從「天使粒子」回溯馬約拉納的天才頭腦，以及那些不解之謎

7月21日凌晨，《科學》雜誌刊載「發現馬約拉納費米子（天使粒子）」的文章。隨即，「發現天使粒子」刷爆了媒體圈，然而，這一提法在「行家」眼裡卻並不準確。

在答應接受科技日報記者採訪前，麻省理工學院研究員徐飛虎建議記者先閱讀「果殼科學人」的一篇原創文章《馬約拉納費米子被發現？論文作者和凝聚態物理學家們沒這麼說》，文中說，「現在所有的發現都不是真正發現了馬約拉納費米子，而是發現了符合馬約拉納費米子性質的激發態。」

簡單地說，發現了「腳印」，並沒看見「真身」。

這和預言「天使粒子」存在的埃托雷·馬約拉納「本尊」的最近一次出場很像——2008年，在他失蹤70年後，有人聲稱見過他，並展示了一張1955年拍攝的照片，經警方比對，與馬約拉納早年存照有10處相似點。

一位天才的理論物理學家，在32歲時留下內容矛盾的信後離奇失蹤，讓人禁不住要探究他的內心。俗話說，最大的戲劇性是生活本身。此後，無數物理學家為他的預言孜孜探求近一個世紀，學界之外的文學創作者也以此為藍本寫出不少經典。

理論物理學家

大腦里有整個科幻基地

是什麼魅力，讓理論物理學家不需要鐵一般的事實，只是預言就能令研究者「捨得一身剮」探求經年？

埃托雷·馬約拉納

「在物理裡面，無論是物質的相互作用還是物質的構成，都滿足基本的物理理論。理論物理學家研究並完善這個理論。」徐飛虎研究員在攻讀博士期間一直進行理論物理研究，他所在團隊研究量子密碼系統，並構建了量子密碼系統在儀器不完美的現階段仍不會被攻破的新模型。

最典型的理論模型是「宇宙大爆炸」理論，南京大學天體物理系的課件中寫道，「大爆炸剛開始時，宇宙充滿了能量，能量以光子的形式存在，光子的頻繁碰撞不斷產生正反粒子，正反粒子相互碰撞、湮滅，又再度產生光子。」

這個永遠無法「親見」的場景是由多個理論物理學家不斷完善、推導而出的。「知乎」網站上有這樣一個貼切的比喻：整個宇宙如果是個「黑箱」，理論物理學家在做的，是根據「黑箱」的輸出，「推斷」和「預測」其中的秘密。

具有預見性，是理論物理學家與科幻作家如出一轍的地方，被譽為「神一樣的人」的科幻作家艾薩克·阿西莫夫，就準確地預言了可視電話、無人駕駛汽車、火星探測等。

不同的是，理論物理學家的預言，不會以自然語言的方式廣為傳播，他們用公式推導表達整個世界。

這並不僅僅是科學門類使然。事實上，當研究的維度進入到「基本粒子」的範疇，人類無法賦予物理中的粒子一個特定的「形象」。「你不能把正、反粒子的湮滅想像成兩個球碰撞，在消失時發出了能量。」

除了公式、方程，找不到更準確的表達。徐飛虎解釋，理論物理學家做的，往往是「基於實驗發現，構建對應的物理模型；基於數學的證明以及新的實驗發現不斷完善此模型，並提出新理論。」一位不願具名的研究者這樣告訴記者。

數學是構建模型的粘合劑。有軼聞這樣寫道，天才理論物理學家馬約拉納擁有堪比「超算」的計算速度，他和費米曾有過一場計算能力的比拼，費米用紙筆尺，馬約拉納只用腦子，比賽結果是平局。而以費米的計算能力，可以在原子彈衝擊波到來前的時間裡，根據紙片被捲走的高度、速度和距離計算出原子彈釋放的能量值。

可以想見，在理論物理學家偉大的頭腦里擁有一個另類的科幻基地，這個基地的構成單元包括：物理理論、數學推導、求解方程、構建模型，以及嚴絲合縫、精巧至極的「幻想」，這些幻想由嚴密推導而生，激發出實驗物理學家想要驗證它的慾望，進而不斷設計新的實驗研究。

「在構建物理模型時，我們往往會發現新的理論，但新的理論在實際中由於器件和實驗技術的限制可能無法實現。」徐飛虎說，實驗的精度經常造成正確的理論不會馬上被證實，這就敦促實驗物理學家「千方百計」驗證「到底是理論正確，能夠預見，還是理論模型不完美，需要再建新模型」。

當理論和實驗互相印證時，「往往伴隨新物質的發現，就有可能得諾貝爾獎。」徐飛虎說。

天才的心思

作家來演繹

除了令人稱奇的智慧，馬約拉納另一個令人稱奇的是他留給後世的不解之謎。

據稱，1932年開始，馬約拉納閉關四年。他的天才頭腦和孤僻性格讓人不禁聯想起阿瑟克拉克的短篇小說《安全調查》，以下是調查時的對話：

「這是飛船內部。」「你設計的？」「是啊。」

「火星博爾達市，這是空中俯瞰景觀。」「也是你的主意？」「那還有假？」

「這是質子槍，我的得意之作。」「全是你設計的？」「我沒剽竊任何人！」

一位在廢棄倉庫後獨居的巧匠，由於製作出了與火星人世界完全一致的模型而被帶走，他被認為泄露了火星機密。直到被帶出門口，他才明白不是FBI對他的審查，因為等待他的是一艘宇宙飛船。

天才總是會被普通人揣度為「泄露天機」，事實上，在探究馬約拉納的心思時，不該忽略他的宗教背景，「泄露上帝的秘密」似乎更準確。據載，與馬約拉納一同研究的義大利天才少年們組成了物理研究團體，他們熱衷於給彼此起綽號：「教皇」「全能的上帝」「大主教」……他們把核物理學裡深不可測的問題和「幼稚」的賭注結合，看誰能最快解開。無怪有連環畫揣測他被外星人接走，泄密可能是最具說服力的緣由。

1938年3月，馬約拉納給家人和單位領導各留了一封信後，帶上積蓄和科研筆記登上了一艘開往巴勒莫的郵船。抵達了巴勒莫後，又發了一封電報和一封信給單位領導，明確說他放棄了自殺念頭。售票記錄顯示，他確實買了返回那不勒斯的船票，且有人證。但是他卻從此消失，後被認為定居南美。

巴勒莫、那不勒斯、威尼斯，這些地名巧合地與1999年馬特達蒙主演的電影《天才雷普利》相一致。在《雷普利》系列叢書中，美國作家帕特里夏·海史密斯就設計了一位天才畫家德瓦特的離奇消失。利用了這個消失，主人公雷普利聲稱畫家定居南美，找人偽造他的畫。由於製作贗品畫，偽造者貝納德的畫技開始精湛起來，展現天才的一面，卻受良心譴責，在巴勒莫、那不勒斯、威尼斯等地的輾轉中，他最終選擇自殺。

無論是調侃式的「因泄密被外星人劫走」，還是悲劇式的「因無法疏解內心而自殺」，文學作品用揣度的方式傳承著天才留下的巨大財富，實驗物理學家則用持續的探究來向偉大的頭腦致敬。

註：文中圖片除註明外均來自網路

編輯：朱麗

審核：管晶晶

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