賽先生天文 | 專訪諾獎得主施密特:做沒有計劃的事是學(xué)術(shù)創(chuàng)新的一部分
(圖片作者:MatiponTangmatitham)
2012年,我曾在北京舉行的第二十八屆國際天文學(xué)會(IAU)期間(8月20日),采訪 * 2011年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者Brian Schmidt(布萊恩·施密特,下簡稱施密特)。今年4月15日,借他訪華之機(jī),我對他再次進(jìn)行了采訪,內(nèi)容涉及中澳天文合作、中國學(xué)生的優(yōu)缺點(diǎn)、引力波的地基和空基探測及其應(yīng)用,以及如何成為一個科學(xué)家等。
1992年至1993年期間,我和施密特教授在哈佛-史密松天體物理中心有過一年的交往,當(dāng)時他在讀博士,我是博士后。二十年多年后重逢,想不到他已得了諾貝爾獎。今年(2016)初,施密特成為澳大利亞國立大學(xué)的校長,期待他在新的崗位上大展身手!
――毛淑德
布萊恩·施密特。背景是中國《宋會要》記載的1054年爆發(fā)的超新星留下的蟹狀星云遺跡 。
施密特簡介
施密特是澳大利亞國立大學(xué)斯特朗洛山 (Mount Stromlo)天文臺天文學(xué)家,主要研究方向為超新星和宇宙學(xué)。施密特1967年出生于美國,1994年27歲時移民至澳大利亞,在澳大利亞國立大學(xué)的支持下領(lǐng)導(dǎo)一個國際團(tuán)隊進(jìn)行高紅移超新星的搜尋工作。1998年,施密特和美國天文學(xué)家亞當(dāng)·里斯領(lǐng)導(dǎo)的研究組和索爾·珀爾馬特領(lǐng)導(dǎo)的超新星宇宙學(xué)計劃組,分別獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)宇宙加速膨脹的證據(jù)。2011年,珀爾馬特、施密特、亞當(dāng)·里斯分享了當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎,獲獎理由是“通過觀測遙遠(yuǎn)的超新星而發(fā)現(xiàn)了宇宙的加速膨脹”。
采訪 毛淑德
翻譯 馬司政、王天舒、毛淑德
問(毛淑德):我上一次采訪您是在2012年8月18日的國際天文學(xué)會上。在那之后,您被提名(并于2016年1月)成為了澳大利亞國立大學(xué)的校長,祝賀您!
答(施密特):謝謝你,淑德。
問:首先,這次是什么機(jī)會讓您來中國的呢?
答:本周(編注:指4月15日當(dāng)周)我國總理馬爾科姆?特恩布爾率領(lǐng)千人訪華團(tuán)在中國訪問 [1] ,我也接受了總理讓我隨同出訪的邀請,參與了本次交流項目之中。(今天早上)我和總理訪問了北京古觀象臺;我也很高興有機(jī)會第一次訪問清華大學(xué),并與在兩校合作中做出很多貢獻(xiàn)的人進(jìn)行會晤。
問:對于澳大利亞國立大學(xué)校長這一新角色,您適應(yīng)得如何?
答:這是非常有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。同研究團(tuán)隊相比,大學(xué)是一個十分龐大而復(fù)雜的組織。我享受這種挑戰(zhàn),但凡事總會有跌宕起伏,順利的時候是大多數(shù),但有時我不得不做出非常困難的決定。做出艱難的決定也許是最缺乏樂趣的事情,但我真的很享受擔(dān)任校長的機(jī)會:它能使人們思考澳大利亞國立大學(xué)未來需要有什么(新的)作為,而不是僅僅沿襲以往的工作。
問:您還有時間做科學(xué)研究嗎?
