諾獎(jiǎng)對(duì)話Adam Riess：中國(guó)科研任重而道遠(yuǎn)

精彩呈現(xiàn)：

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我們的節(jié)目經(jīng)常有跟著名科學(xué)家的對(duì)話，最近世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)與今日頭條幫我聯(lián)系到了一位諾貝爾獎(jiǎng)得主亞當(dāng)·里斯（Adam G. Riess），他和另外兩位科學(xué)家索爾·珀?duì)栺R特（Saul Perlmutter）和布萊恩·施密特（Brian P. Schmidt）因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)宇宙在加速膨脹獲得了2011年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

宇宙在加速膨脹是什么意思？這話的基礎(chǔ)是宇宙在膨脹。這對(duì)很多人可能還覺得不可思議，但對(duì)科學(xué)界來(lái)說(shuō)早已是一個(gè)常識(shí)。

是在一百年前由哈勃等人的觀測(cè)確定的。把時(shí)間反演回去就可以推測(cè)出宇宙開始于大約137億年前的一場(chǎng)大爆炸，那時(shí)宇宙只有一個(gè)點(diǎn)，知道了宇宙在膨脹之后人們就非常關(guān)心宇宙的結(jié)局。二十多年前我上學(xué)的時(shí)候經(jīng)常在科普書中看到這樣的說(shuō)法，宇宙可能的結(jié)局有兩種：一種是物質(zhì)之間的引力足夠強(qiáng)使得膨脹轉(zhuǎn)為收縮，最后宇宙重新收縮成一個(gè)點(diǎn)；另一種是引力不夠強(qiáng)使得膨脹雖然減速但不轉(zhuǎn)為收縮，宇宙無(wú)限地膨脹下去。究竟是哪種取決于宇宙中總的質(zhì)量，目前還沒有測(cè)量清楚。

然而現(xiàn)在大家再去看科普書就會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)說(shuō)法已經(jīng)消失了，現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)法是宇宙的膨脹不是在減速而是在加速，這是一個(gè)完全出人意料的發(fā)現(xiàn)，壓根不在最初的兩種猜測(cè)之中。

事實(shí)上，這三位諾貝爾獎(jiǎng)得主剛開始觀測(cè)時(shí)目標(biāo)是測(cè)量宇宙膨脹的減速，然而，當(dāng)觀測(cè)結(jié)果收集到足夠多時(shí)結(jié)論卻變成了宇宙膨脹在加速，這讓他們自己都非常震驚，懷疑自己做錯(cuò)了。直到反復(fù)確認(rèn)確實(shí)是加速才發(fā)表出來(lái)，立刻就轟動(dòng)全球科學(xué)界，被評(píng)為1998年最大的科學(xué)突破。這是一個(gè)驚人的例子，說(shuō)明直到最近人類仍然在不斷發(fā)現(xiàn)宇宙的重大奧秘，我們隨時(shí)都可能遭遇新的震撼。有人以為科學(xué)的發(fā)展已經(jīng)停滯了，這是完全錯(cuò)誤的。那么亞當(dāng)·里斯等人是如何發(fā)現(xiàn)宇宙加速膨脹的？加速膨脹的原因是什么？宇宙的結(jié)局將通向何方？下面我們就來(lái)和里斯教授連線。

順便說(shuō)一句里斯教授其實(shí)非常年輕，生于1969年，現(xiàn)在只有53歲，2011年獲獎(jiǎng)時(shí)只有42歲，但從這個(gè)典型的科學(xué)家外形就能一眼看出這是一位強(qiáng)者。

袁嵐峰：下一個(gè)問題是聯(lián)合國(guó)宣布今年為國(guó)際基礎(chǔ)科學(xué)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展年，您對(duì)基礎(chǔ)研究怎么看？基礎(chǔ)研究如何促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展？

