基普·索恩:如何成為傑出的科學家

2021-02-15 NASA愛好者

2018年11月3日,騰訊WE大會前夕。著名理論物理學家、2017年諾貝爾物理學獎獲得者之一基普·索恩教授在混沌大學接連講了兩堂超級科學大課,有數百名觀眾慕名參加。

兩堂課的主題分別是「電影《星際穿越》背後的物理學」和「通過引力波了解宇宙」。在三個小時的課程中,基普·索恩教授帶領大家直面《星際穿越》中的超大質量黑洞卡岡圖雅,飛越潮汐力在米勒行星上造就的滔天巨浪,透過蟲洞看到更加遙遠的世界,在引力波信號中復原宇宙創生之初的模樣……

更令我們激動的是,活動主辦方給了我們和索恩教授共進晚餐的機會。

大家紛紛向教授提問,並且都得到了詳細的回答。我想請基普·索恩教授給年輕人一些建議,於是問他:

「您認為應該如何成為一名傑出的科學家?」

下面是他的回答。

我認為有很多種傑出的科學家,也有很多可以變得傑出的方式。我要給你舉一些理論家的例子。

我有個很好的朋友叫弗裡茨·茲威基。茲威基構想出了中子星的概念;茲威基推測中子星誕生於超新星爆發;茲威基查看了觀測數據,並且猜測存在暗物質。茲威基並不擅長真正的計算,他的這些成就都基於對於物理的直覺。他認為自己是一名偉大的理論家。但是我讀過他的技術文章,大部分都講不通。他有一篇關於中子星理論的文章,其實是錯的。與此同時,羅伯特·奧本海默和他的學生寫了一系列這方面的文章,工作做得非常漂亮。但是中子星的概念是茲威基提出來的,而不是奧本海默,因為茲威基對物理學很強的直覺。

弗裡茨·茲威基(圖據維基百科)

我還有一個很好的朋友,印度裔天體物理學家錢德拉塞卡。錢德拉塞卡沒有物理學的直覺,但是他的數學功底令人驚嘆。使用基本的數學,他就獲得了科學發現。但是他並不知道科學發現正在向自己靠近,他無法提前猜測到結果。他做出了重大的發現,獲得了諾貝爾獎。他的頭腦和茲威基的就完全相反。

蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡(圖據維基百科)

史蒂芬·霍金在他職業生涯的前10年中,都在做高度數學化的相對論方面的工作,做很多美妙的數學變換。當他(因為疾病)不再能控制自己的雙手後,他無法再像之前一樣做數學推導了。於是他發展了一種在大腦中進行幾何與拓撲變換的能力,創造出曲線、平面等等的直觀圖像。他的這項能力非常出色,以至於他獲得與幾何、拓撲相關的物理學發現比其他任何人都更快更深入。在失去了對手的控制能力後,他的大腦徹底改變了。

史蒂芬·霍金(圖據維基百科)

所以,你看看這些例子。我想說,要做出偉大的理論,有很多不同的方式;問題在於找到適合你的那一種。

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