答: 我有一點(diǎn)時間,但真實(shí)情況是擔(dān)任校長會占用比一份全職工作更多的時間。我嘗試每周拿出半天到天文臺去,但這時間并不算多。我開始做校長才三個月,希望有一天各項事務(wù)能夠穩(wěn)定下來一些,這樣我就能有更多的時間了。
問:我相信在澳大利亞國立大學(xué)里一定有非常多的中國學(xué)生,您對他們的印象是什么?我很好奇他們的優(yōu)勢以及可以提高的方面是什么。
答:我們學(xué)校的中國學(xué)生多種多樣,他們來自中國各地。他們的英語普遍很好。我們對來到學(xué)校的學(xué)生的英語水平要求很高。他們往往十分勤奮努力,喜愛學(xué)習(xí)。 同澳大利亞的學(xué)生相比,我認(rèn)為他們不算是勇于冒險的學(xué)生。他們通常十分謹(jǐn)慎,也就是說,他們喜歡別人告訴他們怎么做,而不是為了一件事本身去闖蕩。因此我們讓學(xué)生做的最好的事情之一,就是理解澳大利亞人的思考和行動方式――澳大利亞人可以做沒有計劃的事情。這也是學(xué)術(shù)創(chuàng)新過程的一部分。
因此總的說來,中國學(xué)生是受過良好專業(yè)訓(xùn)練的。他們來到大學(xué)時,對自己的學(xué)科有很多了解,但還需要更具有冒險精神。我認(rèn)為我們能為中國學(xué)生提供的最好的東西,就是一種不同的文化、一種不同的工作方式。同時我們澳大利亞的學(xué)生也能增加對中國文化的了解。這是一個全球化的世界,我想我們可以通過這種方式互相學(xué)習(xí)。
施密特教授在他的酒莊
施密特喜歡釀酒和烹飪。他和妻子在新南威爾士的Sutton有一間名為Maipenrai的四星級酒廠。在2011年諾貝爾獎頒獎儀式上,他送給瑞典國王卡爾十六世·古斯塔夫一瓶自制的佳釀,并于2013年成為澳大利亞葡萄酒研究所的董事會成員。
問:上一次采訪中我問過您天文學(xué)中國際合作的作用,這次我想問得更加具體一些:近幾年,中國和澳大利亞發(fā)展了什么類型的合作?
答:這個話題是很激動人心的。我們在一個叫做ACAMAR [2] 的澳中天文學(xué)家合作項目中開始合作。如今,既有來到澳大利亞學(xué)習(xí)的中國博士生,也有參觀訪問中國的澳大利亞天文學(xué)家。我們正在為中國500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)開展儀器設(shè)備研制有關(guān)的工作:我們采用一種叫做射電焦平面陣列的新技術(shù),就像給射電望遠(yuǎn)鏡安裝了一個數(shù)碼照相機(jī),使其能力變得更為強(qiáng)大。我們還將繼續(xù)在南極的合作:這個項目由中國主導(dǎo),而我們澳大利亞為中國在南極的現(xiàn)有設(shè)施提供協(xié)助,包括提供電力和后勤支持。我們在“平方公里陣列”項目中的合作也越來越緊密。這些都是2012年以來的一些進(jìn)展,而未來我們將在包括引力波等方向有更多的合作。
問:一個中國科學(xué)家經(jīng)常會問的問題是:我們應(yīng)該如何在國內(nèi)和國際合作項目間進(jìn)行平衡?在國內(nèi)項目中,中國能更容易地獲得主導(dǎo)地位,而在國際項目中您必須同他人開展合作。您認(rèn)為我們應(yīng)該如何平衡在這兩種項目中的投入?
答:這是一個有趣的問題。我認(rèn)為兩者兼得是一種好的方式。參與國內(nèi)項目的一個優(yōu)點(diǎn)是它就在你身邊。你容易參與到工作中,也容易讓學(xué)生參與進(jìn)來。你要在國內(nèi)選擇一個仍是世界級的項目――它們可以是見縫插針的小工作,但仍需要在世界范圍中令人感興趣――因為你不想做落后于他人的工作。只有通過在國內(nèi)項目中獲取知識和練習(xí),你才可以在國際舞臺上做出一些貢獻(xiàn),成為參與者之一。因此我認(rèn)為國際合作項目是能參與的最為宏大和有趣的事情,但你不能僅僅想著參與它們而不做好自己的功課――國內(nèi)的項目就是你的功課,(做好)它們會打下必要的基礎(chǔ)。因此你應(yīng)當(dāng)做到兩者兼得。我一再強(qiáng)調(diào):要確保國內(nèi)項目,或許它們目標(biāo)比較狹窄,但仍然十分重要。 你不希望做的是:把錢投入到非世界級的國內(nèi)大項目中――那是錯誤的決定,做的每一件事都應(yīng)是世界級水平的。
問:您剛才提到了引力波,它在中國的科學(xué)界和公眾中都激發(fā)了極大的興趣。澳大利亞的情況如何呢?政府是否已經(jīng)決定做些事情?
