當前位置:
首頁 > 最新 > 雷納韋斯&基普索恩:賣引力波產品 都是騙子不要信

雷納韋斯&基普索恩:賣引力波產品 都是騙子不要信

雷納韋斯&基普索恩:賣引力波產品的都是騙子不要信/一百年內引力波都不可能被應用/時空穿越還不可能/我們對諾獎沒興趣

出品|科學家說欄目組

作者|網易科技 張瀟瀟

【他是誰】

雷納?韋斯,德裔美國實驗物理學家,麻省理工學院物理學教授,激光干涉引力波天文台(LIGO)的創始人之一。他發明的激光干涉引力波探測器,是激光干涉引力波天文台(LIGO)的基礎。他首次分析了探測器主要的雜訊來源,並提出了懸掛質量干涉儀系統,使LIGO達到了足夠的靈敏度。2015年,LIGO宣布,人類歷史上第一次探測到了引力波。2017年10月3日,雷納獲得諾貝爾物理學獎。

基普?索恩,美國理論物理學家,加州理工學院費曼理論物理學教授,是當今世界上研究廣義相對論下的天體物理學領域的領導者之一,激光干涉引力波天文台(LIGO)的創始人之一。2017年10月3日,因在LIGO探測器和引力波觀測方面的決定性貢獻,獲得諾貝爾物理學獎。此外,索恩還是著名科幻小說家,科普作者和科普演講明星,曾擔任諾蘭電影《星際穿越》的科學顧問,製片人。

【精彩言論】

1.諾貝爾獎等獎項的價值是製造了英雄,通過獎勵個人來推廣科學。事實上,大眾離科學很遙遠,他們只知道諾貝爾獎。我們都沒想過要拿諾貝爾獎,因為我們從事科學研究的動力是個人的好奇心和改善人們的生活。我們應該確保年輕人不要把獲獎作為科學研究的目標,目標應該是從事科學研究的體驗。

2.那種認為現在可以應用引力波的想法是空想,而且不道德。我之所以說不道德,是因為有人聲稱現在就能應用引力波,不要相信這種說法,這些都是騙子。有些人偏執地想要把引力波應用到軍事上,還有人偏執地幻想引力波通訊,我在美國說了,這些全部都是胡說八道,你們不要相信。

3.1064或1065年有一次超新星暴發照亮了天空,那時候是中國的宋朝,中國人看到了,沒人明白為什麼歐洲人沒看到,也許都喝醉了,誰知道吶。

4. 我和霍金翻來覆去爭論時光穿越問題爭論了一兩年。最後,我們都同意,時空穿越可能與否取決於量子引力,爆炸強度是有可能在量子引力變得重要之前毀掉時光機。

5.發現引力波是直接證實愛因斯坦的其中一項預測。不過,這不算什麼,更為有趣的是,你可以用引力波來探索宇宙。如果只是為了證實愛因斯坦的預測,我們就不會花這麼多時間在這上面了,開創一種探索宇宙的新途徑,這個意義更重大。

【正文】

基普·索恩(Kip Thorne)坐在被花盆簇擁的寬大沙發上,認真閱讀著採訪提綱。在斯德哥爾摩諾獎頒獎後,他和同時獲得諾貝爾物理學獎的老友,LIGO的創始人之一雷納·韋斯(RainerWeiss)家也沒回,就直接帶著諾獎獎牌和行李來到北師大,接受了網易科技等媒體的採訪。

當天,基普提前半小時就來到了現場,準備好接受採訪了,卻忘記了帶上答應給北師大天文系教授張帆看的諾貝爾獎章。當張帆提出看看諾貝爾獎章的時候,他只好抱歉地表示,獎章還躺在酒店保險柜里,但其實特別小,沒什麼好看的。他還尖銳地表示,諾貝爾獎的價值是製造了英雄,而他從來不是為了得獎才做研究的,讓他堅持的是個人的好奇心。

雷納?韋斯也特別同意這一點。在採訪中,他直言,自己對諾貝爾獎並不感興趣,反倒開始被盛名所累。我相信這是出於本心的。的確,對普通大眾而言,與探索引力波四十餘年皓首窮經的研究工作比起來,幾十萬美金的獎勵顯得太微不足道了。但對他們來說,和發現宇宙奧秘,開闢新的研究領域的喜悅比起來,獲得諾貝爾獎的喜悅也太微不足道了。

