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华体会平台app官网-华体会（中国）: 课程育人?博士讲坛（十四） | 芮黎明：超新星—— 一场宇宙的“烟花”

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2023-12-01

2023年11月24日下午，华中师大一附中“课程育人·博士讲坛”（第十四期）在华体会平台app官网-华体会（中国）艺术中心一号报告厅如期开讲。学校邀请高一年级16班、17班、18班、19班、20班、21班、22班的同学到现场聆听，部分老师和班主任参加了讲座，本次“博士讲坛”由科教处马岚老师主持。

“课程育人·博士讲坛”（第十四期）主讲人芮黎明博士，现担任华中师大一附中高二年级物理教师，于清华大学物理系获得博士学位，曾访学加利福尼亚大学伯克利分校，读博士期间主要从事宇宙瞬变天体的探测、后续光谱和测光观测，Ⅱ型超新星的观测多样性及爆发机制等方向的研究。

在2023级高一年级同学们热烈的掌声中，“博士讲坛”（十四期）的主讲人——毕业于清华大学的芮黎明博士面带笑容地来到讲台前，以“超新星——一场宇宙的‘烟花’”为主题，带领同学们一起做追“烟花”的人。

超新星是特定种类恒星演化到晚期产生的灾变爆发现象，与天体物理众多领域交叉相关。超新星也是当前时域天文学领域中重要的研究课题。首先，超新星的探测和统计研究是研究晚期恒星演化的重要途径和手段。其次，超新星因其具有很高的亮度和相似的峰值光度，被称作“标准烛光”用于宇宙学测距，从而发现了宇宙加速膨胀。此外，超新星在宇宙化学元素演化、星系演化、引力波电磁对应体、中微子辐射源探测以及高能宇宙射线加速机制等研究领域都有重要应用。

本期“博士讲坛”，芮黎明博士以问题为导向，围绕什么是超新星？超新星如何观测？超新星有什么样的观测特征？我们又为什么要研究超新星？几个方面展开。

讲座伊始，芮黎明博士从恒星演化规律开始讲解，系统介绍了恒星演化的一生，着重介绍恒星演化晚期的剧烈爆炸现象——超新星。然后，介绍科学研究过程中巡天观测如何发现超新星，发现超新星后再进行光谱和测光观测，以获得科学研究的可使用的科学数据。接着，分别从超新星的光变曲线和光谱演化的角度介绍了超新星的观测特征，以及这些观测特征背后所反映的超新星爆炸机制。最后，从超新星在宇宙化学元素演化、宇宙学测距及恒星演化晚期星周环境等方面介绍研究超新星对科学发展的意义。

超新星是个不为大众所熟知的研究方向，在科普领域不像黑洞知名度高，芮博士提前了解学生对超新星知晓的情况，然后根据学生的了解程度安排了本次博士讲坛的内容。芮博士还查阅大量资料，力图将学生不熟悉的科研方向讲解地生动形象，介绍恒星演化进程时讲到《流浪地球》中的比邻星，介绍白矮星的时候讲到《哈利波特》中的天狼星（天狼星双星系统中有一个白矮星），帮助同学们建立科学知识和生活认知的连接。最后，为了让学生直接感受科研的内涵，以清华的TMTs巡天项目为主干介绍天文学科研项目流程及科学家一部分的工作内容，介绍超新星相关的科学内容时，直接讲解的是见刊的学术论文中的研究成果，让学生第一时间了解科研最前沿的新知。

高一年级的同学们在“博士讲坛”现场听得非常专注，芮博士的“博士讲坛”增强了同学们对天文学的兴趣，开阔了他们的眼界和思路。同时，同学们通过芮博士的介绍，掌握了一定的天文知识，这对他们今后正确认识自然和社会，树立科学的人生观和世界观都将起到重要引领作用。

由于天文学和其他学科密不可分，研究天文需要有深厚的数学、物理、外语作基�。遣┦康慕沧蟮丶し⒘送茄捌渌纬痰亩托巳�。很多同学在本期“博士讲坛”结束后，仍然围绕在芮博士身旁，不断地发问，芮博士耐心地答疑解惑。

附：学生听后感

高一17班孙张奕：

星空，是多少人寄托情感的地方。古人也有不少，有“星垂平野阔，月诵大江流。”此等诗句佐证。在中国古时候，便有记录超新星爆炸的资料，那时人们叫这种现象为“客星”。直至1990年．它才有了现在被人们熟知的名字：超新星，( supernovae )。

多少年来，无数天文学家将一身投入到宇宙的研究中，发现了超新星爆炸，星云，白矮星等恒星的“一生”中某些环节，并一步步推导出了它们的“一生”。

但对宇宙，有数不尽的恒星，有无尽的未知还有待人类进一步发掘。那为何要研究这样些东西呢？最主要的原因是研究其可以让人们明白“我们从哪来？”“要到哪去？”

宇宙最初只有 H 、 He 等轻的元素，而正是白矮星的形成、爆炸、再形成，才有了如今的 Fe 、 Co 等众多元素，研究如今的恒星，便可推测宇宙的发展史。

同时超新星是宇宙的标准烛光，它能让我们清楚，我们距它多远。

如上的意义还有很多，也有待天文学家们的相继努力。

高一17班陈琪烽：

浩瀚星空里，总能寻见的尘埃中那庞大的气息。超新星爆炸产生的能量，穿过空间和时间的轴线，冲破宇宙尘埃的阻挡，以各种波的形式呈现在天文望远镜前。

由简单的氢、氮、硅几种元素组合，却能产生跨越星系的射线，能成为宇宙中最为霸道的存在——黑洞与中子星，而很难想象，我们所观测到的，又只是几百几千甚至几万年前的背影？若真有时空穿梭的功能，这无边的宇宙则是无数人为之探索的云梯。不要被那一瞬间的闪耀所迷惑，我们只活在当下，为探寻那闪耀的瞬间，还要走过许多漫长的路。

高一17班张煦：

宇宙的起源是什么？当那幅半人马座 β 星云的图片呈现在我的眼前，当这聚集着数学之美和物理之美的大团自然的奇迹凝聚在这一点，意义浮出水面。而这朴素的起源之问也立刻消散了某些东西。

曾经哲学界流行虚无主义，如今多被当作耻辱了。的确，人如果以虚无的角度看世界，意义也就被淡化了。人们能满足于生活，这本是一件好事，但人类不可以，地球是一切的原点，是拓展的基地，而那些怀疑这些东西的人，我想他们也许只是缺少一个一睹这奇迹的机会。我们真正需要特定的意义吗？当然不是，因为人是天生的信徒，相信是唯一的原因。当我惊叹于元素链和聚变反应的复杂程度时，我彷佛能看见伏在工作台上满头大汗的前人，他们的工作或许也不受认可过，但我想说的是：义无反顾恰恰是人类最美好的品德。

生命在宇宙究竟算得上什么呢？我曾经想象过宇宙之大，而它的孤独与冰冷却真正让人害怕，它的无限又不禁让人想到：仅凭有限的人类能究其本源吗？但我转念又感叹于生命的奇妙，如果说事物从有序走向无序，恰恰却有一种神秘力量从混沌之中诞生了规律，那就是你我。当然，如果你认定生命比生前更加无序，那反倒也足够有趣。所以，你想问研究天体有什么意义，我想说，一切的一切其实是一种奇妙的引力。在这引力之下才有了你我，当然，得连带算上我们的想象力。

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