亞當(dāng)·里斯：好的。我認(rèn)為基礎(chǔ)研究極其重要，我們經(jīng)常不知道它會(huì)帶我們?nèi)ネ畏剑绻阊芯窟^科學(xué)史就會(huì)發(fā)現(xiàn)科學(xué)史與技術(shù)史密切相關(guān)。如果我們來(lái)看一下科學(xué)史的發(fā)展曲線以及技術(shù)史的曲線，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者是一致的，只有一點(diǎn)延遲，因?yàn)榧夹g(shù)源自于科學(xué)而技術(shù)通常會(huì)讓我們的生活更好。因此，我認(rèn)為我們必須記得當(dāng)我們?cè)谧隹茖W(xué)研究時(shí)，你可能不能總是立刻看出它有什么技術(shù)前景，這正是為什么你必須要做基礎(chǔ)研究，但技術(shù)隨后而來(lái)。

以愛因斯坦為例，100年前他發(fā)展出了一種新的引力理論，但我們花了幾十年的時(shí)間才找到應(yīng)用領(lǐng)域。比如你手機(jī)里的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以為你精確定位，除此以外還有很多應(yīng)用。因此，如果你去問1916年的愛因斯坦這個(gè)理論有什么用，他會(huì)說(shuō)我不知道，我只是在嘗試?yán)斫庖?。我們科學(xué)家為了理解各種現(xiàn)象而提出問題，有時(shí)候會(huì)有應(yīng)用但并不是立即產(chǎn)生。

袁嵐峰：是的，尤其對(duì)您而言，對(duì)于天文學(xué)，尤其對(duì)于宇宙學(xué)，人們會(huì)問這有什么用處。

亞當(dāng)·里斯：沒錯(cuò)，但隨著我們對(duì)物理學(xué)基本定律理解得越來(lái)越好，這也正是我們一直在嘗試?yán)斫獾摹８鶕?jù)過去的經(jīng)驗(yàn)對(duì)基本定律的研究，通常都能催生重要的應(yīng)用技術(shù)，但要說(shuō)清楚，我們不能保證一定能應(yīng)用，我們也是在回答我們的好奇心。如你所知，一種我們當(dāng)中的很多人都有的品質(zhì)。

我經(jīng)常說(shuō) 世界上有兩種人，一種是有好奇心的，一種是沒有好奇心的。跟沒有好奇心的人很難談話，如果人們沒有好奇心，你很難讓他們產(chǎn)生好奇心。好奇心看起來(lái)就是當(dāng)你想知道某些事情的答案，你知道自己想知道，你知道你不會(huì)總是說(shuō)它有應(yīng)用，但是它可能會(huì)有應(yīng)用。因此我經(jīng)常和有好奇心的人交流，因?yàn)槲覀兡茏晕掖_認(rèn)，我們會(huì)說(shuō)，哦，我也一直想知道那個(gè)，我們也是。所以如你所知，我的工作就是嘗試回答我們的好奇心。

袁嵐峰：沒錯(cuò)，所以我經(jīng)常向公眾強(qiáng)調(diào)，滿足好奇心本身就是一種偉大的價(jià)值，我們應(yīng)該尊重這種價(jià)值，這是科學(xué)最重要的價(jià)值之一。

亞當(dāng)·里斯：我不能同意得更多，我完全同意。如果說(shuō)有人曾經(jīng)是小孩子，這話說(shuō)的是每個(gè)人，你記得當(dāng)你是小孩子的時(shí)候，你對(duì)世界上的許多東西都多么好奇，然后你會(huì)努力去得到答案。但你不得不意識(shí)到，當(dāng)你長(zhǎng)大后我們實(shí)際上并沒有所有的答案，有一些問題我們?nèi)匀辉趯で蟠鸢?，這才是真正令人著迷的地方。

袁嵐峰：所以讓我們回到關(guān)于哈勃常數(shù)的另一個(gè)問題，有一點(diǎn)一直非常吸引我，那就是您發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹在加速時(shí)并不知道哈勃常數(shù)的精確值，對(duì)嗎？您只是測(cè)量了哈勃常數(shù)的變化，對(duì)嗎？

