2018年5月25日，诺贝尔物理学奖获得者、荷兰科学院院士、荷兰乌得勒支大学Gerardus 't Hooft教授在闵行校区李政道图书馆B1报告厅做客第103期大师讲坛，为交大师生带来题为“How Black Holes can Change our Views on the most Basic Laws of the Gravitational Force and Matter”的精彩报告。

量子力学是物质运动的最基本运动规律，强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用等三种相互作用都可以很好地和量子力学融合在一起。万有引力也是四种基本相互作用之一，但是万有引力和量子力学的融合却遇到了很大的问题。‘Gerardus 't Hooft教授回顾了人们研究万有引力的历程，并介绍了将万有引力量子化时遇到的困难。Gerardus 't Hooft教授指出，为解决万有引力量子化的问题，微型黑洞应该是一个很好的着手点。一方面黑洞本身就是万有引力效应极端强化的结果，另一方面微型黑洞由于个头非常小以致量子效应明显，因此通过对微型黑洞的研究探讨万有引力量子化很可能会有所收获。从最基本的量子力学和广义相对论，Gerardus 't Hooft教授阐述了他如何从微型黑洞的角度来理解万有引力的量子化。他向在场观众展示了作为一位顶级物理学家如何运用物理思维研究基本物理问题的过程，这对于开展科研工作大有裨益。

讲座后，Gerardus 't Hooft教授与部分同学进行了座谈。针对物理学学习和科研方法、量子力学的诠释途径，暗物质的探索、时间旅行等主题，他于大家进行了深入交流。

大师讲坛组委会向Gerardus 't Hooft教授赠送了精心制作的泥塑人像作为纪念品，以表达交大学子对他到访由衷的感谢和诚挚的祝福。他也应邀留下大师手印和题字，并与大师讲坛组委会成员合影留念。

【作者：李晟】

【嘉宾简介】

Gerard 't Hooft，荷兰科学院院士，诺贝尔物理学奖获得者。1946年生于荷兰登海尔德，1972年在乌得勒支大学获得物理学博士学位，1977年起在乌得勒支大学任物理学教授。他于1979年获得美国物理学会丹尼·海涅曼奖，1982年获得沃尔夫奖。

Gerard 't Hooft教授是现今顶级物理学家之一。他研究方向宽泛，在粒子物理、场论、量子力学等多个领域都做出了杰出的工作，在物理学界有着广泛的影响。Gerard 't Hooft教授和他的老师Martinus J. G. Veltman教授因70年代做出的“阐明物理学中电弱相互作用的量子结构”方面的理论研究成就而获得1999年度诺贝尔物理学奖。他们的计算理论使粒子物理有了更牢固的数学基础，尤其是可以用他们的理论来更精确计算物理量。此外，他在规范理论、黑洞、量子引力、以及量子力学的基本性质等方面也做出了卓越的贡献，尤其是在规范理论重整化，维数正规化和全息理论方面。

【背景介绍】

自然界存在四种基本相互作用：万有引力，电磁相互作用，强相互作用，弱相互作用。人们认为这四种相互作用很可能是同一种相互作用的不同表现，即对基本相互作用很可能存在一个统一描述的理论。

为了寻找“统一”理论，这些相互作用能否量子化是很关键的一点。万有引力非常之弱，在作用到恒星或行星这样巨大的天体上时才会容易被察觉，而原子和基本粒子这样微小的物质则对于量子力学效应非常敏感。物理学家期望能找到一个能把它们统一起来描述的理论。但在量子化万有引力时常常会遇到反常现象的出现，例如出现能量无穷大。为了研究这一众所周知的难题，人们提出了一种新的方法，即利用微型黑洞同时对万有引力和量子力学都敏感的特性来进行研究。