http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2006-06-28
本报记者 李晨 任霄鹏
“请您给我签个名好吗?”一个学生模样的女孩递上做笔记用的小本,65岁的戴维·格罗斯飞快地签下了自己的名字。6月19日,在友谊宾馆举行的2006国际弦理论会议答询会已经结束20分钟了,但围绕着格罗斯的听众丝毫没有减少。格罗斯多次来到中国,每次出现在这样的公众场合,都免不了被“追星”。
人群逐渐散去,记者赶上格罗斯,得到了与这位2004年诺贝尔物理学奖得主交谈的机会。
“我喜欢爱因斯坦的梦想”
早在1973年,戴维·格罗斯和戴维·波利策、弗兰克·维尔切克就通过一个完善的数学模型揭示了夸克渐近自由现象。构成世界的最小单位是什么?自然中的各种作用力是通过什么形式相互作用的?这些作用力如何产生?对夸克渐近自由现象的发现为上述问题找到答案提供了可能。他们的研究成果为量子色动力学(QCD)创建了基础,也有助于创建关于夸克结构稳定性的标准模型。而标准模型是唯一能兼顾爱因斯坦相对论和量子力学的理论模式。
“我喜欢爱因斯坦的这个梦想,他想找到一个统一的理论,把宇宙间的力都统一起来。实际上,当年他正努力把电磁力和引力统一起来。最初5年,他的努力完全不成功,但他从来没有被击败,每次失败后又重新站起来。那个时候,他不太可能知道太多关于核力的问题,所以爱因斯坦没有关注它。现在,一代代人的工作积累起来,造就了越来越好的理论。许多人认为这个目标很疯狂,确实是这样,但对解决科学问题来说,只有努力研究才是最重要的。”
“爱因斯坦走在所有人前面,或许现在(研究这个问题)还是太早,但你不知道以后怎么样,你必须去努力尝试,不尝试就永远不可能成功。”
格罗斯告诉记者,当年在进行核力研究时,科学家对它还不是很了解。“我曾经离开过这条研究路线,当时有更好的一条路。不过1980年后,我重新回来,我在弦理论研究上的雄心变大。所以,我生命中,有二三十年的时间都在研究它。”
这种不懈的研究给格罗斯带来了无数的物理学大奖,然而,独缺分量最重的诺贝尔奖。
31年后,格罗斯和他的搭档终于荣膺诺贝尔物理学奖。格罗斯曾表示,获得诺贝尔奖并不惊讶,他惊讶的是在2004年得到它。格罗斯对记者说:“绝大多数人不会获得诺贝尔奖,但并不妨碍他们成为伟大的科学家。获得它的人仅仅是得到了一种荣誉。”
弦理论:“谁能知道明天怎样?”
“很多人认为弦理论相当于哲学,因为它还没有被实验证实。而我认为,弦理论是一个我们还没有完全了解的理论,它要接受检验。”
格罗斯开玩笑说,理论物理学是“廉价”的,他不需要实验物理学那么多昂贵的设备和仪器。同样,弦理论看起来也不能创造什么直接的经济价值。“最重要的价值是,它可以帮助回答人们感兴趣、想理解的问题。人们问我,我们创造了关于核力的理论,把四种力统一为核力,这有什么用呢?它创造了什么价值?它对经济有什么贡献?我回答说,它是一个帮助我们理解这个宇宙的理论。我们只能知道现在发生的事情,但谁能知道明天会怎么样呢?”
谈到理论物理学的价值问题,格罗斯显得有些激动。在谈话中,他反复提到“谁知道以后会怎样”这句话。对科学和技术的预测的确很难,也许,今天人们还认为弦理论是“哲学”,明天人们就会用它创造出难以想象的东西来。
格罗斯和他的同行致力于弦理论研究,一个很重要的原因是,他们认为弦理论正沿着一条正确的道路前进,目前还没有其他可以和弦理论相媲美的理论。“弦理论远没有结束,它正在路上,既没有到达终点,也不是刚刚出发。但是我们不知道还有多远的路要走。”
格罗斯说,弦理论是一个庞大的中心,他最感兴趣的有两个问题,一是核力和弦理论的关系,一是弦理论里的空间和时间是什么。
作为一位用完美数学模型描述物理现象并由此获得诺贝尔奖的科学家,格罗斯认为,刚刚被证明的庞加莱猜想本身能否对弦理论产生直接的帮助,还未可知。但是,证明中使用的方法可能会对弦理论有所帮助。
“物理学家不像数学家,更愿意假设什么是对的,然后使用它继续研究;数学家坚持只有证明了的才是真的。物理学家知道的很多东西是真实的,但是我们无法证明。”不过,对于物理学家无法知道答案的一些问题,庞加莱猜想证明中所使用的方法可能会很有用处。
“弦理论或许永远也不能达到完美,我们可能会推动它前进,但可能永远达不到终点。这是我没法回答的问题。我想,它将会很完美,在我去世之前,它可能会有重大的进步,但我不确定是什么时候。”
