中科院專家「打臉」霍金:火星沒生命!別擔心外星人,他們智商低
「我們將最終確認我們的地球是太陽系中唯一存在生命的地方,但是同時,我們將在其它恆星周圍的某些行星上發現低級生命,而這另外一些行星上發現高級文明曾經存在的證據,但是我們將發現這些行星上高級文明的存在時間都很短,因此我們將無法和宇宙中的任何其它文明交流。我們將最終發現,地球是人類的唯一家園,除了保護好地球,我們別無所依。」——張雙南
「中國十大頂級科學家預言未來」系列第五篇,專訪中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任張雙南。
他是誰:他是中國最傑出的天體物理學家之一,早年在美國NASA太空總署馬歇爾飛行中心進行天體物理研究,31歲時在《自然》雜誌發表論文,引起學界轟動;他與兩位合作夥伴提出的測量"黑洞"自轉的方法稱為該領域最廣為使用的方法之一;他是學者們眼中「通關滿級的大神」另一方面,他亦是能寫出「溫柔的黑暗請帶走我的一切哀愁」的詩人...他是中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任張雙南。
預言:
第一,我們將會發現宇宙中大部分的黑洞的性質非常簡單,靠近黑洞視界附近什麼都沒有;
第二,未來的觀測將發現,所謂的暗物質並不是目前眾多理論模型所描述的各種奇怪的粒子,而是宇宙早期所產生的量子黑洞通過霍金輻射最後留下來的一種微小天體,也就是黑洞的骨灰;
第三,暗能量是真空的某種未知性質的一種表現行為,背後有更加深刻的數學和物理,也許和量子糾纏現象有關係;
第四,我們對於「一黑和兩暗」的出乎意料之外的新理解將會改變我們目前對於宇宙起源的認識;
第五,哈勃望遠鏡的替代者JWST將會發現宇宙早期的天體和我們的理解完全不同並且會發現新類型的天體,也許這些新類型的天體將提供我們今天宇宙中的有些天體的起源的新認識;
第六,我們將最終確認我們的地球是太陽系中唯一存在生命的地方。我們將無法和宇宙中的任何其它文明交流。當地球面臨不可避免的毀滅的時候,人類唯一的出路就是星際移民。
到底有沒有外星人?宇宙是如何起源的?黑洞究竟是什麼?
這些一直牽引我們的問題,引爆了無數科幻小說的想像力。而在真實世界中,以這些問題為研究核心的正是——天體物理學。
天體物理學看似遙遠,卻與我們的生活密切相關。比如我們今天使用的全球衛星定位系統(GPS)的應用,就依賴於愛因斯坦的相對論。正是天體物理學對基礎理論的一次次突破,刷新了我們對世界的認識,從而催生出顛覆性的科技革命。
未來,天體物理學還會產生哪些突破性進展,從而再一次改變世界?新年伊始,網易科技訪問了世界著名天體物理學家張雙南。
張雙南31歲在世界知名科學期刊《自然》雜誌發表論文,引起學界轟動。他與兩位合作夥伴共同提出的測量黑洞自轉的方法,目前是全世界黑洞研究領域常用的兩個方法之一。他早年在美國NASA太空總署馬歇爾飛行中心進行天體物理研究,後回國擔任中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任。
他是「分答」上收聽粉絲兩萬多的科學家,與公眾一直保持著親密的聯繫。在訪談中,他對未來天體物理學的發展做出了六個預言。他對自己的研究成果輕描淡寫:「我個人不敢說這屬於重大突破,只能說是我們認識自然規律和宇宙過程中的一個小進步吧。」卻腦洞大開地談論他希望與企業合作研發「審美機器人」。
在他眼中,科學不是苦行,而是一次歡樂之旅。他對問題的回答充滿了幽默感,妙趣橫生,因此,對於訪談的內容,我們幾乎隻字未改。
讓我們跟隨張雙南先生,一起走進天體物理學的浩瀚星空~
「充滿意外的歷史」
網易科技:測量黑洞自轉的方法和發現黑洞高速自轉的觀測證據,是現代天體物理研究中的重大突破。這在未來將會給我們的生活帶來怎樣的改變?
