霍伊尔：错，不在星空，而在我们自己 | 袁岚峰

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导读


他在一篇经典论文中的一段题记，摘引了莎士比亚戏剧的两句台词，或许包含了关于他起伏跌宕人生的某种隐喻：“是星空，我们头顶的星空，主宰我们的命运。”但也许，“错，不在星空，而在我们自己。”

最近，我在“赛先生”公众号看到了我的朋友、天文学家刘博洋博士的文章《出格者弗雷德·霍伊尔》，令我唏嘘不已。

英国天文学家弗雷德·霍伊尔（Fred Hoyle，1915 - 2001）的故事，我最初是在霍金的科普著作《大设计》中看到的。1953年，霍伊尔根据以下的推理做出了一项科学预测：

已知我们的宇宙中有大量的碳（C）元素；

当时所知的在恒星中合成C元素的反应只有3个氦（He）合成1个C；

但3个原子核撞在一起的可能性远远低于两个原子核撞在一起，如果要等待3个He合成1个C，宇宙中的C就会比观测到的少得多；

由此可见，必然有某种偶然的原因加速了合成C的反应；

他推测，这个偶然的原因就是，两个He聚合产生的Be的能量再加上一个He的能量，必然非常接近于C的某个激发态的能量，这就会大大加快Be与He聚合成C的速度，这叫做“偶然简并”。

图中最上面那条写着0+、高度为7.65的线就是霍伊尔预言的与Be + He的能量偶然简并的C-12能级

霍伊尔在剑桥大学，图片来源：St John's College, Cambridge

后来，人们真的找到了他预测的这个偶然简并。

这是一种非常反常规的推理方式，基本逻辑是“如果不是这样，宇宙就不会是我们观察到的这样，也就不会有人类来观察这个宇宙”。这种思维方式经常被称为“人择原理”，已经成了在宇宙学中很常见的一种思维方式。霍伊尔自豪地宣称，他的这个工作是人择原理迄今唯一一个具体的、可验证的预测。

但神奇的是，霍伊尔的合作者、做实验发现了这个现象的威廉·福勒（William Fowler，1911 - 1995）获得了诺贝尔奖，霍伊尔却没有获奖。这被认为是诺贝尔奖历史上著名的争议之一。

霍伊尔为什么没有获得诺贝尔奖？此文（《出格者弗雷德·霍伊尔》）给出了不少资料。原因之一可能是他在不少领域有一些民科式的甚至是阴谋论的想法，例如认为美国1960年代的高空气球实验已经发现了太空中的生命，但是官方将其掩盖下来。2020年新冠疫情暴发后，霍伊尔的合作者、81岁高龄的钱德拉·维克拉马辛格（Chandra Wickramasinghe）还曾声称，新冠病毒来自去年掉落到中国的一颗陨石。

无论如何，霍伊尔的一生是张扬而精彩的一生。他在接受采访时曾说：“当我年轻时，老研究员们觉得我是个出格的年轻人；当我老了，年轻研究员们觉得我是个出格的老人。”

他在一篇经典论文中的一段题记，摘引了莎士比亚戏剧的两句台词，或许包含了关于他起伏跌宕人生的某种隐喻：

“是星空，我们头顶的星空，主宰我们的命运。”

（李尔王，第四幕，第三场）

英国国家剧院现场《李尔王》剧照，图片来源：新现场NewLive

但也许

“错，不在星空，而在我们自己。”

（凯撒大帝，第一幕，第二场）

英国国家剧院现场《凯撒大帝》剧照，图片来源于网络

扩展阅读：

背景简介：袁岚峰，中国科学技术大学化学博士，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员，科技与战略风云学会会长，“科技袁人”节目主讲人，安徽省科学技术协会常务委员，中国青少年新媒体协会常务理事，入选“典赞·2018科普中国”十大科学传播人物，微博@中科大胡不归，知乎@袁岚峰（https://www.zhihu.com/people/yuan-lan-feng-8）。

责任编辑：陈昕悦