“霍金是独一无二的”
谈到爱因斯坦,谈到弦理论,自然就会谈到霍金。
“我认识霍金很多年,很多假期、旅途都在一起。你可以想象,如果一个人因为残疾而背上包袱,有时候会痛苦、愤怒、沮丧,但霍金完全不是这样。”
“他是一个非常特殊的人,有难以置信的残疾。30年前霍金就被告知,他只能再活5年。但事实上,他比历史上患这种病的人活得都久。他有惊人的毅力,这是一种精神的象征。许多人到人民大会堂听他的报告,尽管听不懂,但他们不在乎,他们仰慕他是因为他的毅力,这支撑他活得比任何人想象的都要久得多。而且,不仅是活下去,他还继续研究物理,他是一个非凡卓越的人。”
“霍金是独一无二的,他研究弦理论,利用弦理论。弦理论帮助澄清了一个霍金发起的谜题。”格罗斯所说的这个谜题就是1975年霍金提出的“黑洞悖论”。当时霍金认为,黑洞形成后,就开始向外辐射能量,而这种辐射并不包含黑洞吞噬的物质的信息,黑洞最终将因为质量丧失殆尽而消失,一旦黑洞消失,这些信息也就丧失了。这一“悖论”与量子物理学的理论背道而驰。1997年,霍金还为此同美国物理学家约翰·普雷斯基尔打赌,坚持自己的“黑洞悖论”。
但到了2004年,霍金本人利用弦理论宣布推翻了这个悖论。他认为,黑洞不会将进入其边界的物体的信息湮没,反而会将这些信息“撕碎”后释放出去。
格罗斯说,弦理论可以用来解释有关黑洞的很小一部分的问题。“宇宙中有很多黑洞。我们可以在每个星系的中心发现它们。而霍金发现了非常小的黑洞,它们非常热,被其中的热物质不断加热,不断地放射出一些物质,并且在不断消失。它们令人迷惑的地方就是,黑洞的中心释放能量、消亡,在这个过程中,黑洞看起来应该丢失了那些被吞噬的信息。霍金得出结论,认为这些黑洞在坍塌、消失,这一过程中丢失了关于宇宙空间状态的信息。我认为,霍金的这次证明,是弦理论的成功。”
“科学家不是为获得诺奖而工作”
对于中国的科学水平,格罗斯给予了中肯的评价。显然,他对中国科学的未来是有信心的。
他认为,中国科学家有一天肯定会在本土上做出获得诺贝尔奖的工作。“中国正在努力做科学的工作。诺贝尔奖往往会表彰20年前甚至更久以前的成就,获得它要花些时间。中国在获得诺贝尔奖之前的很长一段时间要用来发展科学。”
不过,“获得诺贝尔奖并不是最重要的事情,科学家不是为获得它和其他奖励而从事科学工作,为了获奖而工作是很愚蠢的想法。人们从事科学研究是因为他们对科学感兴趣,真正的奖励来自工作和新的发现,诺贝尔奖只是给你的荣耀,只是你研究工作质量及其实现的结果的一个记号和象征。”
“快速”+“价值”≠“创造”
格罗斯对中国理论物理学研究的现状非常关注。他发现,中国科学家在发表论文、论文数量及论文被引用次数上投入了太多的注意力。“我从不认为论文是衡量一个科学家的好方法,即使他发表了很多论文。我想,美国在这方面做得比较好。我们的评审人员不会只看论文数量,而是亲自读这些论文,他们关注研究者完成了什么工作,更重要的是,有多少论文内容是新的。”
“而在中国的体制中,年轻的研究人员很重视论文,但是他们重视的是论文的数量,而不是论文真正的贡献。这是有害的。写一篇好的真正原创的论文比十篇乏味愚蠢的论文更重要。”
格罗斯告诉记者,他有一位同样获得诺贝尔奖的同事,当他们很年轻时就在一起工作。从那时起直到这位同事获得诺贝尔奖,10年里,他只写了两篇论文。
“忙于写很多论文,会对人的‘眼光’产生影响,让人没有时间考虑什么才是真正重要的问题。写一篇论文之前至少要思考两年,这样才能看到别人从来没有考虑到的问题。”
格罗斯认为,科学发展过程中出现浮夸和造假现象,是可以理解的。中国正在试图尽力快速发展,提供给人们更多资源,同时也希望创造更多价值。“价值!快速!”格罗斯强调着这两个单词。他想说,这样不可能帮助科学家们做出真正的创造。
在对单词的强调和重复中,记者感受到格罗斯对中国科学发展的关切之情。他说:“科学以它自己固有的节奏发展。如果过分苛求,要求得到立即的结果、快速的应用、快速的价值,有些人就会因为压力过大而作弊作假。在科学问题上,这是非常愚蠢的,因为没有人能够长时间地作假。不要期待‘跳跃’得太快,不要给科学家多余的压力,不要让他们明天就能创造出什么来。”
对于去年韩国黄禹锡事件,格罗斯表示很伤心,“这十分不幸”。不过,他笑着说:“在我研究的理论物理领域,这种情况不常出现,因为我们没有‘快速’的‘价值’,我们没有这种压力。”
[科学时报]