收到外星人信号"不要回答"?诺奖得主:我们应回复

2019-12-27 08:28:04 来源: 科学大师 网易号 举报
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采访|闫妍

撰文|崔玉贤

编辑|章剑锋

外文支持|李颐、廖子瑶

出品|网易科技《科学大师》栏目(ID:tech_163)

11月23日,杭州。

在2019年网易未来大会上,基普·S·索恩(Kip Stephen Thorne)现身,一部标志性的花白胡子、一身干净整洁的白西服,佝偻着背,却又笃定地站在舞台中央,讲述着科学家穷尽各种智慧探寻宇宙奥秘的努力。

收到外星人信号不要回答?诺奖得主的答案太意外

79岁的基普·S·索恩,是一个什么样的老头呢?

首先,他无疑是站在全球科学顶端和前沿的科学家。2017年,瑞典皇家科学院宣布将当年的诺贝尔物理学奖授予美国三位物理学家(麻省理工学院教授雷纳·韦斯、加州理工学院教授基普·索恩和巴里·巴里什),以表彰他们在LIGO探测器和引力波观测方面的决定性贡献,索恩教授名列其中。

他和著名的理论物理学家霍金是好朋友,两人曾有过一段关于黑洞是否存在的赌约趣事,结果霍金输了。

索恩教授奠定了引力波探测的理论基础,是美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的主要发起者之一。从2015年到2017年间,这个天文台已经在人类历史上四次探测到了引力波的存在,证实了爱因斯坦生前的推测(据澎湃新闻)。

索恩教授声称,LIGO的科研能力很强大,到目前为止,他们已经观测到大约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,并且预计到2050年的时候,LIGO可以观测到更多的东西:宇宙大爆炸和宇宙中发生的各种现象,包括黑洞碰撞以及其他弯曲面的现状等。

随着中外科技交流的加深,每一年,都有许多诺奖得主来到中国进行学术访问,参加各种活动会议。对于中国人来说,诺奖得主已经不是遥不可及又异常罕见的人群,甚至见得多了,还可能会引起一点视觉上的疲劳。但索恩教授的到来,还是让《科学大师》记者感到意外,因为他的人气很热。

收到外星人信号不要回答?诺奖得主:我们应回复

请求和他合影的人可谓比比皆是,仰慕他的小朋友,专门购买了他的书请他签名。教授也是有求必应,一一满足,不拒绝,不敷衍。人们对他充满了好奇,当大家七嘴八舌问起他关于引力波、关于宇宙的“小白”式问题时,他总是很耐心地讲解着,甚至还开放地和大家分享自己上大学的青葱岁月。

其次是他的职业化和敬业。

抵达杭州头一天,欢迎晚宴结束后,索恩教授并没有在下榻的酒店里歇息,而是坐车前到五公里外的会议现场,参加会前的彩排预演,亲自和中控师傅们一起测试第二天他的演讲PPT,并对相关的内容进行调整和修改。

当属于他的上午活动议程完成后,记者注意到,他并没有马上离开现场,下午还呆在会场隔壁的贵宾室里。第二天就要离开,离开前的一次晚宴后,他的随行翻译在散场时问我们,还有什么安排需要索恩教授配合。

第三点,就是他的不拘一格,并不是一个刻板的学究。索恩教授的经历,很容易让人将他与非主流的叛逆风格联系起来。年轻的时候,他也玩过摇滚,组建过乐队。

身为科学家的索恩教授,还曾出任经典科幻影片《星际穿越》的科学顾问兼制片。据他在小范围的场合里亲口透露,他之所以接手这个事情,是因为多年前他与前女友琳达·布斯特  (Lynda Obst)一起创作了一个剧本,故事灵感来源于天体物理学中的黑洞、虫洞及时间膨胀。导演克里斯托弗·诺兰 (Christopher Nolan)看中了这个剧本,将其之改编成了脍炙人口的科幻电影《星际穿越》。