從去年開始位居《科學》《自然》雜誌年度十大科學發現榜首,到今年諾獎物理獎獲獎領域,引力波的發現,使得兩位耄耋之年的科學大咖,成為當之無愧的「科學網紅」。在訪談中,雷納和基普一開始就打開了話匣子,講起了他們與科學的結緣,人生中與引力波不得不說的故事,以及對時空穿越、宇宙緣起的看法。兩位科學家還少有地流露出感性的一面,談起了音樂,年少時的愛情,電影,還吐槽了美國總統特朗普。

雷納對科學的喜愛始於解決蟲膠唱片噪音問題的衝動,為了消除惱人的雜訊,他考入麻省理工學院,又曾因為年少時一段為愛退學的荒唐往事,參與了原子鐘等精密儀器的製作。意味深長的是,多年後,他的生命中有四十餘年的時間都是與降噪和精密儀器打交道,基於這兩者提出的干涉儀系統正是發現引力波的決定性因素。而出身知識分子家庭的基普,學術之路則更直接些,8歲時參加了天文學講座,從此對天文物理一見鍾情。

在訪談中,兩位教授都強調興趣對他們成功的重要性,雷納則建議那些對過分重視孩子學習的父母們,不必太過焦慮,通往成功的道路不止有一條。他還表達對未來科學的一些顧慮,希望媒體與大眾不要只關心引力波的實際用途——過於功利的社會風氣對科學研究來說是有害的。

以下為網易科技與雷納韋斯和基普索恩部分對話內容,略經編輯。

網易科技:你們是如何走上科學研究的道路的?能不能給那些想從事科學工作的年輕人提一些建議?

雷納?韋斯:你問到我是如何開始對科學感興趣的,這是一個複雜的過程。我從小在紐約長大,我對科學的興趣也正是在紐約形成的。

我上高中的時候,剛好第二次世界大戰發生,紐約隨處可見一些嶄新的戰備品。我開始對電子和機械方面的東西感興趣。我也不知道我想要擺弄電子產品的想法是從哪裡來的,但我是真的喜歡做這些事情。

一件很幸運的事情是,在紐約布魯克林區一家電影院發生一場火災,我在經過地下走道的時候,發現有人在賣銀幕背後的揚聲器,他們借了把梯子給我,我把揚聲器拆下來拿回家了,然後跟我的收音機連接在一起。就這樣,我得到了幾個電影院的揚聲器,直徑有40厘米。我把我的房間弄的就像個機艙一樣。我會把父母親的移民朋友邀請過來,讓他們坐下來聽音樂,那種感覺就像是在現場聽演唱會一樣,特別美妙。就這樣,我有了自己的一點小生意,組裝音箱。我並不是為了錢,我只是享受組裝的過程。如果沒有上大學,我可能會成為一個音響大亨了。

最終促使我決定去上大學,是為了解決一個關於噪音的問題。以前有一種叫蟲膠唱片的東西,當留聲機的指針在唱片表面轉動的時候會發出一種噪音,我下定決定要解決這個問題,我當時只是高中二三年級,掌握的知識並不足以解決這個問題。有一種東西推動我向前,我感覺自己必須要解決它。我希望能夠做一個過濾器,把這些雜音過濾掉,但我掌握的知識並不足夠,所以我決定去上大學,去學習真正的電子工程知識。之後我就考上了麻省理工學院,但第一年他們只讓我學習一些基礎課程,但我對此卻不大感興趣,我一心想要解決雜音的問題。我不是優秀的學生,不太遵守紀律,因為在心裏面我有自己的目標。

在麻省理工學院,你只有到了大二才專門學習電子工程,而在大一學習的課程都是我不感興趣的,我們學習如何組裝發電機,如何建造放置發電機的建築,沒有電子工程或者其他讓我感興趣的東西,因此我瀏覽了一下,看有什麼專業是要求最低的,發現在麻省理工學院物理專業是要求最低,要做的事情也最少,有空餘時間讓我可以做自己喜歡做的事情。所以,我選擇了物理學專業。

之後,在大三暑假,我找了一份工作,到波士頓附近的楠塔基特島旅遊,在那裡我認識了一個非常棒的女孩子。她是一位鋼琴演奏家,我完全被她迷上了。我愛上了她。她在芝加哥的西北大學讀書,我們經常寫書信給對方,但突然間她不再回信給我了,當時我滿腦子想的就是挽救這段愛情,我缺席了應該要上的課程,跑到芝加哥找她,最後她還是和我分手了。當我回到麻省理工學院,準備參加期末考試,我以為自己做的天衣無縫,但老師們知道我沒有完成作業,我被學校退學了。

