北京师范大学电子版 - 第415期(2018年1月5日) - 第03版:学海泛舟      语音播报
 

诺奖得主带你亲密接触引力波

作者:■张帆


  2017年12月19日,当年度诺贝尔物理学奖获得者雷纳·韦斯和基普·索恩在领取诺贝尔奖和复旦—中植奖之后来到北师大,参加由未来论坛和北师大天文系联合主办的理解未来第36期讲座“LIGO,与引力波:探索宇宙的新途径”。席间两位教授诚恳坦率地分享了他们对科学和青年人事业规划等问题的看法和建议,对我校师生和全体观众都颇有启发性。
  在科学的问题上,这两位教授分别是实验和理论物理领域的翘楚。
  雷纳·韦斯教授不仅是第一个动手建设激光干涉引力波探测器并不断推进LIGO项目开展的,也同时是另一个获得诺贝尔物理学奖的宇宙学实验观测项目COBE的发起人之一。
  基普·索恩教授是引力物理学界奠基性的人物之一,广义相对论的黄金时代(1960-1975,黑洞、奇点等概念都是这个时期发展开来的)这个名词就是他提出的。他的贡献不胜枚举,例如与约翰·惠勒和查尔斯·米斯纳合著广义相对论巨著《引力论》,被奉为经典,他的“圈猜想”是大对撞机可能产生小黑洞的背景原理,他的“薄膜范式”启发了后期对黑洞的热力学描述和全息对偶理论。
  这两位重量级人物能与大家无所保留地分享他们的想法、思路实属难得,因为很多尚未能获得严格论证的猜测是论文中读不到的,但却是对尤其有志于在相关领域开展研究的年轻人最有启发的。例如在与观众对话环节,有观众问及“黑洞蒸发过程中是否有信息丢失”,索恩教授坦承他的观点与主流不同,他认为信息是会丢失的,并指出利用费曼的“历史求和”方法可以对量子力学进行调整以应对这个丢失信息的问题。在座谈讨论环节,韦斯教授也类似地为我们指明了引力研究未来的一个重要方向,就是可以在多波段探测原初引力波,获得多重数据以便剥离暴涨的影响,进而择选分离出源自宇宙大爆炸本身关于量子引力的信息。
  在对科学的传播上,两位教授在对话中强调人类面临诸如全球变暖这样的严重挑战,科普需要做到能让所有人具备一定的科学常识,能够区分哪些对未来的预测是可靠的,哪些是没有基础的。为达成这样的目标,不仅需要传播科学知识,还要让公众了解科学是如何运作的。他们指出,美国在大众科普方面做得不是特别好,他们希望中国做得更好。
  两位教授本人也不遗余力地以不同方式献身科普事业,韦斯教授强调从娃娃抓起,他经常访问中小学和幼儿园,亲自为孩子们讲解,启蒙他们对科学的兴趣。索恩教授与大众传媒广泛合作,力求把科学以尽可能严谨的方式输送到千家万户的屏幕上,他作为《星际穿越》的科学顾问和制片人之一,本着对科学负责的态度力保科幻影片中的情节都是“科学上有可能发生的”。交谈中,他也为大家指出电影中不尽如他意的一个小细节,就是穿越虫洞的过程本应相对单调,但电影中为了情节发展不得不添加了一些额外的特效。他还为大家提供了一个看诺兰执导电影的小窍门,就是关于那些晦涩难懂的情节,其实在电影中其他地方都有解释说明,所以大家以后看他的电影时不要跳过大段看似没有紧迫性的对白,实际上这些都是为后面情节埋的伏笔。
  在引力波探测成功之后,两位教授为了能给项目中其他年轻成员露面的机会,帮助他们获得认可并成长为新一代的接班人,基本谢绝了媒体访问。这次他们愿意在诺奖颁奖典礼之后赶赴中国,并且来到未来论坛和北师大主办的活动,诚然是为了鼓励我们国家众多的有志青少年投身科学事业,也是为鼓励我国在引力波天文学这个新兴学科未来的发展上有更深入的介入,有自己更响亮的声音。我们希望各位观众在有限的时间里也被两位科学家的人格魅力和他们对科学孜孜以求的精神所感染,并与北师大共勉,为人类的进步做出力所能及的贡献。(作者系讲座中与诺奖得主进行科学对话的主持人)

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