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引力波探测获奖有感: 科学的确要有献身耐力!

2017-10-06 迟延崑 文克玲等 蝌蚪士

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1

是否存在引力波?

作者| 文克玲


引力波探测实验已经获得了诺贝尔奖。令人惊讶的是,科学网上还是有不少博主在质疑引力波的存在性。


对此,我想说的是:没有人能够从理论上或实验上证明引力波不存在。对于上帝的存在性,科学家尚且不能用理论或实验予以否定,对于引力波就更不可能了。


有人死活不信,提出种种“说法”,那不叫理论证明。


另外一类质疑则不能简单地完全否定,就是对现有实验结果的可信度的怀疑。或者说,人们是否探测到了引力波/这次的诺贝尔物理学奖是否发错了?


和各种特异功能的表演不同科学实验的原理、设计、测量和数据处理的过程是可以公开的,也可以供人核查的,但是还没有人对这些方面提出质疑。


剩下的一种可能,就是已有的测量结果是偶然符合/假信号/乌龙球。这种可能性确实存在,但是几率很小,十万分之一或百万分之一之类。否则,有关科学家群体的水平就实在太低了。更多的实验结果应该可以回答这个疑问。


我的最终判断:引力波肯定存在,这次诺贝尔物理学奖发错了的可能性不大于十万分之一。


2

引力波探测获奖有感

作者| 迟延崑


今年的诺贝尔物理奖给了引力波探测,几乎是是毫无悬念的事情。当然也总会有反对的意见。可是在四十多年前当他们开始构想这个实验装置的时候,遇到的争议和困难真是难以想象。假如在今天,有个中国的物理学家率先提出要耗资数亿美元用用相距三千多公里的两个长达好几公里公里的激光干涉仪去测量不到一个原子核千分之一的变化,恐怕也难以得到国家经费的支持。1980年,就是借口经费太多把质子衰变给退出去了,……,这里省略掉两百多字,免得让许多朋友脸上挂不住。


引力波的存在是相对论的必然结果,而广义相对论是已经被证明是正确的。但是就连预言引力波的存在的爱因斯坦,也担心很可能无法探测到引力波。用激光干涉仪来探测引力波,也不是美国人的发明,而是苏联物理学家米哈伊尔•葛特森希坦(Герценштейн, Михаил Евгеньевич)与弗拉基斯拉夫•普斯投沃特(Пустовойт, Владислав Иванович)在1962年提出的,但是没有得到必要的支持。今天我们应当对他们的杰出贡献同样给一肯定。同时也不免有一丝惋惜。在中国,在文革之后,高能所的王祝翔教授也提出要搞引力波探测,而且也搞了一个小型装置。后来大概是根本没有发展的可能,他下海经商去了。这个曾经在联合所参与过王淦昌领导的发现反西格玛负超子发现的很有思想的物理学家就退隐了。记得他当时用的不是激光,我曾经奇怪,问他什么不用激光,那应当是精密测量的首选啊,他说如果光的波长也因引力而变化,激光就可能测不出来了。


美国国家科学基金会(NSF)能够在1990年决定支持这个项目,真是不得不佩服他们的担当和远见。我希望这种精神能够坚持下去并且更希望我的同胞也能像这个方向努力,而不是过分拘泥于科学的实用方面。一年多之前,我上科学网恰恰是未来参加关于大加速器之类的基础科学研究的讨论。我倒不在乎是否上哪一个具体的项目,而是坚持中国今天应当应当对基础科学有与国力相当的投入。如果我们总是局限在【我们还是个发展中国家】,【我们还很穷】的语境里我们就永远不会成为一个先进国家,就不可能实现伟大复兴。