接下來,我在學校一個實驗室找了一份工作,成為了工會的一員,輟學了一段時間。要轉學去其他地方也不容易,因為我的個人記錄並不好。因此,我到了一位有趣的教授手下工作,他的名字是JerroldZacharias。他當時在研究一種原子鐘,我為他和他實驗室的工作人員組裝電子部件,我和他相處得非常融洽,我們都喜歡音樂。順便說一下,他研究的銫原子鐘成為了世界標準時間,現在依然還是。之後,我又回到學校繼續我的學業。期間,我繼續研究改善鐘錶,之後我從事地球引力研究。我的科學生涯就是這樣開始的。

基普?索恩:我出生在猶他州落基山脈,冬天山上的雪很大,用掃雪機掃的話能達到3米甚至5米高,當時我還小,我以為世界上最厲害的就是開掃雪車的人了,所以我的志向就是成為掃雪車司機。我8歲的時候,媽媽帶我去參加一個有關太陽系講座,我立馬放棄了開掃雪車的想法,想成為宇航員。媽媽給我展示了太陽系的模型,並在家門前展示了太陽系的運行。之後,我開始閱讀有關天文學的圖書,這成為了我的愛好,我甚至還到大學的圖書館以及所到城市的圖書館,看有沒有關於天文學的圖書。我13歲的時候,在鹽湖城一間二手書店裡找到了一本薄薄的簡裝書,名字叫《One TwoThree... Infinity》,這本書講述的內容包括物理、數學、天文學、宇宙學、相對論等,很快我就對物理學和數學產生興趣。我也決定要成為天文領域的物理學家,這成為了我的目標。

大約一年後,我從雜誌上了解到加州理工學院,知道這個地方的考試里即使答案錯了,但理由充分的話,也能獲得高分,於是就決定到這個地方上學。之後,我向加州理工學院和麻省理工學院都提交了申請,兩家大學都通過了我的申請,我最終決定選擇加州理工學院。之後,我也在加州理工學院開始自己的職業生涯。

可能是因為我來自學術家庭,我的學術生涯是相對順利的。我的父親是教授,我的母親有博士學位,不過由於法律禁止的原因,她不能在大學任教。因此母親成為了社區積極分子,在家教育孩子,還幫助社區里的窮人,創立了一個委員會幫助來自墨西哥的移民。當她去世時,當地的報紙在頭條上進行了報道。

我在求學中唯一的挫折是,我在高中的時候,是學校里最聰明的,但是到了加州理工學院後,我不再是最聰明的了。我之後花了一年半時間,才找到自己的學習方式,然後就能學得更加深入了。所以,我的體會是,即使你沒有那麼聰明,通過努力,你也能成功。

我的建議是,年輕人應該勇敢去探索自己感興趣的東西,選擇做自己喜歡、享受的事情,這是最重要的事情。如果你選擇的職業是你不喜歡的,那會讓你非常痛苦。

雷納?韋斯:我非常同意基普?索恩的觀點。在我們研究引力波這50年里,這個問題一直出現在我們身邊,有的人覺得很痛苦,因為這並不是他所喜歡的職業。對我,對年輕人也是一樣,應該保持做自己喜歡的事情。不要做自己不喜歡的事情。如果你對科學不感興趣,那就應該選擇離開。

我住在馬薩諸塞州一個比較富裕的小鎮,鎮上的人都非常重視教育,父母們的擔憂總是無止境,如果孩子們得了A-或者A,父母會感到很不開心,就像是世界末日一樣,他們會到老師那裡痛苦地說:這種的分數會毀了孩子的一生,孩子們可是要上哈佛的。我認為這樣是不對的,通往成功的道路不止有一條,失敗是不可避免的,我們不是什麼都擅長的,但不管怎麼樣我們都能經歷過去。我認為這個一點是值得各位年輕人注意的。我也有跟那些父母親們說,但他們並不接受。

網易科技:您怎麼看諾貝爾獎和中國的未來科學大獎?

雷納?韋斯:在美國也有類似的獎項,科學家們因科學研究而獲得獎勵。但我並不喜歡這樣。我喜歡看到,孩子們認真做實驗,然後因為所發現的結果而歡喜若狂,而不是為了獎金。我對諾貝爾獎不感興趣。問題是,尤其對於青少年來說,一路上都是我們推動他們去做,給他們獎勵,這樣的話,他們就喪失了研究的樂趣。科學研究變成了由他人驅動的東西。可能我說的有點誇張。我不喜歡去科學競賽擔當評委,因為我不喜歡看到孩子們失望的表情,雖然他們的項目也是非常不錯的,但他們並沒有其他人那麼優秀,所以沒能獲獎,孩子們感到非常失望。我會過去安慰他們說:你們經歷了一段美好的時間,是吧?他們就說,是啊,我們表現也不錯,學到了很多東西。這是我對這些科學獎勵的看法。當然,對於一般大眾來說,科學獎勵也有積極的一面,這是對那些對科學感興趣的人的認同,讓大家知道這些人是我們國家非常需要的,因為科學家為我們社會提供了一些非常有用的東西。

