相对论

致物理新生:如何在当代物理的科学背景中找到新的支点?

2018-06-28  本文已影响0人  长尾科技

在上一篇《当代物理的理论与实验之辩》的结尾我说了一个当代物理的一个困惑,希望看完这篇大家心里能有个数。

 

不知道大家对2016年“中国是否应该在现在建造超大型对撞机?”的那次国民大讨论还有没有印象?这本来是一次物理学界的小范围讨论,后来因为杨振宁和丘成桐这两位科学大师的观点不一致引发了媒体的爆炒,最终导致了一场全国范围内的大讨论。

 

不过,俗话说“外行看热闹,内行看门道”,广大的吃瓜群众在各大论坛网站里挣得面红耳赤,支持杨振宁的有,支持丘成桐的也有。但是,这就好像是相对论刚被大众接受的时候,大众都在讨论相对论,有的支持有的反对,但是爱因斯坦说:“不论是支持相对论的还是反对相对论的,都没有几个人懂得相对论。”

 

那次讨论差不多也是这样,大部分支持杨振宁或者丘成桐的主管情绪都比较浓,其实这两位科学大师观点的分歧并没有那么大,杨振宁觉得大型对撞机出成果的概率不大,就算有成果,50年内也没有什么实际意义,丘成桐表示同意。这个对撞机成本估计在200亿美元以上,杨振宁觉得太贵了,应该把钱用在更加实用的生物技术或者信息技术里面去,更重要的是,中国高能物理的研究者不足世界的1%,你把他建好了以后,肯定也是外国人主导,给外国人做嫁衣。而丘成桐的观点恰恰相反,他觉得正因为如此,如果中国建成了这个对撞机,那么将吸引至少五六千名顶级物理学家来中国长期工作(参照欧洲的对撞机),这对中国的基础科研将带来深远的影响。

 

总之,两位科学大师都觉得对撞机本身并没有什么大用处,就算再找到一点什么新东西,短期内也没有任何使用价值。但是,丘成桐认为对撞机虽然没用,但是它能够把全世界这一领域的金凤凰都招到中国来,这比你各种辛辛苦苦的人才引进简单有效多了,对撞机不是重点,能够吸引这么多人才才是重点;而杨振宁认为与其用对撞机吸引人才,不如把用来建造大型对撞机的钱用来培养我们自己的人才,毕竟200亿美元不是个小数目,可以用来建一所顶尖大学了

 

从这一层面来看,事情的是非对错就没有那么简单了。我说这件事的目的,也并不是想讨论杨丘两位大师的观点谁对谁错谁更有理,而是想通过这次国民论战告诉初入物理世界的同学们一个事实:前沿物理的实验成本已经非常高昂,远非个人或者一个组织机构能够承受都起的了,这也意味着,物理世界里靠个人单打独斗的英雄主义时代只怕已经结束了

 

个人英雄主义时代的终结

物理学曾经是一个盛产个人英雄的领域,像牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦这些物理封神榜上的大牛我们就不说了。法拉第这样一个只读过初中的人后来竟成为了那个时代最伟大的实验物理学家,我一直觉得这个事情比霍金的事情更加励志。

 

我相信很多人走进物理学多多少少都有这些英雄人物的英雄事迹的影响:凭借自己的聪明才智,以一己之力推动科学的发展,推动社会文明的进程,然后受到万人敬仰,这是多么酷的一件事情。离我们还不是很远的爱因斯坦更是把这种个人英雄主义推向了巅峰,当然,爱因斯坦的功绩显然配得上这种名气,但是,现在情况就很不一样了。

 

比如,我问大家一句,你们觉得当代物理学家里面名气最大的谁?我相信95%的人都会说是霍金,没错,这位来自英国牛津身残志坚的霍金,写了一本销量超过千万的科普书《时间简史》,在著名美剧《生活大爆炸》里作为Sheldon的偶像客串过好多次,全身都是爆点,作为名气最大的物理学家当之无愧,甚至被许多媒体称为“继爱因斯坦之后最伟大的理论物理学家”。

 

但是,真正物理学界的人都知道,爱因斯坦之后(是之后,不包括爱因斯坦同时代创建量子力学的一批大牛)最伟大的理论物理学家当然是杨振宁,怎么会是霍金呢?论学术成就,霍金比杨振宁差了太多太多。

 

而且霍金的那本《时间简史》如果单从书籍本身来看(高中时在书店最显眼的地方看到了,就稀里糊涂的买了),并不是一本很好的科普书籍,讲述的方式对一般的读者也很不友好,但是B格相当高,读不懂没关系,让别人知道你在读《时间简史》仿佛非常有面子。大家如果真的想找一本好的科普书,我个人强烈推荐曹天元的《上帝投骰子么?》(讲量子力学的),这才是一本顶级科普书该有的样子。它不论是从叙述的方式还是从内容的深度广度来看,都完爆霍金的《时间简史》,这是目前相对论量子力学在中文领域(包括译成中文了的外文书籍)最好的科普书籍。

