缘起

          “扎根中国大地，建设世界一流研究型大学”，是南科大为之奋斗的目标；培养具有“家国情怀，全球视野，综合素养，创新能力”的人才，是南科大的使命。

          围绕这样的目标和使命，快速发展中的南科大在国际合作交流、国际化办学等方面一直不断探索、稳步前行。学校选才用才胸怀宽广、放眼全球。其中最直观的一个表现，是校园里“国际面孔”日益增多，他们也许只是一些普普通通的教授和学生，从千里之外、甚至不远万里来到中国、来到深圳，加入到我们的事业当中。是什么吸引他们来到异国他乡的南科大？他们有怎样的故事、怎样的梦想？从今天起，我们推出“南科大的‘国际面孔’”系列人物故事，希望通过分享部分国际师生的经历和感受，增进沟通交流，促进文化交融。敬请垂注。

“我来自伽利略的故乡”

          2016年冬天，暖阳和煦，南方科技大学一号门进来了一家四口。男主人打着电话，似乎正在确定路线，英文略带些意大利口音。女主人身旁的两个孩子雀跃着，校园内郁郁葱葱，滑翔而过的白鹭吸引着他们。

          这一家子，来自一个我们既“熟悉”又陌生的遥远城市——意大利的比萨。比萨（Pisa）是伟大的科学家伽利略的故乡。而男主人就是南方科技大学物理系副教授莱昂纳多•莫德斯托（Leonardo Modesto），他的研究领域涵盖宇宙学，粒子物理学和量子力学。

不断试错经验累积 求知路上高手过招

          莫德斯托副教授一直在学术路上前行，足迹遍布了多个大洲。

          他先在意大利的比萨学习。据说伽利略曾在比萨斜塔塔顶上做过著名的自由落体试验。我们向莫德斯托求证时，他微微一笑，说这个故事我不太清楚，但是我们确实在斜塔上做过这个实验，结果也是符合定理的。

          随后，莫德斯托又前往意大利北部的城市都灵求学，并在那获得了物理学博士学位。他说，我在都灵与从事弦理论（String Theory）研究的彼得罗·弗雷（Pietro Fre）教授合作。读博期间，他认为他的导师对他影响最大。他的导师曾说，“做实验失败了，这很正常。即便前面的一百次都错了，也要不断试错，经验累积，重要的是最后成功的那一次”。

          在取得学位后，莫德斯托副教授又搬到了法国的马赛，在那里他遇见了世界著名的天体物理学家卡尔罗•罗威利（Carlo Rovelli）。他是“圈量子引力论”的创始人之一。莫德斯托感叹道，那时觉得自己成为了一名“物理学家”。

          两年之后，他作为博士后在加拿大滑铁卢的圆周理论物理研究所（Perimeter Institute in Waterloo ）从事科研工作。这个研究所与美国宾州州立大学的引力与几何研究所和德国的阿尔伯特·爱因斯坦研究所齐名，是当今世界上涉及圈量子引力论这一领域的研究者的高地。莫德斯托表示，“我感到很幸运，在工作期间见到了李斯莫林（Lee Smolin），罗伯特·迈尔（Robert Myer），罗伯特·曼（Robert Mann），拉斐尔·索金（Rafael Sorkin），特鲁克（N. Turok）等世界顶级的物理学家。”2012年，中国一所知名大学聘用他担任教授。2016年底，莫德斯托接受南科大的邀请，来到深圳加入了南科大这个大家庭。

学术道路上的难忘瞬间

          在求真的学术路上，莫德斯托副教授谈到了两个他觉得最难忘的瞬间。

          第一个瞬间是当他发现在斯莫林-罗威利（Smolin-Rovelli）的量子引力理论中，或许可以解决黑洞的“奇点”问题。“奇点”是宇宙大爆炸之前宇宙存在的一种形式，它具有一系列奇异的性质，无限大的物质密度、无限弯曲的时空和无限趋近于零的熵值等。科学家证明在广义相对论的宇宙学中，“奇点”是不可避免的，均匀各向同性的宇宙是从“奇点”开始膨胀的。他说，这个发现让他意识到黑洞中存在另外一个宇宙，这个宇宙和人类居住的宇宙是对偶存在。

          第二个瞬间是他发现一种超越爱因斯坦理论的引力理论在量子尺度上展现出良好的性质。对科学家来说，这种引力理论不需要引进幽灵场而且在量子尺度上不会引起发散。多年来，科学家们都无法解决量子场论框架中的引力问题。他说，然而现在我们证明解决这个问题是可能的，而这也是我来到南科大的初衷。我希望能推动南科大在这个领域发挥引领作用。

