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“天琴計劃”領頭人、物理學家李淼:科普和探測引力波同樣重要丨70年70人·科技⑥

封面新聞 2019-09-02 00:00 55509

人物名片

李淼

1962年出生。中山大學天文與空間科學研究院院長及籌建人。1982年畢業于北京大學天體物理專業,1984年獲中國科技大學理學碩士學位。1989年赴丹麥哥本哈根大學玻爾研究所學習,1990年獲哲學博士學位。1990年起先后在美國加州大學圣塔芭芭拉分校、布朗大學任研究助理教授,1996年在芝加哥大學費米研究所任高級研究助理。1999年回國,任中國科學院理論物理研究所研究員、博士生導師。著有《超弦史話》《越弱越暗越美麗》《<三體>中的物理學》等。

封面新聞記者 薛維睿 吳楓

作為中國頂尖的物理學家,李淼是中山大學天文與空間科學研究院院長及籌建人,國內弦論領域最有發言權的科學家,他所著的《暗能量》是國內暗能量研究方面的第一本學術專著。

在物理研究領域成果頗豐,李淼卻被稱為“非典型物理學家”,以詩人、科普作家和網紅科學家著稱。李淼很早活躍于科普領域,所著的科普讀物長期在各大圖書暢銷榜首。

“科普和科研同樣重要”,在李淼看來,在中國正在邁向科技強國之路上,科學普及是科技創新的基礎。越是好的科學家越應該擔起科普之責,“我永遠無法成為愛因斯坦,卻可能會影響下一個愛因斯坦?!?/p>

科普&跨界

像開完學術會議后聊大天

李淼認為科普和科研同樣重要,“我永遠無法成為愛因斯坦,卻可能會影響下一個愛因斯坦?!?/p>

1999年,在海外留學多年的李淼回到中國。

彼時國內研究超弦理論的物理學家還不多,《牛頓科學世界》向他約稿,寫一篇關于超弦的卷首語。這是李淼第一篇科普文章。

當時李淼在中科院的一位同事,對編程感興趣,自己做了服務器,創建了一個叫“超弦論壇”的BBS。他們時不時在論壇討論,講一些研究進展,最初是出于科研的目的,想與同行建立更多聯系。

來論壇的人越來越多,有些并非同一學科領域,很多甚至只是普通愛好者。和更加廣泛意義上的網友交流,迫使李淼越來越通俗。逐漸地,他將科學、歷史以及八卦糅合在一起,寫了一系列“弦論小史”,用通俗的方式講解弦論,發表在這個論壇上。

“超弦論壇”存在了六七年。2005年,“弦論小史”結集成《超弦史話》出版,成為李淼最初的科普類書籍。第一次印刷賣了3000本,在當時已經是不錯的成績。

社交網絡尚未興起的年代,李淼已經收獲了一眾粉絲。

2005年,李淼開了個人博客“閑談物理”。他在開篇寫道:“將認真的勁頭用在學問上,八卦的精神用在網上?!币荒陼r間,有了十七萬次的被訪問紀錄。

當時他形容寫博客科普,像是“開完學術會議后在聊大天”。

幾乎從一開始,李淼就敏銳地嗅到科學家的另一種可能,并堅定地走上科普這條路線。

2006年,李淼在《新發現》開了“慣性參照系”專欄,7年寫了約80篇文章,后來許多篇目集結成《越弱越暗越美麗》。

在李淼后來看來,《超弦史話》和《越弱越暗越美麗》都太專業,真正意義上的科普著作,應該要從2015年出版的《三體中的物理學》開始。

這一年,中國科協評選出度科學傳播人物,李淼名列其中。

2016年,李淼講微信上的授課,做有關量子力學的科普。課程內容整理下來,出版了《給孩子講量子力學》,開始了“給孩子的物理學”系列。

李淼科普著作,“大科學家講給小朋友的前沿物理學系列”。

在主流的價值判斷里,科研意味著縱深的專注,外界對他有“不務正業”的評價。過去微博里有人質疑他科研不專,李淼還拿出近年的科研成果反駁。后來,他的態度變得坦然,“正業不就是活著嘛,我活得挺快樂的?!?br/>

李淼認為科普和科研同樣重要,“我永遠無法成為愛因斯坦,卻可能會影響下一個愛因斯坦?!?/p>

科研&重任

探測引力波是場馬拉松

李淼認為:“探測引力波是長時間的馬拉松,而非短期百米沖刺?!倍疤烨儆媱潯本褪翘綔y連續的引力波,可以持續驗證。

回想和物理最初的聯系,只是一個夏天培養起來的緣分和時代的感召。

1976年唐山大地震,李淼遠在江西的家鄉也受到影響,大家住進用油氈搭的防震棚。因為在外住著無聊,李淼翻看過去很少的接觸的書,包括他母親過去的理科教科書,邊看邊覺得物理特別有意思,“那些原理非常簡單,同時又很強大?!?/p>

