成为真理的追逐者

2018-02-26

姚子奕的竞赛假期

 

226日早上,新金沙注册平台开户网址高中部全体师生齐聚力行楼,举行了新学期开学典礼。高一(11)班的姚子奕同学作为USIYPT2018队员的代表,在开学典礼上分享了比赛的准备阶段和比赛过程中的体会和感受。

127-28日,我校陈少锐、王鹏超老师带领高一高二年级的赵唯翔、刘子沛、张朝深、陈言楷等十二位同学在美国弗吉尼亚州的林奇堡兰道夫学院参加了美国青年物理学家锦标赛(USIYPT)。

最终深中代表队取得了“海报”比赛环节的全场最高分,斩获了2018USIYPT的海报冠军奖(Swartz Poster Champion USIYPT 2018)。

现在,与大家分享姚子奕同学的演讲全文。

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大家新年好!我是USIYPT2018队员,高一(11)班的姚子奕。

上学期,我和另外2位高一同学一起加入了这个活动。12名队员被分为4个组,分别对天文、电磁、流体力学和光学进行研究。我们天文组研究月球轨道。在第一次看到题的时候,我想:这不过就是简单的运算吧?

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为什么他们还要做那么多的实验呀?仔细一想发现月球轨道根本就不是圆形且存在着其他干扰因素。学长学姐也告诉我题目不会这样友善,他们紧接着简略地给我讲了一遍的理论框架。当时的我似懂非懂,只是一个劲的点头,甚至不好意思过多询问其中的原理。

那天下午,我意识到了我和学长学姐之间巨大的差距,本以为我物理学的还不错。晚上,完美主义的我为了不把自己的头埋在沙坑里,只好把头埋到天体物理学课本和谷歌学术的论文中。

曾经,脑洞清奇的我想出了奇奇怪怪的手段,例如用光谱分析甚至用月亮亮度来测量地月距离,但其实这些都是测量太阳系以外恒星的方法。后来,我们找到了最靠谱的方法:架起望远镜通过像素点测量。从最开始的让手抖的同学手抓像素点再到电脑拟合测量,误差逐步减小,实验也一步一步地完善,模型一步步具体化。这个过程中,我们不仅学到了很多物理知识,有了各种有趣的新发现,更有探索真理的欢乐,就像真的是科学家一样,在思考和研究的过程中不断提升。

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比赛的前一天晚上,所有成员集聚在一间房中,做最后的准备。凌晨1点,我们的研讨会才得以结束。然而对于像我这样不熬夜的队员来说,见识到的并不是弗吉尼亚深夜的月光、队友一声一声的哈欠;对于一些高二学长和学姐来说,他们现在可以骄傲自豪地问他们的朋友:“你们见过凌晨四点的林奇堡吗?”我们见识到的是一个团队的运作。

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原来,大家原本只是专心于自己组里的内容,但那一天晚上不断相互帮助,完善各自的论述方法,甚至细致到v’的英文表达。我们也讨论了整场比赛的策略。这时候,队伍的格局就与原来有所不同了:每个人不仅为自己组的荣誉而努力,也同样为深中团队的荣誉拼搏。虽然大家时不时有一些言辞激烈的争论,但我感觉到更多的是浓厚的学术气氛——凌晨,即使穿着睡衣和拖鞋甚至浴袍都要把问题解决掉。

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比赛的第一天,一开始,电磁组辩手表述有些生涩,额头上布满了汗珠。他们的难点是不知道应该如何表达理论部分积分的原因。对方辩手也趁机提出了一些让他难以回答的问题。但就是这样的讨论中,两个学校的队员们发现了理论和实验的共有难点,激烈讨论的同时也在其中发现了不少乐趣。甚至比赛已经结束了,他们还在继续争论,面红耳赤,意犹未尽。

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第二天下午是海报评选。所谓海报评选,就是参赛团队挑出其中的一道课题,将他们研究成果的结晶PPT,以纸质版的形式张贴呈现。评委们仔细阅读并提问队员问题。流体力学组的队员不负众望。最终,深中USIYPT2018团队以全场最高分获得此赛事的海报奖,也是深中在USIYPT上第一次获得该奖项!

我在和其他学校队员进行交流的时候,见识到了一些新颖的方法,真实的感受到了国际上高中生的物理水平。我们运用的照相机成像原理绕了个大弯路:在照机成像的时候,会有一个这样的相似三角形,我们根据相似三角形和月球面积的像素点和半径,算出了地月距离。而他们却告诉我们,要多观察公式,没有必要太直接地跟题目硬着来。于是,他们经过简单地整理公式,直接准确快捷把我们算了两个星期的数据用一天时间整理了出来。

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直到比赛结束后,仍有许多画面在我心中挥之不去:我们天文组的同学搬着正跟我一样重达40千克的望远镜穿梭在CBD栋的天桥上的情景。有的时候,鉴于新金沙注册平台开户网址的高楼的遮挡,只能在某个地点看到月亮。但是,由于望远镜本身的设计,只好扭着脖子像这样观测,形况更差的时候,月亮已经是大概在天顶位置了,也就是近乎垂直于我们的望远镜。

第二天,我就落枕了,落枕好了以后,又有一天,月亮又在天顶位置,于是我又落枕了,反反复复地直到寒假。周日,流体力学组的同学在C3楼和5楼之间抱着风机、风洞窜来窜去,一会又是锯木头吸了很多木屑,一会又是到处找合适的螺丝刀,一会又开启风机收集了近两万组数据。USIYPT给我的最大感悟是:一切研究都没有捷径可走。

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我十分享受此次比赛。从研究到比赛,见识到了不同的人,学会了相处并接受别人对我提出的建议;见识到了不同的方法,也学会了倾听别人的想法而不是一味否认别人的观点;眼界也不只是停留在生硬的物理知识上,格局也开阔起来。

比完赛后细细一想:我不仅仅单纯地研究了一道课题,更预见到了我一直憧憬的科研道路:Aerospace engineering,也就是航空航天工程。想象着自己的团队造出新型运载火箭,是的,我想送人上天,我更想自己上天。艾伦马斯克也说过:“I could either watch it happen or be a part of it”。

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虽然我们的课题和真实的rocket science很不一样,但过程是大同小异的。理论、实验、分析误差、得出结论再到研讨会式的辩论。尽管这个过程中有很难堪地失败吹凉风的时候,但也有拿到准确数据时的兴奋。

虽然预见到未来的漫漫长路,但我并不让幻想泡汤。我想我需要抓紧每一个能提升自己的机会在知识储备的漫长过程中,不应有太多的怨言,作业也好,考试也好。任何事情都没有捷径。可以说,USIYPT给我提供了一定动力,使我预见了我所希望的科研未来。

在此,感谢USIYPT2018的所有队员,感谢老师和学长学姐们在关键时候给我们的指引,感谢所有做出贡献的人,也感谢深中对此项赛事的认可和支持!

2019年的USIYPT将在纽约州举行。如果你也像我们一样热爱物理,耐得寂寞和承得住失败,忍得了队友的尖锐泼冷水和学长学姐的吹毛求疵,加入我们,和我们一起成为真理的追逐者。

谢谢大家。


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