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收到外星人信號“不要回答”?諾獎得主:我們應回复



11月23日,杭州。在2019年網易未來大會上,基普·S·索恩(KipStephen Thorne)現身,一部標誌性的花白鬍子、一身乾淨整潔的白西服,佝僂著背,卻又篤定地站在舞台中央,講述著科學家窮盡各種智慧探尋宇宙奧秘的努力。

採訪|閆妍

撰文|崔玉賢

編輯|章劍鋒

外文支持|李頤、廖子瑤

出品|網易科技《科學大師》欄目

收到外星人信號“不要回答”?諾獎得主:我們應回复 1

79歲的基普·S·索恩,是一個什麼樣的老頭呢?

首先,他無疑是站在全球科學頂端和前沿的科學家。 2017年,瑞典皇家科學院宣布將當年的諾貝爾物理學獎授予美國三位物理學家(麻省理工學院教授雷納·韋斯、加州理工學院教授基普·索恩和巴里·巴里什),以表彰他們在LIGO探測器和引力波觀測方面的決定性貢獻,索恩教授名列其中。

他和著名的理論物理學家霍金是好朋友,兩人曾有過一段關於黑洞是否存在的賭約趣事,結果霍金輸了。

索恩教授奠定了引力波探測的理論基礎,是美國激光干涉引力波天文台(LIGO)的主要發起者之一。從2015年到2017年間,這個天文台已經在人類歷史上四次探測到了引力波的存在,證實了愛因斯坦生前的推測(據澎湃新聞)。

索恩教授聲稱,LIGO的科研能力很強大,到目前為止,他們已經觀測到大約30次的黑洞碰撞,3次中子星碰撞,黑洞2次撕裂中子星伴星,並且預計到2050年的時候,LIGO可以觀測到更多的東西:宇宙大爆炸和宇宙中發生的各種現象,包括黑洞碰撞以及其他彎曲面的現狀等。

隨著中外科技交流的加深,每一年,都有許多諾獎得主來到中國進行學術訪問,參加各種活動會議。對於中國人來說,諾獎得主已經不是遙不可及又異常罕見的人群,甚至見得多了,還可能會引起一點視覺上的疲勞。但索恩教授的到來,還是讓《科學大師》記者感到意外,因為他的人氣很熱。

請求和他合影的人可謂比比皆是,仰慕他的小朋友,專門購買了他的書請他簽名。教授也是有求必應,一一滿足,不拒絕,不敷衍。人們對他充滿了好奇,當大家七嘴八舌問起他關於引力波、關於宇宙的“小白”式問題時,他總是很耐心地講解著,甚至還開放地和大家分享自己上大學的青蔥歲月。

其次是他的職業化和敬業。

抵達杭州頭一天,歡迎晚宴結束後,索恩教授並沒有在下榻的酒店裡歇息,而是坐車前到五公里外的會議現場,參加會前的彩排預演,親自和中控師傅們一起測試第二天他的演講PPT,並對相關的內容進行調整和修改。

當屬於他的上午活動議程完成後,記者註意到,他並沒有馬上離開現場,下午還呆在會場隔壁的貴賓室裡。第二天就要離開,離開前的一次晚宴後,他的隨行翻譯在散場時問我們,還有什麼安排需要索恩教授配合。

第三點,就是他的不拘一格,並不是一個刻板的學究。索恩教授的經歷,很容易讓人將他與非主流的叛逆風格聯繫起來。年輕的時候,他也玩過搖滾,組建過樂隊。

身為科學家的索恩教授,還曾出任經典科幻影片《星際穿越》的科學顧問兼製片。據他在小範圍的場合裡親口透露,他之所以接手這個事情,是因為多年前他與前女友琳達·布斯特  (Lynda Obst)一起創作了一個劇本,故事靈感來源於天體物理學中的黑洞、蟲洞及時間膨脹。導演克里斯托弗·諾蘭(Christopher Nolan)看中了這個劇本,將其之改編成了膾炙人口的科幻電影《星際穿越》。