基普?索恩:我認為這些未來科學獎、諾貝爾獎等獎項的價值是宣告了一些英雄,通過獎勵個人來推廣科學。事實上,人們離科學很遙遠,他們只知道諾貝爾獎,正是因為有諾貝爾獎獲得者的存在才使人們感覺科學是很重要的。另一方面,不管是我還是韋斯都沒想過要拿諾貝爾獎,因為我們從事科學研究的動力是個人的好奇心和改善人們的生活。有時候,我們應該確保年輕人不要把獎勵作為科學研究的目標,目標應該是從事科學研究的體驗。

網易科技:現在很多人將發現引力波與發現電磁波相比較,您認為引力波可以廣泛應用於日常生活中嗎?您能想像到應用引力波的場景嗎?

基普?索恩:未來100年肯定不行,可能未來幾個世紀都不行,之後或許可以。使用引力波的唯一場景可能是發送信號。因為引力波的穿透性非常強,如果你要從地球向外發送信號,最佳的辦法可能是通過中微子,如果你想要信號的穿透性更強一點,可以選擇引力波,不然你想像不到其他應用的場景,因為引力波很容易產生,也很容易被接收。而生產引力波的難度實在太大了,所以我認為人類現在不能人工產生引力波,至少要幾十年後,或許50年後吧。

雷納?韋斯:我完全同意基普的看法。那種認為現在可以應用引力波的想法是空想,而且有點不道德。之所以我說不道德,是因為有人說現在就能應用引力波,不要相信這種說法,這些都是騙子。現在有很多團體都在探索這種可能性,有些人對此感興趣,有些人偏執地想要把引力波應用到軍事上,還有人偏執地幻想引力波通訊,我在美國說了,這些全部都是胡說八道,你們不要相信。

網易科技:有人說發現引力波是找到了愛因斯坦相對論最後一塊拼圖,你們是否認同?

基普?索恩:發現引力波是直接證實愛因斯坦的其中一項預測,我不確定這是不是愛因斯坦的最後一項預測。不過,這點並不有趣,更為有趣的是,你可以用引力波來探索宇宙。如果目標只是證實愛因斯坦的預測,我就不會花這麼多時間在這裡了,開創一種探索宇宙的新途徑的意義更為重要。

雷納?韋斯:我同意基普的看法。在2015年12月,我們首次觀察到引力波的波狀形態,該波狀形態剛好符合數值關係的計算,當時地球人也是剛剛才研究出如何計算這些數值關係。因此,這對於愛因斯坦來說是一場勝利,這是引力學科的一個全新領域,引力波是一種非常強的引力。儘管引力波理論才確立了100年,但很好地預測了大自然所帶給我們的東西。我認為這是一場勝利。

網易科技:引力波的發現會使時間旅行變得可能嗎?

基普?索恩:我不認為發現引力波能幫助實現時間旅行。要知道時間旅行是否可以實現,我們必須完全了解量子引力理論,更好地掌握量子引力物理學,只有這樣我們才能知道時間旅行是否可以實現。

網易科技:有人說一個證偽時間旅行的有力證據是未來的你沒有穿越回來給自己祝壽。你現在有多相信時間穿越是不可能的,有多少是由於這個生日實驗,多少是其它科學上的考量?

基普?索恩:我們有一些基於在現有理論下進行了大量計算得到的猜測,結論是時空穿越被允許的概率很小,但我們不能確定。

問題在於有一個物理過程,不論你如何製造你的時光機器,都會在那個機器開啟的一瞬間摧毀它。這個過程是這樣: 機器開啟後,第一個穿越回到過去的是光或真空的量子起伏,它穿越回去以後那時候就有了較之沒有時光機情況下兩倍的虛擬粒子或叫量子起伏。再來一圈就變成四倍,都集中在同時同地,所以那裡的虛擬粒子密度不斷增高,並轉化成真正的輻射粒子。這個問題被許多人獨立發現,其中包括我的博士後Kim和我自己,當我們作出分析時,發現那個爆炸很強,又集中在一個很小的時間區間,所以我們現有的物理理論已經不適用了。這是一個彎曲時空中的量子場論計算。我們必須轉而應用量子引力的定律,但我們現在還不理解這些定律是什麼。所以問題是,我們做的計算失效是否足夠晚,如果夠晚,我們發現的那個爆炸就會毀掉時光機。霍金獨立於我也研究了這個問題,我們翻來覆去爭論這個問題爭論了一兩年。最後,我們都同意,可能與否取決於量子引力,爆炸強度是有可能在量子引力變得重要之前毀掉時光機的。所以結論是,我們認為在量子引力被搞清楚之前我們無法知道這個問題的答案,順便一說,這個理論也主導宇宙的出生和黑洞的內部。