在1970年代,毛泽东和周恩来还是决定要搞加速器,搞高能物理,二没有采纳那种在当时是很符合国情的意见,那么我们今天就更应当向前进而不是向后退。


中国的大学一直有所谓大师与大楼之争,有所谓大师崇拜。也到处在抢人才,抢大师。大师当然重要,但是大师应当能够提出课题培养人才,如果离开培养人才这个根本的任务大师也就失去了意义。归根结底,大学要通过自己的科研项目,培养出大学生,培养出自己的大师。希望我们的大师也以此要求自己。科学的思想火花在中国也照样普遍存在。青年人总有不成熟的新思想。大师的任务就是要发现他们给以引导鼓励,而不是把萌芽掐掉。不幸的是许多所谓儒加传统的大师们干的恰恰是掐尖的营生。我自己就遇到过好几位这样的大师。在文革中以近十年的时间我查阅了大量文献,探索离子电容器的可能性,文革结束了,设法调到高能所,希望能做这项研究,尽了一切努力,我的一位老师说,“二十万也不够”,还是在外面发表看看动静。我提出黑洞有可能是成为大爆炸的源头,写给一位大师,他用一句话否定了。我提出用管道输沙解决额三峡的泥沙问题,一位享有盛名的大师说:“人家美国人用管道输宝贵的煤,你却要输无用的沙。”另一位权威说,泥沙问题非常复杂,问我是学什么的,又推脱说他已经调到zz部不再过问三峡了,但是并不妨碍他发表反对三峡的谬论。我经过十几年的关擦提出的用促发小台风的方式治理台风的设想。我自认是经过认真考察的。但是发在科学网一年有余,居然没有任何一位专业人士发表一点评论。这难道就是我们注重创新的科学的态度吗?我也向一些专家征求意见,希望得到他们的支持,只有一位有一个很有保留的肯定。大多数选择沉默。我本以为总会有几个热心的同道吧,然而真是“旧山松竹老”……


当然对于新思想的漠视也是[普世价值]。普朗克就曾经无情的分析过这个现象。我希望中国的大师们应当认识到在有尊师重道的深厚传统的中国,你们的作为对于中国科学的发展至关重要。同时我认为中国需要建立一个类似于美国的NSF那样的专业评审制度,而不是过分看重大师专家的意见。


这些天,血压有些高。短短续续写这么几行。实在是不吐不快。


3

马黑妹夫Gary 的博士导师荣获今年诺贝尔物理奖


今天一早马黑家微信圈传来消息,其妹夫Gary 的博士学位导师,加州理工学院教授,US Ligo Laboratory 的leader,Barry Barish,与其他两名团队成一起,荣获今年诺贝尔物理奖。




Gary 和他导师Barry Barish 合照于1983年,导师熬到81岁终于拿到诺贝尔物理学奖。




还有一个叫Ron Drever的科学家,是Gary博士论文答辩的四位教授之一,他一辈子都在做引力波探测,功不可没。但不幸的是,他在LIGO首次探测到引力波时已得了失智症,可能完全不知道他当年的努力己经有了结果,而今年3月7日过世了,因此就差几个月与诺奖无缘。


Gary 说做科学的确要有献身能的精神,很多人做一辈子也是默默无闻,能拿诺𡘾者只是凤毛麟角。Gary 说他当年就是缺乏科学家的贡献精神, 所以没坚持下去,离开了物理研究领域。 Gary 说假如他没有离开物理界,他一定会跟随导师去做LIGO,因为早在1988年,在 Barish 参加LIGO之前,他倆就共同发表了一篇用引力 波探测器探测暗物质的文章,发表在 Physical Review Letters 上:



Gary 虽然已经离开加州理工学院好多年了,但他对导师参与的引力波研究一直高度关注,这一研究终于出了成果,并获得诺贝尔奖,他也跟着高兴!但也有一丝后悔,当年没有坚持下去。

大妹记起,她和Gary在导师家吃过几次晚餐,他非常平易近人,大妹记得很清楚她生儿子时,Barry送了一只黄色的可以拉着走的玩具小鴨子的礼物。




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