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被耶鲁大学录取的张双翼,他的竞赛之路是怎样的?

2017-01-05 南京外国语学校


我是张双翼,来自南京外国语学校高三(1)班,现被耶鲁大学录取。我从初二开始参加数学竞赛,初三开始参加物理竞赛,和各位省队大牛们一起钻研全国高中数学/物理联赛。当然选择出国之后就会更加关心一些国外/国际的比赛了,数学中最有代表性的就是American Mathematics Competitions(简称AMC),初三第一次参加AMC 10, 高一高二参加AMC 12。和高数联不同,AMC的题目整体难度简单一些,但对思维速度的要求非常高,如果要想在75 min里做完25道选择题,脑子想的要比手写的快才行~后面紧接着的American Invitational MathematicsExamination (简称AIME) 就更具有挑战性了,3小时做15道填空题,不仅英语要过关计算也要非常细心。今年我做对了13题,仅次于做对14题的朱同学。出国同学中喜欢物理的可以在Physics Bowl(物理杯)上下点功夫,风格与AMC类似,难度不高但45min40题大脑完全是在冲刺的状态。我在这个比赛中连续两年取得了全球前十的排名,而南外团体成绩也是非常厉害的。

20152016年,张双翼、刘怡然均获“物理杯”美国高中物理竞赛全球前十名


20162月,张双翼(左2)参加第12届物理泛珠奥赛获一等奖

然而我又和专攻竞赛的一班男生有点不太一样-----把书本知识应用到生活中。这就不得不提到YPT了(中学生物理创新竞赛)。每年会有17道非常有趣的开放性物理课题,研究用两个纸杯做成的滑翔机、拉开两片中间沾水的玻璃的临界拉力或是随着声音跳动的“敏感”火焰。在实验室里面亲自动手研究这些神奇的现象还是非常有意思的。我这次负责了一题“电制蜂巢”,需要我们将一个垂直的金属针放在一个水平的金属盘子上方,在盘子上放一些油,然后对金属针和盘子施加恒定的高电压,研究产生的格状结构。这不仅需要我阅读大量关于电流体动力学不稳定性的文献,然后在实验中改变针尖到盘子的距离、电压大小、油层厚度进行控制变量的实验,与课堂内的知识学习非常不一样。到了真正比赛的时候,会有三个角色供我们扮演:一个展示成果的reporter(正方), 一个质疑/挑战正方的opponent(反方)和客观评价正反方讨论的viewer(评论方)。YPT的最高级别International Young Physicists’Tournament可以说是物理的世界杯,与世界各地的物理爱好者一起交流如何研究这些题目真的很有趣。今年IYPT的举办地是俄罗斯的叶卡捷琳堡,我作为中国队的五名成员之一,夺得了银牌。


20163月,张双翼(右2)所在团队获第四届中国高中生学术创新竞赛(CYPT2016)获全国特等奖

20167月,张双翼(右1)代表国家队参加第29届国际青年物理学家锦标赛获银牌

“丘成桐科学奖为中学生搭建了一个展示自我的舞台,推出一条通科往科学殿堂的道路,这条道路上可能布满荆棘,但请铭记今天的起点,一个让人激动的起点,满怀对研究的热爱,对探索的兴趣,对理想的追求。”从今年开始,东润丘成桐中学生奖增加到四个学科(数学、物理、化学和生物)。一般同一学校的三名同学组成一队,共同研究一个课题并完成一篇规范的科学论文。通过了初审就要参加答辩,用ppt向评委介绍自己的工作;到了总决赛就要提交英文论文和进行英文答辩了。在这次比赛中,我们研究的题目是声学微结构异常反射的理论与实验。学习Snell定律时,老师讲到在音乐厅聆听美妙的音乐时,声波会通过墙壁的反射到达我们的耳朵。那么能否可以使声波产生异常反射,将声波聚集到任何想要的位置上呢?这个问题引发了我们的思考,设想怎样设计出某些特殊结构来实现。我们走上了研究探索之路,在理论上,首先通过对单个声学单元的模拟,得到了它的相位反馈曲线,并根据结果提出了180度相位差的设计模型。然后,我们将180度相位差的模型应用到大小不同的易拉罐上,进行数值模拟,并且与理论计算结果一致。最后,我们进一步优化易拉罐的“现成”尺寸,创新地采用3D打印技术设计了可能应用在实际音乐厅的板材声学反射镜。在实验中,我们在专业消声室中对易拉罐阵列样品与3D打印板材样品进行了声场测量,实验的偏振角度与理论预测和数值模拟吻合,既证明了理论的正确性又论证了多种反射角度的偏转可能性。我们的研究意味着通过声学结构可以实现对声波的任意操控,在噪声控制、医学超声、厅堂声学等领域有着广阔的应用前景,在热点研究话题“声斗篷”上也存在着潜在的启发与价值。通过这次比赛,我和队友们感受到了探索的乐趣,挑战的刺激,从物理理论到实验的学习,从困难到成功的经历,让我们体会到物理学习的美妙和快乐,同时养成了团队合作的精神。在总决赛中,虽然只获得了入围奖,但见到了来自众多世界名校的大师,以及来自全国各地的优秀参赛学生,让我也看到了自己的不足,同时也有了更强的前进动力。

 
201611月,张双翼同学在第四届NFLSYPT校赛中担任评委

2016年,张双翼领衔的团队以“声学微结构异常反射的理论与实验研究”为题,参加了第四届丘成桐科学奖(物理)的比赛,在南方赛区脱颖而出,入围了全国的总决赛

 


20161216,高三(1)班张双翼同学“丘奖”决赛答辩当日收到了来自美国耶鲁大学录取通知

 

 


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