亞當(dāng)·里斯：是的，沒錯(cuò)，就是這樣。這實(shí)際上是因?yàn)榭茖W(xué)的工作方法以及測(cè)量的工作方法，有時(shí)測(cè)量某些東西如何變化比精確測(cè)量它本身更容易。我可以舉個(gè)例子，一個(gè)可以膨脹的東西可能是一塊海綿或諸如此類的東西，你知道我可以拿一把量尺，可以測(cè)量海綿如何隨時(shí)間膨脹。然后也許有人會(huì)問，很好，那么海綿到底有多大。然后我可能意識(shí)到，等等，我不確定我的量尺是否準(zhǔn)確，也不確定它是否經(jīng)過正確校驗(yàn)。然后你回答，應(yīng)該沒關(guān)系，對(duì)于我剛才測(cè)量的它的變化來(lái)說(shuō)，我只是不知道它的絕對(duì)值是否真正正確，這些可能成為不同的科學(xué)問題，我們正在奮力解決的問題。

袁嵐峰：您如何看待科學(xué)研究中有些事很難，但卻是正確的，你如何看待這種情況？

亞當(dāng)·里斯：我如何看待有些事很難但后來(lái)被證明是正確的？通常你的第一個(gè)答案，可能是也可能不是正確答案。在科研中你得到一個(gè)答案，然后反反復(fù)復(fù)做實(shí)驗(yàn)去證明它，用不同方法證明，使用不同的工具在不同的時(shí)間重復(fù)實(shí)驗(yàn)，如果這個(gè)答案是科學(xué)，是正確的，結(jié)果就不會(huì)變。如果你只是某天得出一個(gè)奇怪的答案，但第二天卻無(wú)法重復(fù)得出，那這個(gè)答案很可能就是錯(cuò)的。這就是我們的研究過程，即使有些問題難以回答，你也要努力弄清它是否正確。

袁嵐峰：我想起另一個(gè)問題，因?yàn)槿ツ晡液桶屠铩ぐ屠锸步淌谧鲞^對(duì)談。他因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)引力波獲得諾貝爾獎(jiǎng)，他們的方法是測(cè)量激光干涉，這是一種非常精確的測(cè)量，你們的設(shè)備和他們的設(shè)備有什么聯(lián)系嗎？

亞當(dāng)·里斯：可能有聯(lián)系，但首先我要說(shuō)，他們發(fā)現(xiàn)的引力波是愛因斯坦引力理論的一個(gè)預(yù)言。所以如你所知，這對(duì)我們非常有趣，我們知道來(lái)自愛因斯坦引力理論的大多數(shù)預(yù)言似乎都是正確的。這給了我們很大的信心，而且引力波也可能作為另一種測(cè)量宇宙膨脹速度的方法，所以我們對(duì)此很感興趣。

袁嵐峰：這也是另一種測(cè)量哈勃常數(shù)的方法，是嗎？

亞當(dāng)·里斯：是的，沒錯(cuò)。有一種測(cè)量方法叫做“標(biāo)準(zhǔn)汽笛”，與我們所謂的“標(biāo)準(zhǔn)燭光”相似。它不是通過物體的亮度進(jìn)行測(cè)量，而是通過引力波的強(qiáng)度去測(cè)量，盡管這種方法還在發(fā)展中，但我們一直在密切關(guān)注。

袁嵐峰：非常感謝。最后一個(gè)問題是您跟中國(guó)科學(xué)家的合作多嗎？有沒有有趣的故事？

亞當(dāng)·里斯：我和許多中國(guó)科學(xué)家都有過合作，尤其在我的約翰·霍普金斯大學(xué)團(tuán)隊(duì)中，現(xiàn)在我的團(tuán)隊(duì)中就有兩名中國(guó)科學(xué)家。與那些已經(jīng)在美國(guó)工作的中國(guó)科學(xué)家合作相對(duì)要容易一些，因?yàn)檫h(yuǎn)程合作要克服很多困難，中美的時(shí)差很大，很難實(shí)時(shí)合作，但多數(shù)情況下我也會(huì)和短期到訪美國(guó)的中國(guó)科學(xué)家合作。

袁嵐峰：您來(lái)中國(guó)開展合作過嗎？

亞當(dāng)·里斯：我來(lái)中國(guó)合作過嗎？我已經(jīng)有幾年沒到中國(guó)了自從疫情以來(lái)，很遺憾，也許疫情結(jié)束后，我可以回到中國(guó)和中國(guó)科學(xué)家面對(duì)面交流溝通。