網易科技:但是《星際穿越》里,發生了時空穿越。

基普?索恩:我要說明一下,這個電影中貌似是時間穿越,實際上並不是。庫珀在太空船里,通過搖晃一個被諾蘭稱為「突出物」的東西,向他女兒小時候發信息。但庫珀 實際上並沒有回到過去。庫珀是在一個正在五維時空中穿梭的太空船里,這個太空船本身是一個四個空間維度的超正方體。庫珀只有三個空間維度,所以只能待在超正方體的一個面上。在那個面上,有所謂「突出物」,就像是這塊木頭。當他晃動這些「突出物」的時候,他製造出一個引力或引力波,傳遞到高維空間的裡面去,進入到有第四個空間維度的超正方體的瓤裡面。這些波經過這個瓤,向超正方體的另一個面傳播,他的女兒在那個面上。這些波攜帶信息給她。在這個瓤裡面有時間逆流,這是唯一有時間逆流的地方。庫珀人體本身能到的那些地方是不允許時間逆流的。所以他以合適的速度晃動這些「突出物」,然後出來的波在瓤中向過去傳播信息。

網易科技:這些波是引力波嗎?

基普?索恩:是可以穿越時間的引力,對,是引力波,穿過超正方體內部的引力波。這在電影中沒講,其實還是講了的。給諾蘭的影迷在給個小貼士,在他的電影里,這是一個例子,盜夢空間是另一個,有些場景很難理解,但如果你看了5到10遍電影,你會發現影片里其它地方的對話會講了你想要了解的東西。如果你再看這個電影一遍,當馬修麥康納飾演的庫珀和安妮海瑟薇飾演的阿米莉亞在水星球上遊騎兵號飛船上的時候,剛剛有一個大浪過去了,他們正在等下一個大浪的時候,有一個很冷靜的對話。她猜測了第五維中會發生什麼事,如果你回去聽那個對話,她說了五維空間是唯一信號可以回到過去的地方。所以你仔細聽那段對話,裡面有幫助明白電影結尾的提示,但是這段對話和電影結尾相隔了大約一個半小時。

雷納?韋斯:說實話,其實我也沒看懂這個電影,儘管我的好朋友就是基普。基普告訴我他保留了科學真實性,除了一個地方為了故事犧牲了真實性,電影中其它地方發生的事都是在物理上還是有可能發生的,但我不知道具體是哪裡。

基普?索恩:是在穿過蟲洞的時候,電影中的景象不會是你實際會看到的。原因是那個蟲洞設計的是在外面看起來很有看頭,但那個設計會導致穿越那個蟲洞的過程很快,沒什麼意思。所以經過長期討論之後,諾蘭和我達成共識,他必須在那個場景中偏離嚴格科學預言一些。影片里還有以下小的地方也不是嚴格正確。如果你想知道所有這些,可以買我那本關於星際穿越的書。和我寫的其它所有書一樣,這本書在目錄中埋了伏筆,在名詞目錄中有一個人名,是Christopher Nolan, 通過這個你能找到所有他為了影片效果做出的對科學嚴謹性的犧牲。

網易科技:2018年有沒有什麼新目標?希望在什麼工作上實現突破?

雷納?韋斯:我們在這個領域獲得成功意味著,現在我們發現了很多之前沒見過的黑洞。展望未來,這個領域裡還有很多東西需要去探索了解,例如這些黑洞是哪裡來的,還有裡面很多現象背後的原因。我認為這個領域有著非常光明的前景,讓我對於已知的事物有更好、更全面的了解,同時也能讓我們看到一些前所未見的事物。因此,引力波的發現可以認為是科學的一個門檻,這是非常美好的事情,非常高興我們能參與其中。

基普?索恩:我認為在2018年,為了能使我們的研究更進一步,我們應該改善LIGO,這需要我們實現部分科學,並完善相關的技術,進而將其整合和應用到LIGO中,以及應用到其他引力波頻率的探索中。我認為我們在實驗和開發新型探索工具方面的努力還不夠,近幾年我們在完善探索工具方面還需要加把勁,這可以作為2018年主要目標之一。

何文偉對此文亦有貢獻。

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 網易科技 的精彩文章:

iOS應用有多賺錢?趕超全球電影票房只是時間問題

TAG:網易科技 |