如今的索恩教授年逾古稀,已經將工作重心轉移到了藝術領域。

“現在我主要努力和一些人合作,主要是電影製片人、畫家、音樂家,還有任何和科學項目相關的一些人士。我非常享受和非科學領域的人進行合作,尤其是那些非常有創意的人合作,因為這是非常有意思的。”基普·S·索恩對《科學大師》記者說。

索恩教授感興趣的一件事是向非科學界的人推廣科學界的知識,從而給他們帶來靈感,進行藝術創造。

《科學大師》記者了解到,索恩教授目前還跨界與美國一位詩人有合作。另外,繼《星際穿越》之後,他還在參與一部帶有科學元素的電影,這部電影仍然是與他的前女友琳達·布斯特  (Lynda Obst)合作,劇本已經完成,正在尋找導演,可以肯定是繼續賣給好萊塢。至於影片的題材,他則守口如瓶,不對外透露。

第四,就是和很多科學家一樣,索恩教授雖然年事已高,但並沒有在科學研究上停歇下來,安享晚年。

在網易未來大會上,他就透露,他的團隊仍然在進行著宇宙科學的觀測研究工作。他們和400個科學家、工程師及100個研究所共同合作,從更高維度(也即電影《星際穿越》中所謂的“第五象限”)上觀察到黑洞整體表面不同的顏色和形狀,時間在那裡的流動速度也不完全一樣。同時,索恩教授還宣稱,在整個宇宙中,有一百億的黑洞數量存在,其質量範圍和太陽相比,是後者的三倍到200億倍不等,直徑範圍則比太陽大10公里到1000億公里不等。

在科學研究之餘,索恩教授撰寫了一本《黑洞與時間彎曲》,書中不僅有黑洞、時間捲曲、蟲洞、時間機器等物理名詞,還有一條理論假定——“蟲洞可以作為時間旅行的工具”。

他曾經與很多物理學家討論,設想有無可能創造出一個時間機器,就可以回到過去或者很遠的地方,就像電影《星際穿越》一樣,通過建立一個蟲洞,可以去宇宙很遠很遠的地方。如果不是一個資深的科學家,而只是平凡人產生的這樣一種科學上的暢想,很可能會被笑話為癡人說夢、異想天開,但沒有人會去嘲笑索恩這樣量級的科學家。儘管目前這種設想還無法被實現。

收回放得高遠無比的科學思維和視野,行走在地球上的科學家,其肉身也要回歸屬於凡人的日常生活。從現實出發,索恩教授有一項比較剛性的需求有待解決。教授告訴《科學大師》,他很想要一個無人駕駛汽車,這樣就可以實現人在旅途上,也能在車上工作、學習或者看電影消譴,“最好今天就能有一個無人駕駛的汽車,不要等到明天。”

以下為專訪內容:

一, 人類已經實現了近距離的太空穿梭

《科學大師》:您在演講中提到很多物理學名詞,包括黑洞、引力波,大家都很感興趣的一個東西叫做時空穿梭,時空穿梭真的可以實現嗎?

基恩·S·索恩:空間上的穿梭,我們現在已經實現了一部分,比如人類已經登上月球了,也許不遠的未來,我們能夠登上火星。但是在太空中穿梭,我們現在只能是去比較近的距離,不能去特別遠的地方。

在太空中進行比較遠的穿梭,還有像時間旅行這件事情,我作為一個物理學家也在從事這方面的研究,我也和很多物理學家的同事溝通過,也問過其他人這個問題,就是我們能不能造一個時間機器,這樣我們能夠回到過去或者去很遠的地方,就像我參與製作的電影《星際穿越》一樣,通過建立一個蟲洞,然後去宇宙很遠很遠的地方。

但是通過數學運算之後,大家都告訴我感覺好像做不到。但是我覺得也可能是因為我還不夠聰明,我也不知道這個答案是不是確定的,也許只是因為現在的物理學家不能夠很好地利用現在的物理學的法則來建模,然後來找到一個肯定的答案。

二,人類能否接收到宇宙生命體的信號,暫無定論

《科學大師》:您覺得人類能接收到其他星球上生命體的引力波信號麼?