如今的索恩教授年逾古稀,已经将工作重心转移到了艺术领域。

“现在我主要努力和一些人合作,主要是电影制片人、画家、音乐家,还有任何和科学项目相关的一些人士。我非常享受和非科学领域的人进行合作,尤其是那些非常有创意的人合作,因为这是非常有意思的。”基普·S·索恩对《科学大师》记者说。

收到外星人信号不要回答?诺奖得主的答案太意外

索恩教授感兴趣的一件事是向非科学界的人推广科学界的知识,从而给他们带来灵感,进行艺术创造。

《科学大师》记者了解到,索恩教授目前还跨界与美国一位诗人有合作。另外,继《星际穿越》之后,他还在参与一部带有科学元素的电影,这部电影仍然是与他的前女友琳达·布斯特  (Lynda Obst)合作,剧本已经完成,正在寻找导演,可以肯定是继续卖给好莱坞。至于影片的题材,他则守口如瓶,不对外透露。

第四,就是和很多科学家一样,索恩教授虽然年事已高,但并没有在科学研究上停歇下来,安享晚年。

在网易未来大会上,他就透露,他的团队仍然在进行着宇宙科学的观测研究工作。他们和400个科学家、工程师及100个研究所共同合作,从更高维度(也即电影《星际穿越》中所谓的“第五象限”)上观察到黑洞整体表面不同的颜色和形状,时间在那里的流动速度也不完全一样。同时,索恩教授还宣称,在整个宇宙中,有一百亿的黑洞数量存在,其质量范围和太阳相比,是后者的三倍到200亿倍不等,直径范围则比太阳大10公里到1000亿公里不等。

在科学研究之余,索恩教授撰写了一本《黑洞与时间弯曲》,书中不仅有黑洞、时间卷曲、虫洞、时间机器等物理名词,还有一条理论假定——“虫洞可以作为时间旅行的工具”。

他曾经与很多物理学家讨论,设想有无可能创造出一个时间机器,就可以回到过去或者很远的地方,就像电影《星际穿越》一样,通过建立一个虫洞,可以去宇宙很远很远的地方。如果不是一个资深的科学家,而只是平凡人产生的这样一种科学上的畅想,很可能会被笑话为痴人说梦、异想天开,但没有人会去嘲笑索恩这样量级的科学家。尽管目前这种设想还无法被实现。

收回放得高远无比的科学思维和视野,行走在地球上的科学家,其肉身也要回归属于凡人的日常生活。从现实出发,索恩教授有一项比较刚性的需求有待解决。教授告诉《科学大师》,他很想要一个无人驾驶汽车,这样就可以实现人在旅途上,也能在车上工作、学习或者看电影消谴,“最好今天就能有一个无人驾驶的汽车,不要等到明天。”

以下为专访内容:

一, 人类已经实现了近距离的太空穿梭

《科学大师》:您在演讲中提到很多物理学名词,包括黑洞、引力波,大家都很感兴趣的一个东西叫做时空穿梭,时空穿梭真的可以实现吗?

基恩·S·索恩:空间上的穿梭,我们现在已经实现了一部分,比如人类已经登上月球了,也许不远的未来,我们能够登上火星。但是在太空中穿梭,我们现在只能是去比较近的距离,不能去特别远的地方。

在太空中进行比较远的穿梭,还有像时间旅行这件事情,我作为一个物理学家也在从事这方面的研究,我也和很多物理学家的同事沟通过,也问过其他人这个问题,就是我们能不能造一个时间机器,这样我们能够回到过去或者去很远的地方,就像我参与制作的电影《星际穿越》一样,通过建立一个虫洞,然后去宇宙很远很远的地方。

但是通过数学运算之后,大家都告诉我感觉好象做不到。但是我觉得也可能是因为我还不够聪明,我也不知道这个答案是不是确定的,也许只是因为现在的物理学家不能够很好地利用现在的物理学的法则来建模,然后来找到一个肯定的答案。

二,人类能否接收到宇宙生命体的信号,暂无定论

《科学大师》:您觉得人类能接收到其他星球上生命体的引力波信号么?