1978年中學畢業,李淼趕上恢復高考。兩年前夏天培養起來的好奇和興趣,以及當年“科學技術是第一生產力”的號召,讓李淼下定決心走進物理的世界,他考入北京大學天體物理專業,后來進入中國科技大學天體物理專業念碩士。

1985年,李淼前往意大利學習,開始了長達15年的海外留學之旅。1990年,他在哥本哈根大學玻爾研究所獲得博士學位。

1999年回到中國前,李淼在超弦理論、量子場論、宇宙學等領域都取得了具有國際影響力的研究成果。在國際學術刊物上共發表了100余篇學術論文,引用總數達7000余次,內容涉及天體、宇宙學、黑洞、引力、弦理論、M理論等多個關乎宇宙的“終極”問題。

2004年,他發表的論文《一個全息暗能量的模型》,提出以全息暗能量模型來解釋宇宙加速膨脹的現象,這也是全球第一個可以用來擬合實驗數據的全息原理暗能量模型。

這篇文章在學術上的引用率超過一千次,后續在這篇文章上發散的論文大概有三四十篇?!耙驗樗?,全世界同行都知道了我?!崩铐嫡f。

此后,李淼一直在中國科學院任理論物理研究所研究員、博士生導師。

2015年,中山大學物理與天文學院成立,李淼受任天文與空間科學研究院院長,并作為探測引力波的“天琴計劃”帶頭人。

李淼介紹,“天琴計劃”的具體目標主要分四步:第一步,開展地球與月亮之間的測距,以期獲得關鍵性的月地測距技術。這項工作雖然美國已經做過,但對于中國而言還是首次。第二步,發射一顆衛星來驗證愛因斯坦廣義相對論的重要假說“等效原理”以及廣義相對論的其他細節。第三步,發射兩顆衛星測量地球重力場的分布,這也與我國礦藏、水源等資源息息相關,并為第四步做技術準備。最后一步是發射三顆高軌衛星進行引力波探測。

與LIGO探測的短時間引力波不同,“天琴計劃”探測的是連續的引力波,可以持續驗證。對于“天琴計劃”目前發展,李淼認為,“探測引力波是長時間的馬拉松,而非短期百米沖刺?!?/p>

LIGO實驗基地,圖據網絡。

發現&極限

做前半生沒做過的研究

在一篇2014年的博客中,李淼寫道:“我完全改變了45歲以前的想法,那時我除了做學問,要對人類做出精神貢獻,其他都不認可……其實仔細想想,我那時是好名而已?!?/p>

回顧李淼每個階段,都在踐行自己不斷更新的價值系統。

年輕的時候想做一個留得下來的物理學家,現在認為那是“明白的功利心”。后來開始寫詩,想成為一個最好的詩人?,F在想想,覺得自己還是太狹隘。

如今李淼把精力放在更多元的領域,以詩人、作家、網紅科學家聞名。不管被稱為“寫詩人中物理最好的”,或是“學物理人中最懂時尚的”,似乎都指向李淼的跨界,以及對科學研究的“放棄”。

“這說明他們不懂數理科學?!痹诶铐悼磥?,對于科學家來說,50歲幾乎是成就的天花板,不僅推理能力和專注力會下降,思維也會趨向于保守?!皭垡蛩固沟?0歲也做不出東西了,波爾到50歲后完全只是建實驗室和發表演講?!?/p>

對于自己研究的領域,比如弦論,李淼認為發展有些后勁不足?!氨緛砭瓦€沒有實驗,但它已經離實驗越來越遠了?!?/p>

對于物理研究來說,李淼始終認為要帶著一點“洞察和直覺”,“不是在空間上看到遠的地方,它是要能超越時間的?!痹谒磥?,20世紀大概只有三個物理學家可以做到,愛因斯坦、海森堡,以及他的老師玻爾。

雖然并不認為認為自己具備這樣的能力,但他也曾在《三體中的物理學》里成功預言——人類極有可能在2015年探測到引力波,而探測儀器是位于美國的兩臺引力波激光干涉儀LIGO。2015年,LIGO探測到了引力波,李淼提前兩年預言了這一偉大發現。

很多人因此稱他為“預言帝”。不過,李淼解釋了這個預言的秘密,是因為那個時候差不多是極限了,“不光是科學的極限,也到了技術極限,如果探測不到大概永遠也看不到了?!?/p>

他現在感興趣的研究領域是“人類是否擁有自由意志”。這是一個存在了兩千年的大問題,李淼想了解人的大腦,它的機制是怎么樣,如何驗證一些觀念或者證明一些觀點。他甚至希望能夠在研究過程中發現一些新的問題,“孟德爾當初也不知道自己會發現遺傳規律?!?/p>

“發現”被他看作是一流的研究,研究大腦不僅僅是要驗證和證偽,或者是給某些問題一個回答,而是在過程中,發現以前人們從來沒有想過的問題。

“所以你問我還要不要做研究,我說要?!崩铐嫡f,“要做我前半生的研究里,從來不會進入的那個層次的研究?!?/p>


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評論 6

  • fm569118 2019-09-03

    [得意]

  • 心若向陽389615 2019-09-02

  • fm534411 2019-09-02

    [得意]

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