更新時間:2025-08-24 15:03:48作者:佚名
2024年秋季學期,我前往美國紐約州立大學石溪分校,開始了為期四個月的交換學習經歷,石溪大學坐落于紐約市的長島中部地區,這里被稱為紐約市的后花園,學校在數學和物理領域具有深厚的學術氛圍,享有盛譽的諾貝爾獎得主楊振寧在此工作多年,為石溪物理學系建立了理論物理研究的崇高地位,創辦了西蒙斯基金會的西蒙斯也曾在該校任職,對學校的發展做出了重要貢獻
數學學科發展勢頭迅猛,使幾何學領域的研究重心轉移到該機構。石溪大學坐落于長島茂密的落葉林帶,環境清幽雅致,離海港小鎮開車只需十分鐘,到熱鬧的紐約市搭乘火車需要一個半小時,吸引全球學者紛至沓來,日常生活充滿活力。
我將從教學,科研及生活三個方面分享我在石溪大學的交換經歷。
教學
根據簽證規定,每個交換學期必須修滿12個學分以上的課程,所以在石溪大學我選了四門課,合計13個學分。石溪大學的課程設置和南大不一樣,沒有通識課和選修課,只有各個專業的必修課,因此我基本上選的都是物理和數學方面的專業課程。不過后來我認識了石溪大學的朋友,了解到他們也有必須修夠學分的要求,涉及哲學美學歷史等學科,那些歷史系哲學系的基礎課程主要是為其他專業的學生提供知識普及,難度不大,類似于南大的通識教育課程,建議去交換的學生多加了解。
他們之中一個顯著之處在于從不設置體育課程,我的朋友得知我們享有體育課時頗感意外,不過他們那邊鍛煉風氣相當普遍,健身場所設有專屬的預定系統,同時還有供人溝通的軟件。
依我之見,或許得益于選課時的好運,我選的四個科目水準都很高,其中三個由年過八旬的資深學者授課,唯獨線性代數這門課由一位很年輕的教師講授。
石溪在數學物理學科上的課程充分體現了其深厚的學術積淀和豐富的教學資源。我修讀過一門課,授課教師是2017年諾貝爾獎獲得者,他在課堂上詳細闡述了LIGO引力波探測器的建造歷程,以及后續的發展規劃。通過這門課程的學習,我深刻體會到這個宏偉工程是如何一步步得以實現的。他時常在每節課初期,邀請同學們分享科學界的最新進展與成果,他自己也會推介一些頗具價值的前沿探索,我在這門課程里也參與過兩次分享活動,分別介紹了離子阱系統中任意子的構建,以及原子核鐘的相關內容,考核環節包括完成一個課題,中途進行一次成果匯報,課程結束后提交研究報告,并且有30分鐘與導師進行一對一的深入交流。學習中途,他邀請了作為諾貝爾獎得主的摯友來授課,這位學者是一位充滿智慧且和藹可親的長者,通過這門課程以及與他互動,我獲益良多,學到了很多知識,我也有一位同學,最終得到了他的推薦,成功申請到了加州理工大學引力波暑期科研項目的邀請函。
這位教授同時研究原子物理和激光,也是激光技術問世和激光冷卻技術發展鼎盛時期的親歷者之一,如今雖已年逾八旬,卻依然堅守在科研與教學的第一線,在授課時,他經常講述那些課本中記載的重要發明,以及那些令人難以忘懷的科學家的,親身經歷的有趣故事。他年齡稍大,數學計算能力有所下降,課堂演算時常出現失誤,聽講過程較為吃力,但物理概念理解得很透徹。作業內容多涉及物理學最新進展,難度普遍較高,通常是老師講解部分內容,其余部分需要學生自行研究完成。考試過程相當煎熬,兩次期中考試后,學生們的分數都相當“理想”,而且分數分布高度集中。他的課堂氣氛十分活躍,大概因為美國的同學大多性格開朗,經常隨時打斷老師發問,而老師也會和藹地回應,并且不時講些趣事,整個教學過程中師生互動十分頻繁。
還有一門高等量子物理課同樣由年逾八旬的V教授主講,這位教授給我留下最深刻印象的是他用的習題年代非常久遠,其中涉及WKB近似的題目據說還是他父親傳下來的,我和同學們戲稱這些題目可能是二戰時候的。坦誠地講老師授課最突出的特點在于示意圖既明晰又精辟,他對于每一個論點都會借助實例和圖示使原理變得淺顯易懂,況且即便年紀偏長他依然堅持每節課程全程手寫,聽他的課會讓人感覺這門學問既容易領悟又方便掌握,而配套的練習又能顯著提升知識運用的熟練度。考試允許使用電腦以及各類紙質資料進行全程參考,無需花費大量時間記憶公式,不過運算任務繁重,并非能夠輕易達成目標。總而言之,這依然是一門十分出色的學科。