基恩·S·索恩:如果有生命體能夠給我們發射這樣的引力信號,我覺得可能性會比較小,因為引力波是需要那些非常重的物件才能發出來,生命體可能很難發出來,除非有其他高級的文明,它能夠模擬出黑洞的運行或者是量子力的發射,這樣才能產生。我覺得如果有其他的生命體願意和地球溝通的話,可能更簡單的就是(用)電磁波、聲波和我們溝通更方便一些。

《科學大師》:如果他們真的用聲波跟我們溝通,我們人類該如何應答呢?

基恩·S·索恩:我覺得這個是挺複雜的一個問題,如果能夠收到這樣的信號,給我們發射的一定是比我們更進步的一個文明。到底要不要回應?有些人選擇不回應,他說萬一對方是不友善的,他們找到我們就是為了摧毀我們,這也是霍金的一個想法。

我們就要猜測一下什麼是最好的。對於我來說,任何文明只要發射信號給我們,他可能就比我們更進步,他可能不會在乎我們的存在,就像我們人類對待螞蟻的態度那樣,他們對我們發射信號,可能就是對我們比較好奇。如果我們回應了,他們是友好的,我們就可以學習到很多東西。但討論這個問題現在為時尚早,先要看看我們是否真能收到這樣的信號。

三,今後的科研應該重點探究宇宙是怎麼產生的

《科學大師》:在您看來,未來510年天體物理方面的重大發現會誕生於哪個方向?

基恩·S·索恩:針對5—10年可能預測有點難,但是我可以預測一下未來30—40年的情況,主要是我們能夠發現宇宙是怎麼樣產生的,這個過程中就需要用到我們的引力波和量子波。如果我們能夠看到的話,我們就能夠知道宇宙在最初是怎麼樣形成的。現在我們也不知道怎麼樣去運用這樣的引力波。如果哪一天我們能夠知道怎麼樣運用這樣的引力波,就能夠去了解宇宙的誕生和看到量子重力等等各種因素(變化)。

在這裡有兩個非常關鍵的點,第一個點,是我們要有一個望遠鏡,它能夠去觀測到足夠長的引力波。還有一個是引力波非常快,它的第一波和第二波之間可能非常快,所以未來在太空(科學)方面的一些研究,就應該是針對於這個(展開)。包括中國也有我們相關的一些研究所,我們也希望通過這些探測器,能夠探測到這樣的一些引力波,就能夠幫助我們解答宇宙是怎麼樣產生的。

四,希望中國在引力波研究上能做出更多貢獻

《科學大師》:在天體物理研究上,目前的發展狀況怎麼樣,放眼全球,有什麼重大的突破或進展?

基恩·S·索恩:現在在天體物理上在全世界都有非常棒的團隊,有一個美國的團隊,他們現在是做水平望遠鏡,這個團隊有204位科學家,他們現在在全球有7個望遠鏡,收集他們的信息,這些信息就是關於黑洞具體移動的圖片,主要針對M87星系。在今年4月他們發布了一些照片(指2019年4月10日由事件視界望遠鏡拍攝的距地球5500萬光年的M87黑洞照片,由國際科學家共同協作完成)。

我能夠猜測到,他們將要做一部電影,這個電影和黑洞周圍氣體的移動有關,這其實是非常具有雄心壯志的一個決定。為什麼呢?因為黑洞旁邊氣體流動非常快,可能幾個小時一個黑洞氣體就流完了,如果你要拍這樣的電影,你的照相機設備,包括每一幀都要非常快。還有數據的收集、分析都要非常快。

我個人為什麼喜歡這個呢?因為1970年代的時候我就開始在理論上研究黑洞氣體的移動,我的團隊(後來)沒有做這方面的研究,主要做引力波,所以我也非常高興,在我之前做過的理論研究領域裡有新的進展,也希望他們能夠把電影拍出來。

《科學大師》:您如何看待中國在天體物理研究方面的貢獻和成就?