張雙南:這個成果對於理解宇宙中黑洞的形成和演化的確很重要,但是我個人不敢說這屬於重大突破,只能說是我們認識自然規律和宇宙過程中的一個小進步吧。
我不知道這個成果未來是否會對我們的生活帶來改變,因為宇宙中的黑洞畢竟和我們的生活沒有直接的關係。
不過,人類預言未來的能力是比較差的,尤其是預言科學的發展對人類未來的影響幾乎不可能。比如,100年前當相對論和量子理論開始誕生的時候,沒有任何科學家預言到了我們今天幾乎所有的現代技術都高度依賴這兩個科學理論。科學最迷人也是最重要的地方就在於,不但未來科學的突破無法預料,就是現在的科學對未來的影響也是無法預料的。
如果一定要做預言的話,前兩年的科幻電影《星際穿越》也許可以告訴我們測量而且發現高速自轉的黑洞對我們未來的影響:高速自轉的黑洞不但是驗證我們的物理學理論的終極實驗室,而是也可能是未來人類星際移民的一個去處,因為在那裡物質到能量的轉換效率極高,超越目前人類已知的所有能源,在那裡,人類將無需再為能源產生矛盾甚至戰爭。
網易科技:您認為,天體物理學領域目前呈現出怎樣的發展趨勢?哪些領域會取得突破性進展?未來將如何影響我們的生活?
張雙南:天體物理學的發展一直是充滿意外的歷史,在大多數情況下,是完全意外的新天文現象和天體的發現引導者這個學科的發展,事實上,在這個領域的研究所獲得諾貝爾獎的絕大多數成果都是完全意外的成果甚至研究結果和原來的預測完全相反。因此,如果我做預言的話,我預言失敗的可能性會遠遠大於成功的可能性,除非我只做謹小慎微的小預言,當然這樣的預言真的沒有什麼意思。
既然如此,那就讓我失敗一次吧!
我經常把當代天文學和天體物理的最重要研究問題歸納為「一黑兩暗三起源「,也就是黑洞、暗物質和暗能量,宇宙起源、天體起源和地外生命起源。針對這些問題,我大膽做出下列6個預言。
第一,我們將會發現宇宙中大部分的黑洞的性質非常簡單,靠近黑洞視界附近什麼都沒有,不但沒有傳統的經典黑洞理論認為被「凍結」在黑洞視界上的物質,而且也不存在有些重量級科學家所預言的「火牆」;
第二,未來的觀測將發現,所謂的暗物質並不是目前眾多理論模型所描述的各種奇怪的粒子,而是宇宙早期所產生的量子黑洞通過霍金輻射最後留下來的一種微小天體,也就是黑洞的骨灰;
第三,暗能量是真空的某種未知性質的一種表現行為,背後有更加深刻的數學和物理,也許和量子糾纏現象有關係;
第四,我們對於「一黑和兩暗」的出乎意料之外的新理解將會改變我們目前對於宇宙起源的認識,畢竟「大爆炸」起源理論模型過於簡單粗暴,我很難相信我們美麗的宇宙就是這麼產生出來的;
第五,哈勃望遠鏡的替代者JWST將會發現宇宙早期的天體和我們的理解完全不同並且會發現新類型的天體,也許這些新類型的天體將提供我們今天宇宙中的有些天體的起源的新認識;
第六,我們將最終確認我們的地球是太陽系中唯一存在生命的地方,但是同時,我們將在其它恆星周圍的某些行星上發現低級生命,而這另外一些行星上發現高級文明曾經存在的證據,但是我們將發現這些行星上高級文明的存在時間都很短,因此我們將無法和宇宙中的任何其它文明交流。我們將最終發現,地球是人類的唯一家園,除了保護好地球,我們別無所依。當地球面臨不可避免的毀滅的時候,人類唯一的出路就是星際移民。
網易科技:未來,星際穿越有可能實現嗎?
張雙南:我覺得不能實現。要想星際旅行甚至移民,唯一的辦法就是一步一個腳印地進一步理解宇宙、理解科學和發展技術。捷徑是不存在的,投機取巧註定是要失敗的。
我想研製「會審美的機器人」
網易科技:您在科學研究之外,還喜歡研究美學和寫詩。為什麼對美學和詩感興趣?它們對您的幫助是什麼?