袁嵐峰：好的，非常歡迎您，我們期待在中國(guó)見到您。您覺得中國(guó)的科研和教育現(xiàn)狀如何？您有什么建議？

亞當(dāng)·里斯：我想重要的是教給人們對(duì)科學(xué)的基礎(chǔ)理解，然后在此基礎(chǔ)上發(fā)展。有時(shí)我和中國(guó)同事交流時(shí)，他們非常關(guān)注下一代應(yīng)用技術(shù)，我很理解。但基礎(chǔ)研究也非常重要，可以為人們理解技術(shù)而打下更廣泛的基礎(chǔ)，就像某種東西你不能通過直接走向它們就拿到它們，但你知道必須要在它的周圍添磚加瓦，這樣當(dāng)你接觸到它時(shí)就會(huì)更堅(jiān)實(shí)。

袁嵐峰：所以您對(duì)中國(guó)科學(xué)和教育的建議是從更廣泛的層面（打下科研基礎(chǔ)）， 是嗎？

亞當(dāng)·里斯：是的。

袁嵐峰：謝謝，最后您對(duì)中國(guó)人民有什么想說(shuō)的嗎？

亞當(dāng)·里斯：是的，我很欣賞他們對(duì)科學(xué)的激情和興趣，正是這種激情和興趣讓我們走到了一起。當(dāng)我們思考科學(xué)時(shí)，我們很快意識(shí)到自己不是美國(guó)人、不是中國(guó)人、不是日本人，我們只是生活在一個(gè)漂浮在宇宙空間中的微不足道的小點(diǎn)上的公民。

袁嵐峰：暗淡藍(lán)點(diǎn)。

亞當(dāng)·里斯：是的，我們一起努力理解我們將去往何方，發(fā)生了什么，我們是如何到達(dá)這里的，外面又是什么，這是我們共同面臨的問題。其他的一切實(shí)際上都不重要，比如你住在這個(gè)小點(diǎn)上的哪個(gè)位置。

袁嵐峰：所以科學(xué)是我們?cè)谶@顆星球上所有的最好的東西。

亞當(dāng)·里斯：這種全新的角度能夠重塑我們的觀點(diǎn)，給了我們一種新的觀點(diǎn)。

袁嵐峰：好的，觀點(diǎn)。沒錯(cuò)，關(guān)于宇宙的命運(yùn)諸如此類。好，非常感謝。

彩蛋環(huán)節(jié)

袁嵐峰：很高興見到你，實(shí)際上近年來(lái)我的主要工作就是科普，這就是為什么我會(huì)花這么多時(shí)間到科普中去，閱讀您的材料。

亞當(dāng)·里斯：非常棒，科普是特別重要的一項(xiàng)工作。我估計(jì)在中國(guó)科普工作者不像其他國(guó)家那么多，因此也許這是一個(gè)正在新發(fā)展的領(lǐng)域。

袁嵐峰：是的，這就是我當(dāng)前想做的，而且近年來(lái)我投入最多的領(lǐng)域是量子信息。

亞當(dāng)·里斯：哦，好的。

袁嵐峰：去年我剛出版了一本書《量子信息簡(jiǎn)話》。

亞當(dāng)·里斯：哇，是中文的嗎？還是？

袁嵐峰：是的，中文的，但我們也在考慮把它翻譯成英文或者其他語(yǔ)言。

亞當(dāng)·里斯：如果你們翻譯了，我會(huì)很高興要一本。

袁嵐峰：好的，謝謝，我們會(huì)的。

亞當(dāng)·里斯：好的。

袁嵐峰：因?yàn)樽罱鼛啄炅孔有畔㈩I(lǐng)域出現(xiàn)了很多新進(jìn)展和新成果，而且剛好今年的諾貝爾獎(jiǎng)授予了量子信息領(lǐng)域的三名物理學(xué)家，包括安東·蔡林格教授，他是潘建偉教授的博士生導(dǎo)師。

亞當(dāng)·里斯：是的。

袁嵐峰：很高興這次見到你。

亞當(dāng)·里斯：真的很棒，很高興見到你。我認(rèn)為你做得很棒，希望你能繼續(xù)從事科普工作，因?yàn)槲冶仨氁f(shuō)，你真是一個(gè)了不起的采訪者。