我以為在國內已經學過線性代數課程,不會再有太多收獲,但實際聽課后發現石溪大學這門課和南京大學的教學重點大相徑庭。他們選用的參考教材是《 》,教學重心放在線性映射上,而非計算方法,甚至完全不涉及行列式這類能借助計算機高效解決的復雜技巧。換言之,他們鉆研得極為“數理”,既包括課堂上著重培養的推理模式,也包括教材的體系構造。我在此過程中領悟了許多先前僅為應付考試而進行計算的深層邏輯,同時也促使我對于后來接觸的物理知識產生了更深刻的理解。該課程安排了三位助教,主要的班級被劃分為三個單元,每個單元的學生每周都會跟隨指定的助教參加一次習題輔導。教師授課充滿活力,發音準確,助手也十分認真,經常通過互動來了解學員的掌握情況。此外,課程的一大特色是化繁為簡,課堂及作業材料需要反復鉆研,但考試卻不增加太多難度,適合渴望深入學習的學員拓展知識,對于只想了解基礎應用的學員,即便知識掌握不牢固,通過考核也不成問題。
美國現今仍是物理學研究的核心地帶,為大學本科學生提供的條件相當優越,這一點非常引人矚目。石溪大學的圖書館收藏了大量外國文獻資料,其中包含許多國內難以尋覓的光與物質互動方面的典籍,我之前便曾為尋找此類書籍而費盡周折。此外該校還聯通了紐約州立大學圖書共享網絡,倘若本校藏館未能提供所需書籍,學生可通過網絡平臺提交申請,系統將協助查詢其他紐約州立高校的館藏情況,一旦確認有藏,相關文獻會在7到14天內送達本校圖書館。并且在石溪,一次可以借用14本書,還可以直接借用一個學期。
石溪大學里,物理系的師生幾乎無人不曉楊振寧,校內有一座極富現代感的大樓,便是以他命名的理論物理研究機構,圖書館也珍藏著他的一尊頭像。此外,石溪大學還是美國數學與理論物理的重要樞紐,擔當著該領域的核心機構之一。在楊中心那邊,西蒙斯中心那邊,還有物理系這邊,學術探討一刻不停,在楊中心這邊,幾乎每天都有數學物理的研討,每天都有幾位不同大學的知名學者來跟石溪的老師學生互動,并且每周變換一個討論方向,每周還有一個比較重要的報告會,其中有一次報告會邀請了因量子色動力學獲得諾貝爾獎的物理學家Gross,在那次報告會之前,還有物理系的學生管弦樂團來演奏了一段交響樂,相當有意思。石溪大學的物理學科下設有眾多分支,系里每周會舉辦一場面向全體的學術活動紐約州立大學石溪分校,性質類似報告會,而各個分部幾乎每日都會組織各自的學術討論會,我基本上每周都會參與系級和分部的活動。
科研
出發前,也就是七月份,我已經通過郵件和石溪大學物理與天文學系的原子分子光學物理方向教授取得了聯系,詢問相關事宜,其中一位今年五月份剛到石溪大學任職的教授,回了我的郵件,簡單溝通后,他同意我加入他的研究團隊。
Kumar教授的團隊從事冷原子量子計算研究,我加入后主要負責磁光阱的構建工作。當時團隊里只有教授和一個來自印度的碩士研究生,初期交流極為困難,幾乎無法聽懂對方講話,僅能通過數學公式進行理解。幸運的是,這位從印度來的碩士生的配偶同樣是一名留學生,他具備從英語水平欠佳的留學生斷續的話語中獲取信息的能力,起初僅僅是借助逐一詢問物品的原始方式,同時運用谷歌翻譯的現代工具紐約州立大學石溪分校,才得以順利度過那段困難時光。后來與一位來自印度的碩士研究生交談后,了解到他從前在石溪物理系完成學業,之后在曼哈頓從事了兩年金融行業的工作,最終回歸到物理研究的領域去追尋自己的興趣,我初到的時候他正重新學習物理知識,當時的情況是我英語能力不足,他物理基礎薄弱,當教授找我們兩人說明需要完成的工作以及相關原理時,我們兩人都感到非常吃力,可以說彼此都面臨著各自的困境。稍過一個月,石溪大學又有一位大四學生加入我們,原本就稀疏的隊伍更顯冷清。與此同時,我的英語水平有了顯著提升,足以在實驗室里順暢溝通,還可以和同事們輕松交談,分享家鄉的趣聞軼事。