基恩·S·索恩:如果有生命体能够给我们发射这样的引力信号,我觉得可能性会比较小,因为引力波是需要那些非常重的物件才能发出来,生命体可能很难发出来,除非有其他高级的文明,它能够模拟出黑洞的运行或者是量子力的发射,这样才能产生。我觉得如果有其他的生命体愿意和地球沟通的话,可能更简单的就是(用)电磁波、声波和我们沟通更方便一些。

《科学大师》:如果他们真的用声波跟我们沟通,我们人类该如何应答呢?

基恩·S·索恩:我觉得这个是挺复杂的一个问题,如果能够收到这样的信号,给我们发射的一定是比我们更进步的一个文明。到底要不要回应?有些人选择不回应,他说万一对方是不友善的,他们找到我们就是为了摧毁我们,这也是霍金的一个想法。

我们就要猜测一下什么是最好的。对于我来说,任何文明只要发射信号给我们,他可能就比我们更进步,他可能不会在乎我们的存在,就像我们人类对待蚂蚁的态度那样,他们对我们发射信号,可能就是对我们比较好奇。如果我们回应了,他们是友好的,我们就可以学习到很多东西。但讨论这个问题现在为时尚早,先要看看我们是否真能收到这样的信号。

三,今后的科研应该重点探究宇宙是怎么产生的

《科学大师》:在您看来,未来510年天体物理方面的重大发现会诞生于哪个方向?

基恩·S·索恩:针对5—10年可能预测有点难,但是我可以预测一下未来30—40年的情况,主要是我们能够发现宇宙是怎么样产生的,这个过程中就需要用到我们的引力波和量子波。如果我们能够看到的话,我们就能够知道宇宙在最初是怎么样形成的。现在我们也不知道怎么样去运用这样的引力波。如果哪一天我们能够知道怎么样运用这样的引力波,就能够去了解宇宙的诞生和看到量子重力等等各种因素(变化)。

在这里有两个非常关键的点,第一个点,是我们要有一个望远镜,它能够去观测到足够长的引力波。还有一个是引力波非常快,它的第一波和第二波之间可能非常快,所以未来在太空(科学)方面的一些研究,就应该是针对于这个(展开)。包括中国也有我们相关的一些研究所,我们也希望通过这些探测器,能够探测到这样的一些引力波,就能够帮助我们解答宇宙是怎么样产生的。

四,希望中国在引力波研究上能做出更多贡献

《科学大师》:在天体物理研究上,目前的发展状况怎么样,放眼全球,有什么重大的突破或进展?

基恩·S·索恩:现在在天体物理上在全世界都有非常棒的团队,有一个美国的团队,他们现在是做水平望远镜,这个团队有204位科学家,他们现在在全球有7个望远镜,收集他们的信息,这些信息就是关于黑洞具体移动的图片,主要针对M87星系。在今年4月他们发布了一些照片(指2019年4月10日由事件视界望远镜拍摄的距地球5500万光年的M87黑洞照片,由国际科学家共同协作完成)。

我能够猜测到,他们将要做一部电影,这个电影和黑洞周围气体的移动有关,这其实是非常具有雄心壮志的一个决定。为什么呢?因为黑洞旁边气体流动非常快,可能几个小时一个黑洞气体就流完了,如果你要拍这样的电影,你的照相机设备,包括每一帧都要非常快。还有数据的收集、分析都要非常快。

我个人为什么喜欢这个呢?因为1970年代的时候我就开始在理论上研究黑洞气体的移动,我的团队(后来)没有做这方面的研究,主要做引力波,所以我也非常高兴,在我之前做过的理论研究领域里有新的进展,也希望他们能够把电影拍出来。

《科学大师》:您如何看待中国在天体物理研究方面的贡献和成就?

