墜落中的形變與卷積現(xiàn)象》，作者們?cè)诩抑械目蛷d中搭建實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀測(cè)。

這些看似生活化、沒(méi)有那么“高大上”的研究課題，不僅完美切合中學(xué)生的身份，還能體現(xiàn)物理學(xué)的真正意義：利用物理工具解釋我們看到的現(xiàn)象。

這些源自于生活的科學(xué)問(wèn)題，邁出了探索未知世界的步伐。在晦澀的學(xué)術(shù)世界中，學(xué)生在用自己的觀察和思考點(diǎn)亮一個(gè)又一個(gè)火花，這些都是他們能在丘獎(jiǎng)中獲獎(jiǎng)的重要原因。

四月中下旬，今年的丘獎(jiǎng)即將開啟報(bào)名。