          在谈到未来的研究方向上，他表示，“我研究的是引力物理学，关注两个方面的问题。第一个方向更偏向于理论研究，与引力的量子化相关。正如我之前提到的，我们与世界各地的同行、博士后和科学家一起，在量子框架下制定了一个新的引力理论。这个理论具有良好的性质，我们将尝试理解这一理论所蕴含的新物理和它潜在的应用。”

          “第二个方向是关于黑洞。如果黑洞的观察者跳入黑洞，那么这个人能抵达黑洞的中心么？最近我们研究发现，黑洞内部就像另一个宇宙，没有任何物体或者说没有任何人能抵达这个黑洞的中心。”

          他表示，他作为一名理论物理学家，相比于应用物理学，对认识和理解自然的本质更感兴趣。然而，过去的经历告诉我们，很多过去只存在于理论上的东西迟早都会对日常生活产生影响。“我给你举一个最常见的例子，比如麦克斯韦方程，人们利用电磁的相互作用，发明了移动电话、电动发动机、家用电器等。或许未来的星际通信将使用引力波而不是电磁波，星际旅行使用的太空船比光速还快。”

在南科大与优秀的人一同进步

          “中国是一个发展中国家，政府投入了大量资金用于科学研究，为科研工作者们搭建了良好的平台。”几个月前，莫德斯托教授一家选择搬到了深圳。他觉得这座城市体现了中国致力于高科技发展的决心。他说，在深圳生活非常舒适，虽然夏天有点炎热，但其余的时间气候适宜，即便是冬天也温暖如春。值得一提的是，南科大仿佛是一座建在了大自然中的大学，空气质量非常好，靠近水源保护区。校园距市中心也不远，四周丘陵环绕。他说：“如果你登高远望，城市的壮丽景色尽收眼底。”

          “我们系（物理系）人才济济，汇聚了大量从事凝聚态物理领域（理论和实验）研究的专家，他们都是非常优秀的科研人员。” 莫德斯托副教授说。

          他还强调：“我的同事们刚刚开始量子计算机和量子模拟器的建设。参与这个项目的包括俞大鹏教授等。当时听到这个项目，我非常激动，因为科学家们希望通过使用这种机器能够解决数值问题，如果不通过机器运算则需要耗费数百年的时间。还有一些同事，比如许志芳教授和张立源教授从事玻色-爱因斯坦（Bose-Einstein）凝聚和石墨烯物理学的研究，陈伟强教授则在超导体颇有建树。当然还有我们系主任何佳清教授研究的热电材料，这个方向和深圳市的能源行业未来发展息息相关。”

          说起自己深刻的印象，莫德斯托表示 ：“他们的水平很高。目前，有一个学生加入了我的团队一起工作，我希望吸引更多的学生加入一起做研究。我相信个人的进步源于与他人的协作，特别是和一群充满活力和好奇心的年轻人共事。年轻人充满激情，而激情恰恰是一名出色的科学家最重要的特征。我们经常与不同研究方向的科学家合作，但基本上还是在物理领域。然而，鉴于最近频频出现有趣话题，我不排除未来会与数学家开展合作。我们还将与工程师、生物学家合作，前景应该是很好的。最近，我和系里的一位教授决定聘请一位引力和量子信息方向的博士后到组里工作。”

从“大爆炸”到“黑洞” 我们一起探索

          如此“枯燥难懂”的学科，莫德斯托副教授是怎么能在课堂上吸引学生，引起他们探索的兴趣的？他认真地回答道，“我可以告诉你为什么我决定做物理，为什么我还在做物理。研究物理与我而言不仅仅是一项工作，它更是一项使命。”“我想了解宇宙的奥秘，包括微观和宏观层面的，想探究从‘大爆炸’到‘黑洞’的一切。”

          兴趣仿佛是科学家在科研道路上求索的明灯。莫德斯托副教授提到他小时候真正的梦想其实是星际旅行。他说，“星际旅行才是我研究物理学的真正原因，至今仍是我追逐的终极目标。平时课堂上，我会尝试从科幻小说中寻找具有现实意义的案例给同学们讲解黑洞、虫洞、时间机器等概念。通过课堂上的练习，我相信可以帮助激励学生解决和研究广义相对论这个难题。”

          随着访谈的继续，我们还就同学们关心的求学、求知的问题一一向莫德斯托副教授请教。当我们提到《星际旅行》这部科普影片中“烧脑”的物理知识时，他微微一笑，将影片中的概念串联了起来，简单几句就阐释的一清二楚。他鼓励南科大的学子们：学术上，追求真理比事业重要，真理并非掌握在权威手上。“要勇敢探索，在求知、求真的路上不断前行！”

翻译：夏莹莹

文字：夏莹莹

图片：苏佳慧、王凯强

设计：丘妍