或許是因為運氣不錯,碰到了一個很棒的團隊,我個人覺得在石溪大學的實驗室生活,遠比在國內時輕松自在,并且科研水平也得到了顯著增強。我們這個小集體里,每個成員都對物理學和研究抱有濃厚興趣,彼此間非常友善,而且都挺會開玩笑的。我們將深入探究實驗中各項內容的內在機制,力求徹底理解,同時會為科研過程中的點滴進步而由衷喜悅,也會對自身和他人的失誤展現包容態度。我記憶猶新的是曾經要打造一個極其復雜的電路板,可是因為發生了一些意外,我們反復嘗試了好多次都沒能成功,在我有些不耐煩的時候,那位來自印度的研究生告訴我,發現錯誤是件好事,錯誤代表著成長,如果你一段時間沒犯錯,那你反而應該感到擔憂和警醒,因為這說明你這段時間沒有任何進步。還有,當我戲稱我的朋友所在的科研團隊分為三個小組,每個小組工作八小時,如此就能實現全天候運作時,那位來自印度的碩士研究生表示他不太明白為什么科研如此強調效率,畢竟科研活動本質上就是
做某些工作特別省力。他還對我說科研的關鍵是要為自己設定好后備方案,他能在此處堅持的原因是他渴望探究一個始終縈繞心頭的問題,倘若覺得這份工作讓他失去熱情,他就將重返紐約從事金融行業,學術界如今愈發烏煙瘴氣,我們這些渴望投身這個圈子的人必須具備能夠抽身而退的本事和計劃。他講的話或許不盡準確,卻讓我深有體會,或許正是因為他們對待人生的態度,不像我們這樣急切,非要每月每季都達成既定目標,否則就認為人生失敗,而是每個學習階段和每一段人生時期都能自主決定想做的事,并且不在乎,生活與事業依然能同樣精彩,才能擁有如此平和的心境。這種心境對學術探究的影響難以斷言是好是壞,或許正是因為這樣的氛圍,才催生了那些執著于探尋個人價值的學者,才誕生了諸多富有啟發性的成果,然而在這段時期,我難得體驗到科研是如此充滿樂趣和令人振奮。
這確實是我首次遇到周末和假期完全休息的科研團隊。而且休假十分徹底,實驗室大門完全封閉,即便想進去做實驗也無法進入,導師也很少在假期查看團隊群聊,聽說他在假期會在長島上騎行摩托車消遣。工作學習結束之后,我們團隊成員之間建立了深厚的友誼,經常一起享用美食,比如圍爐涮羊肉,我也出席了印度留學生舉辦的感恩慶典,和紐約各高校的伙伴們共享火雞大餐,同時暢談學術與生活點滴,還陪同實驗室另一位本科生前往其同窗家中參與美國式的新年慶祝活動,最終我們一行人前往長島極點的觀測站欣賞星空。
生活
長島是個十分理想的去處,那里有郁郁蔥蔥的樹木和風景如畫的水灣,乘坐公共汽車時,車窗外掠過的每一幕都宛如影視鏡頭般動人。當地居民大多屬于社會上層,因而治安狀況相當優越。在石溪這個地方,人們可以像在故鄉那樣自在悠閑,不必像在紐約市中心那樣時刻提防手機等財物會被劫奪。我碰到的美國人都很友善熱心,我在美國居住期間獲得他們諸多關照。
石溪在生活方面吸引我的一個原因是,當地每周末會提供免費公交服務,專門往返于校園與周邊幾個商業區,同時每周六還會安排免費班車前往附近的海港小鎮杰弗遜港。校園內部設有長島51號公交車的停靠點,這個線路平時每小時發車一次,能夠直達鄰近的大型商場。此外,石溪還擁有一個長島鐵路的站點,學生可以通過乘坐火車便捷地抵達紐約市中心。
總而言之,石溪大學的交換項目極富價值,值得考慮。參與其中,可以體驗多元文化的交融,可以提升數理方面的技能,可以感受科研氛圍的濃厚,這些都能讓人受益匪淺。
. 石溪大學風景
. 石溪大學風景
. 石溪大學長島列車火車站
. 石溪大學西蒙斯幾何與物理中心
. 石溪大學附近的杰弗遜港
. 杰弗遜港小鎮風景