基恩·S·索恩:首先我觉得中国对天体物理尤其在引力波研究上面作出了很多贡献。欧洲有一个叫LISA计划,他们的探测器是在2030年进行发射,这样能够探测到引力波,也能够探测到黑洞里面是否有物体的碰撞,这涉及到宇宙基本引力的诞生。中国也有相关的任务组(注:中国有致力于引力波探测的“天琴计划”),而且我也希望中国在这方面的进步能够非常快。

当然,因为每个国家科研特点不一样,我也希望中国能够做出相关的有特色的研究,我知道你们还在做一个光波望远镜,这是中国做出的一大特色。我也希望和中国过去20年—30年做出的贡献一样,未来中国能够做出更多的贡献。

实际上中国的发展有很大的进步,过去20年,中国像奇迹一样,无论是生活水平还是科学技术方面,我相信未来中国进步会更大。

五,得了诺贝尔奖,但他表示很失望

科学大师:关于您个人的科研历程,您当年为什么在众多学科中选择了物理学?

基恩·S·索恩:在我小的时候,开始想当铲雪车的司机,这样就可以把雪堆得很高,很有意思。但是到我8岁的时候,我妈妈带我听了一场关于太阳系的讲座,那个时候就对这个产生了兴趣。到了13岁的时候,我读了一本关于物理学的书,那个时候对于物理学就非常感兴趣了。

物理学涉及的是宇宙运行一些最基础的规则和法则,比如牛顿的定律或者是爱因斯坦的定律,如果对这些法则和规则能够研究得非常深入的话,我们可以用它更好地理解宇宙的运行方式,可能发明创造更多其他的科学技术。

科学大师:您在2017年获得了诺贝尔奖物理学奖项,怎么看自己获得的这个奖?

基恩·S·索恩:我获奖的时候其实感受是很失望的,并不是特别的惊喜。当时诺奖委员会给我打电话的时候,我也是这样告诉对方的,因为我觉得获奖的天体发现是整个团队获得的成就,而他们取得的成就,也可能是物理学在过去几十年或者半个世纪以来在天体物理学最重要的发现和进展,所以我觉得这项进展是整个团队的功劳,而不只是三位获奖物理学家的功劳。

我当时是这么想的,现在这个感受也没有变,可能还更加强烈了。我还是觉得这是一个团队合作的功劳,而且要是想在如此艰难的科学研究上取得这么大的成就,各种国际顶尖专家的合作是不可缺少的,非常必要的。

对于期待获得诺奖的人,我的建议是最好把获得诺奖这个事情忘了吧,不要把它当成一个人生的目标,要享受你现在所做的事情,享受你现在做的研究。不管你在研究什么,要从这个过程当中获得乐趣,而不是老想着获奖的事情。

六,非常享受和非科学领域人士跨界合作

科学大师:除了基础理论研究之外,您非常热心于科学的普及,方式也有些与众不同,初衷是什么?

基恩·S·索恩:我现在重心已经有所改变了,现在我主要努力和一些人合作,电影制片人、画家、音乐家,还有任何和科学项目相关的一些人士。我是非常享受和非科学领域的人进行合作的,尤其是那些非常有创意的人,因为这是非常有意思的,能够向非科学界的人推广科学界的知识,从而希望给他们带来灵感和激励,这就是我的整体目的。我也希望通过电影这样一些新的技术,能够去推广、普及科学知识。

科学大师:您参与了一些电影工作,哪部影片所描绘的人与宇宙关系,在您看来是最符合您心意的?

基恩·S·索恩:我觉得还是要谈一下《星际穿越》,这部电影是我参与拍摄的,它以有力的方式表明了任何宇宙的关系。在制作这部电影之初,我先和制片人讲述了我怎么样把我科学的知识融入到电影中来。后来由电影的叙述者詹姆斯(音译)把整体故事进行了改编,把人的关系加进来了,和科学合在了一起,而且詹姆斯(音译)在美国被称为影片叙事上的大师,他能够很好地在电影中表达出父女的关系。因为他本身有很好的生活基础,他把自己和女儿的关系融入到了电影,而我是负责把科学的因素联结在一起。所以我们两者的合作,才能够造就这个电影的成功,如果把我们两者分开,就没有人能够把电影做的这么成功。

相关背景资料参考出处:

果壳网、环球网等

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王凤枝 本文来源:科学大师 责任编辑:王凤枝_NT2541
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