張雙南:對我來講,美學研究也是科學研究,只不過是我的業餘科學研究,不但不是「科學研究之外」,而且是我的持續時間最長花時間最多的科學研究。我做這個研究起初並沒有什麼目的,完全是職業病發作,也就是要刨根問底。
現有的美學理論無法回答美學的最基本也是最根本的問題,也就是我們如何審美、如何判斷某個審美對象美不美?美學界對於兩多年前蘇格拉底提出的「美是什麼?」這個問題的最普遍和最有共識的回答,仍然是蘇格拉底的學生柏拉圖的回答「美是難的!」,而對於為什麼給出這個答案的解釋竟然是,「美太難了!」。這就是答非所問和自圓其說,而科學研究就是要刨根問底,這就是我研究美學的動機。
我認為我成功了,因為我現在理解了我們如何審美以及我們如何判斷某個審美對象美不美,而且通過這個歷時三十多年的研究,我的美學理論不但經得起證實和證偽的嚴格檢驗,而且還揭示了傳統美學的四大誤區。儘管還沒有得到美學界的認可,但是我個人認為我的美學研究成就遠遠高於我的黑洞研究成就。好在美學是我的業餘研究,得到美學界的認可並不是我研究美學的動機,所以實際上對我幾乎也沒有影響。令我欣慰的是,幾乎所有聽過我的美學講座的聽眾都高度認可我的美學理論。
我寫詩更是沒有任何動機和目的,就是表達感情和思維的一種手段。我把詩稱為虛擬現實,因為詩給了我們另外一個維度,當我的精神狀態處於一種激發態的時候,我就能夠進入一個新的維度,在那個維度里,我就像在虛擬現實中一樣,可以有完全不同的體驗和表達,這個表達方式就是寫詩。詩歌對於我就是生活的一個新維度,就是一個新的世界,通過作詩,我就進入了另外一個世界。
我研究美學和寫詩的最初動機並不是要有任何現實的收穫或者回報,完全是我的精神需求。但是通過我的美學講座、文章和詩歌,我認識了很多不同的朋友,了解了很多不同的思想,這也許是最大的好處吧。由於我的美學研究已經到了定量化的程度(我把定量化的美學叫做「計量美學」),而且可以寫出公式,所以未來完全可以造會審美的機器人來替我們做一些簡單但是工作量比較大的審美工作,比如從海量的照片里挑出符合你的審美觀的照片、按照你的審美觀為你設計家居、為你選擇下一個旅行的目的地並且安排旅行線路等等。我大膽預言這是人工智慧的未來的一個新發展方向,希望有投資人和人工智慧專家和我合作基於我的計量美學理論開發研製會審美的機器人。
網易科技:大多數人認為科學家是對某一領域研究非常精深,但是知識的廣度卻未必。但是您卻是知識面非常廣,科學家是如何成為知識面非常廣博的人的?
張雙南:這是誤解!其實我認識的大多數優秀的科學家都有很廣的知識面,我的知識面和他們相比就是滄海一栗。當然,由於精力所限,起步的時候大多數科學家都是努力在某一領域研究達到非常精深的程度。但是隨著研究的深入,對科學方法的把握就會越來越自如,理解能力自然會得到很大的提升。因此,只要有興趣,對不同方面的知識就能夠有所掌握。但是畢竟隔行如隔山,真正能夠理解透徹並且融會貫通的還是自己的專業領域。
網易科技:您是分答上收聽量過萬的科學家。為什麼願意加入分答來回答大家的問題?因為在大多數人想來,像您這樣的科學家應該非常忙,可能沒有時間來做這些事情。我們還注意到,您參加過很多科普類的活動,為什麼如此重視科普?
張雙南:其實我沒有花很多時間做這些事情,做這些事情的主要目的就是不把自己完全封閉起來。實際上,由於我工作非常忙,除了吃飯、睡覺和上下班路上的時間,其它幾乎所有的時間(包括周末和晚上)都用在工作上了,而科普活動差不多就是我唯一的業餘活動了。由於定位為業餘活動,所以科普工作不能影響我的正常科研工作是我的底線。除了認識了不少朋友,科普活動也讓我對社會和公眾有了真實的認識。此外,在回答各種問題以及和新朋友交流討論的時候,我自己也得到了很大的提升,甚至還產生了新的科學研究的思路和靈感。當然,回報納稅人的支持、改變社會對科學的認識,以及提高公眾(尤其是青年人)的科學素養,也是鞭策我做科普工作的動力。
預言者簡介:
張雙南,中國科學院高能物理研究所研究員,中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任。中國科學院大學教授、國家天文台兼職研究員、新疆天文台兼職研究員、國防科技大學兼職教授。
1984獲清華大學學士學位。1989年獲英國南安普敦大學博士學位。1989-1992美國賓西法尼亞大學博士後。其間,曾師從被譽為"中國的居里夫人"的著名物理學家何澤慧。
1989年年底,到美國國家航空航天局(NASA)太空總署馬歇爾飛行中心進行天體物理研究。2002年全職回國。入選國家基金委傑青、教育部長江特聘教授、國家「千人計劃」。獲得趙九章優秀中青年科學獎、義大利Ferrara大學「哥白尼科學家獎」。研究領域為黑洞、中子星、宇宙學和空間天文。目前擔任天宮二號空間實驗室伽瑪暴偏振實驗和硬X射線調製望遠鏡天文衛星首席科學家。發表審稿論文兩百多篇,引用六千多次。
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