4月1日中午,地球与空间科学学院在逸夫二楼3331开展了2022年第二次学术午餐会。这次活动,我们邀请到了来自理论与应用地球物理研究所的岳汉老师。
在这次活动中岳汉老师就同学们所提关于地球物理学科学习内容、研究方法、发展前景等各方面的问题做了详尽而生动的回答,同时着重谈到了他对科研的看法,真诚地为同学们选择人生方向提供了建议。下面就让我们走进这次学术午餐会,感受岳汉老师眼中的地球物理学吧。
在活动的开始,岳汉老师简单介绍了地球物理学的专业情况。从同学们比较关心的升学与发展切入,他谈到固体地球物理专业的研究生招生以学术类型为主,有较多的学术博士名额,以培养科研工作者为第一目标;从专业发展来看,地球物理和实际应用的联系更紧密一些,即使不从事科研工作,石油公司等也是比较不错的选择;在学术就业方向,地球物理的学术选择也更为多样,高校之外的地震局、中科院也是很好的科研单位。
在活动过程中,有同学问到地球物理学研究和纯理论研究有哪些显著的差别。岳汉老师谈到,首先地球物理研究的问题都是实际存在的问题,其中某些方向具有很强的应用价值的。理论科学属于一种科学范式,在地球物理中有广泛的应用。但是不同于数学和理论物理的很多从计算、思维、逻辑角度出发的理论工作,地球物理的理论研究往往有实际问题作为目标。而地球物理的研究更依赖于对问题的敏感性,研究的过程不完全是线性的推导,有时会是先有对结论的预测而后用严格的逻辑证明它。事实上,纯理论的研究在地球物理体量在逐渐缩小,随着计算机科学的发展,数值方法的引入,它在解决不规则边界问题上的优势使它逐步取代了寻求数学解析解的研究方法;而大多数理论研究和数值方法密不可分。对有志于从事地球物理研究的同学们来说,提高编程能力就是学习过程中很重要的一个方面。在谈到地球物理发展的瓶颈,岳汉老师认为是观测不够好是围绕着地球物理发展过程中最大的瓶颈。他用大气科学举例,大气科学的飞速发展源于卫星技术的发展,卫星实时云图的观测为预测短期内天气的变化提供了可能。回到地球内部,虽然地球物理的控制过程通常逃不出经典物理的范围,但是在实际地球的复杂,未知介质中,多种物理过程以及复杂参数如何相互作用依然是巨大的未知问题。近年来观测数据的指数级增长让我们对一些问题有了更加清晰地认识。在岳汉老师眼中,地球物理的未来是一个挑战与机会并存的未来。
听了岳汉老师的介绍,有同学对具体的观测手段感兴趣。岳汉老师讲到重力、地磁场、地电场,地震都是地球物理的传统观测手段。通过测量重力反推地下的密度分布,测量地球电导率反应地球电磁场从而推测地下流体、矿产资源的分布。除此之外,目前用大地测量和影像遥感手段观察地球表面的形变反映地下结构的运动逐渐已经成为主流方法;更为小众的中微子观测,引力波探测还在理论探索的阶段。
有同学认为计算物理的方法已经到了学科发展的尽头。而岳汉老师认为很多问题都没能解决,计算科学发展的尽头还远远没有达到。例如地球物理中的塑性造山问题等都还没有被有效模拟。他认为,计算科学依赖于将物理问题简化为基本物理模型,而真实的地球过程往往无法用一个模型描述,因此如何利用计算手段,结合多种物理模型解决实际地球的问题依然是计算地球物理学的发展难点。
谈到对大一新生的建议,岳汉老师说一方面如果有志投身科研工作,目前所学的基础课是一定要学好的。但另一方面,也同样需要保持生活的多样性。他认为寻找一件自己喜欢的事情,能坚持终身是十分重要的,而在没能了解自己之前在一件事情上投入太多时间反而损失了过高的机会成本。谈及自己的本科生活,岳汉老师认为北大地球物理对于基础物理性的强调和培养是本专业最大的优势。而从事基础科学研究往往是北大学生最为擅长的方向,因此他也期待有更多的学生投身科研工作。
谈到什么样的人更适合做科研,岳汉老师讲到最为重要的是能够接受用脱离社会的评价体系来衡量自己,主动屏蔽社会上的杂音,能够忍受一些清贫。具体到基础能力来说,地球物理对于智商,思考能力的要求往往没有理论物理和数学那么高,而对于解决实际问题的综合能力反而更为重要。只要能够在本科阶段将相关的专业课内容学好就已经具备了成为地球物理研究人员的基本素质。但是科研方向的选择是因人而异的,对同学们来说,找到适合自己的方向是很重要的。大二上学期旁听老师的组会,大二下学期参加本科生科研,跟随不同方向的老师尝试不同的课题,定时参加学术报告会都是很有效的方法来找到适合自己的方向。
午餐会在轻松愉快的氛围中结束了,虽然学术午餐会只有短短的一个小时的时间,但老师讲授的专业的研究方法、学科前景;提出的具体的学习建议和对同学们的期许,一定让每个人收获颇丰,满载而归!