答:宣布探測到引力波的當(dāng)天,我和其余幾人在議會大廈做了一場展示。澳大利亞參與了LIGO的設(shè)備研制和數(shù)據(jù)分析,我所在的澳大利亞國立大學(xué)一直從事利用光的量子壓縮效應(yīng)來提高設(shè)備敏感程度的工作,但我們的團(tuán)隊也協(xié)助了LIGO中設(shè)備的研制。政府對此抱有興趣,它幾年前曾有建設(shè)第三個激光干涉引力波天文臺的機(jī)會,但那時政府最終決定不在這個項目上進(jìn)行投資,因而這個天文臺將建在印度。就地球上的各個位置而言,澳大利亞是建設(shè)引力波天文臺的更好的地點(diǎn),可如今這個機(jī)會飛走了。不過澳大利亞仍對此感興趣,因為我們擁有專門的知識并很可能參與到下一代的探測,利用光的量子壓縮效應(yīng)以及其他的一些手段來獲得最佳效果。這仍是令人感興趣的――因為它將推動技術(shù)的發(fā)展,而技術(shù)進(jìn)步將不僅使我們能夠在科學(xué)領(lǐng)域做出有趣的事情,也能在商業(yè)領(lǐng)域引起關(guān)注。我們大學(xué)已經(jīng)有一個創(chuàng)業(yè)公司,該公司正利用我們參與LIGO發(fā)展的技術(shù)來產(chǎn)生量子隨機(jī)數(shù)。
問:從這個角度看,引力波并不是沒有用處的。
答:幾乎任何前沿科學(xué)的發(fā)展過程都不是沒有用處的。每當(dāng)你開始探索我們認(rèn)知范圍邊界的時候,你都在創(chuàng)造新的知識。這種新知識是很難預(yù)知其未來用處的。引力波就是一個很好的例子。我們比較有趣的新興項目之一量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器也經(jīng)常得到一些沒有任何明顯直接作用的東西。
問:我了解到澳大利亞國立大學(xué)同時參與了地基和空基引力波探測項目,這兩者中您認(rèn)為哪個要優(yōu)先發(fā)展?
答:空基引力波探測將使我們能夠以難以置信的準(zhǔn)確程度探測波長非常長的引力波。而在地面上,受限于地球尺度,我們只能探測很短的引力波。對于(質(zhì)量)比太陽稍大的雙黑洞的并和,我們在地面上能夠探測得很好。但如果你想要觀測由超大質(zhì)量黑洞并合或類似事件產(chǎn)生的更長的引力波,那么我們就需要在太空中進(jìn)行。但空基項目十分有挑戰(zhàn)性并且昂貴,因此地基和空基都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在短期內(nèi),我們應(yīng)該思考在空間能做什么。 我們現(xiàn)在知道在地面上可以做得很好,所以我建議慢慢但穩(wěn)步地發(fā)展空間設(shè)備,但要真正確保地面設(shè)備能盡可能地發(fā)揮最佳作用。
問:現(xiàn)在我們已經(jīng)完成了對引力波這個話題的討論。我的最后一個問題是:對那些對天文學(xué)或一般科學(xué)感興趣的學(xué)生和孩子們,您有什么建議?他們應(yīng)該做什么準(zhǔn)備?
答:如果你對科學(xué)感興趣,首要之事是不要害怕它,它是一個給你大量機(jī)遇的教育過程。世界上有許多曾受過科學(xué)訓(xùn)練的人,最終他們可以成為商人、政客或從事其他各種工作。科學(xué)培訓(xùn)的絕大多數(shù)內(nèi)容是要學(xué)習(xí)如何思考以及解決問題,因此它對未來將要發(fā)生的各種事情都是有用的。
如果你想成為一名科學(xué)家并接受科學(xué)訓(xùn)練,你就需要享受科學(xué)本身的樂趣,同時你也需要在學(xué)校中表現(xiàn)優(yōu)異――最重要的是你的數(shù)學(xué)水平。數(shù)學(xué)是科學(xué)家的工具箱。我認(rèn)為, 確保你了解自己的數(shù)學(xué)水平是十分重要的,因為它是科學(xué)大廈的基石。 另外你也要獨(dú)立地進(jìn)行探索、嘗試、理解、學(xué)習(xí),并開始思考如何解決問題。不要僅僅完成自己的作業(yè);當(dāng)你散步時,你可以思考如何將自己在學(xué)校學(xué)到的內(nèi)容應(yīng)用到身邊的世界中。這些就是我的建議。
問:非常感謝您接受我的采訪,布萊恩。
答:這是我的榮幸,淑德。
注釋
1. 澳大利亞總理率近千人商務(wù)代表團(tuán)訪華:http://news.china.com/domesticgd/10000159/20160415/22439143.html
2. ACAMAR(天園六):Australian-ChinA consortiuM for Astrophysical Research 澳中天文研究聯(lián)盟(http://www.caastro.org/acamar)
作者簡介
毛淑德,1992年在普林斯頓大學(xué)獲博士學(xué)位, 后在哈佛-史密松天體物理中心、馬普天體物理所做博士后;2000年就職于英國曼徹斯特大學(xué),2006年任教授。2009年入選國家千人計劃,2010年回國。現(xiàn)為清華大學(xué)天體物理中心主任、中科院國家天文臺星系宇宙學(xué)部主任,主要研究方向是星系動力學(xué)、系外行星搜尋、引力透鏡以及暗物質(zhì)研究。
馬司政:清華大學(xué)物理系三年級本科生。
王天舒:清華大學(xué)物理系一年級本科生。
* 作者對施密特教授的首次采訪請點(diǎn)擊左下角的“閱讀原文”。
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