基恩·S·索恩:首先我覺得中國對天體物理尤其在引力波研究上面作出了很多貢獻。歐洲有一個叫LISA計劃,他們的探測器是在2030年進行發射,這樣能夠探測到引力波,也能夠探測到黑洞裡面是否有物體的碰撞,這涉及到宇宙基本引力的誕生。中國也有相關的任務組(注:中國有致力於引力波探測的“天琴計劃”),而且我也希望中國在這方面的進步能夠非常快。

當然,因為每個國家科研特點不一樣,我也希望中國能夠做出相關的有特色的研究,我知道你們還在做一個光波望遠鏡,這是中國做出的一大特色。我也希望和中國過去20年—30年做出的貢獻一樣,未來中國能夠做出更多的貢獻。

實際上中國的發展有很大的進步,過去20年,中國像奇蹟一樣,無論是生活水平還是科學技術方面,我相信未來中國進步會更大。

五,得了諾貝爾獎,但他表示很失望

科學大師:關於您個人的科研歷程,您當年為什麼在眾多學科中選擇了物理學?

基恩·S·索恩:在我小的時候,開始想當鏟雪車的司機,這樣就可以把雪堆得很高,很有意思。但是到我8歲的時候,我媽媽帶我聽了一場關於太陽系的講座,那個時候就對這個產生了興趣。到了13歲的時候,我讀了一本關於物理學的書,那個時候對於物理學就非常感興趣了。

物理學涉及的是宇宙運行一些最基礎的規則和法則,比如牛頓的定律或者是愛因斯坦的定律,如果對這些法則和規則能夠研究得非常深入的話,我們可以用它更好地理解宇宙的運行方式,可能發明創造更多其他的科學技術。

科學大師:您在2017年獲得了諾貝爾獎物理學獎項,怎麼看自己獲得的這個獎?

基恩·S·索恩:我獲獎的時候其實感受是很失望的,並不是特別的驚喜。當時諾獎委員會給我打電話的時候,我也是這樣告訴對方的,因為我覺得獲獎的天體發現是整個團隊獲得的成就,而他們取得的成就,也可能是物理學在過去幾十年或者半個世紀以來在天體物理學最重要的發現和進展,所以我覺得這項進展是整個團隊的功勞,而不只是三位獲獎物理學家的功勞。

我當時是這麼想的,現在這個感受也沒有變,可能還更加強烈了。我還是覺得這是一個團隊合作的功勞,而且要是想在如此艱難的科學研究上取得這麼大的成就,各種國際頂尖專家的合作是不可缺少的,非常必要的。

對於期待獲得諾獎的人,我的建議是最好把獲得諾獎這個事情忘了吧,不要把它當成一個人生的目標,要享受你現在所做的事情,享受你現在做的研究。不管你在研究什麼,要從這個過程當中獲得樂趣,而不是老想著獲獎的事情。

六,非常享受和非科學領域人士跨界合作

科學大師:除了基礎理論研究之外,您非常熱心於科學的普及,方式也有些與眾不同,初衷是什麼?

基恩·S·索恩:我現在重心已經有所改變了,現在我主要努力和一些人合作,電影製片人、畫家、音樂家,還有任何和科學項目相關的一些人士。我是非常享受和非科學領域的人進行合作的,尤其是那些非常有創意的人,因為這是非常有意思的,能夠向非科學界的人推廣科學界的知識,從而希望給他們帶來靈感和激勵,這就是我的整體目的。我也希望通過電影這樣一些新的技術,能夠去推廣、普及科學知識。

科學大師:您參與了一些電影工作,哪部影片所描繪的人與宇宙關係,在您看來是最符合您心意的?

基恩·S·索恩:我覺得還是要談一下《星際穿越》,這部電影是我參與拍攝的,它以有力的方式表明了任何宇宙的關係。在製作這部電影之初,我先和製片人講述了我怎麼樣把我科學的知識融入到電影中來。後來由電影的敘述者詹姆斯(音譯)把整體故事進行了改編,把人的關係加進來了,和科學合在了一起,而且詹姆斯(音譯)在美國被稱為影片敘事上的大師,他能夠很好地在電影中表達出父女的關係。因為他本身有很好的生活基礎,他把自己和女兒的關係融入到了電影,而我是負責把科學的因素聯結在一起。所以我們兩者的合作,才能夠造就這個電影的成功,如果把我們兩者分開,就沒有人能夠把電影做的這麼成功。

相關背景資料參考出處:

果殼網、環球網等

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