 

所以,霍金这种人气主要是各界对霍金疾病的一种包装炒作,这跟爱因斯坦那种实打实依靠自身实力来的人气完全不一样。相反,对于杨振宁,对这个爱因斯坦之后理论物理上成就最大的物理学家,大众对他所做的工作却知之甚少,最近被大众熟知却是因为国籍、婚姻这一些比较八卦的事情。

 

所以,时代真的变了

 

现任清华大学高等研究中心主任的聂华桐教授曾经说:“在国外,我们讲到杨振宁以及他的成就的时候,心里都很骄傲的。同时由于他的成就太大,对我们这一辈人也产生了很大的压力,压力在于我们要接近他的水平,甚至只是做出像他所做的一小部分都是做不到的……”

 

所以,各位决定进入新时代物理世界的同学要有这个心理准备:科学发展到现在已经越来越细分,越来越深入,细分到恐怕一个人穷其一生,也只能研究某个尖端问题的一小部分,深入到即便努力用非常科普的方式,也很难让普通民众明白最前沿的科学家们正在做什么。所以,科学不再是通往明星之路的高级通道。

 

牛顿做的事情,所有人都能明白他在做什么说什么,所以大家一起把牛顿推上了神坛;麦克斯韦做的事情,受过一定教育的都还能勉强理解;到了爱因斯坦,能懂相对论的人已经没有几个了,但是相对论跟当时哲学上的相对主义混在一起,相对论谈论的时空又这么时髦,所以就有无数人假装懂相对论,然后把爱因斯坦封神了;到了杨振宁,大家是真的不懂了,把杨振宁做的工作难度降低一个维度科普给大众听,大众也不懂,也无法了解其中的深刻含义,这时候就只有物理学界内部的人才能懂,所以杨振宁无法成为大众的明星,即便杨振宁的成果够拿好几个诺贝尔奖。 

 

那杨振宁后面的呢?未来的你呢?

 

我想告诫各位即将踏入物理学大门的学生们:想通过物理学成为大众明星的时代已经一去不复返了,支撑你在这条路里走下去的最大动力应该是你对科学的兴趣,而不是成为英雄明星的可能性。想被大众超级关注,最直接的途径还是北影中戏

 

关于民科

同时,这也说明了为何民科在这个时代如此不收欢迎,为何民科这个词如此充满贬义。民科本来是个中性词,指的一些民间科学家,早期你说像法拉第这也的人是民科也没什么问题,甚至说爱因斯坦在专利局工作的时候算民科也勉强说得过去,但是这个词到了现在就完全变了意思,变成了一个彻头彻尾的贬义词。特别在中国,特别在相对论这个领域,一大堆连基本科学素养都没有,连相对论的基本框架都没搞清楚的,只是从一些地方零零星星的读了一些相对论的科普著作就开始脑洞大发的自称推翻了相对论,打败了爱因斯坦。

 

我不知道这些人是真的不知道,还是故意这样蹭流量混热度,真正的科学家们肯定压根就懒得搭理这些人,真的有推翻相对论的新理论,那应该去《自然》《科学》这样的杂志上发表啊,而不是在网上找存在感。科学家们对它们不屑一顾,可是,我们做科普的就被他们害惨了,在网上随便搜点相对论和量子力学的东西,经常就搜到这些内容,这让普通大众怎么想?

 

跟他们讲道理吧,他们根本不听你的道理(不知道是听不进还是听不懂),你不理他们吧,他们跟苍蝇一样不停的跟着你,不胜其烦。

 

科学鼓励怀疑质疑,但是质疑的前提是你首先的弄明白这个东西,搞明白之后再来质疑吧,而不是自己本身对这个一知半解,然后自己质疑自己理解的这个一知半解。你对这个东西理解有误,然后自己来反对质疑这个错误的理解,这不是很荒谬么

 

民科泛滥的本质,就是当代科学已经越来越难理解,普通民众对现代理论的把握已经远不如以前了,这样就让一些人有了可乘之机。你想想,如果是17世纪有人这样反牛顿,普通大众很快就能发现这些民科的漏洞在哪里,因为牛顿很好理解,民科们出门就被踩肯定就不好意思做下去了;但是到了现在,本来就没几个懂相对论、量子力学,所以民科即便在胡说八道,普通人也很难分辨出这里的问题所在,虽然内心觉得相对论经过这么多年科学家的发展,肯定已经很完备了,不是那么容易出问题的,实验也没有发现什么问题,但是民科们说的东西又不知道问题出在哪里。

 

所以,想要消灭低级民科,最关键的还是要把科普工作做好

 

总之,我就奉劝大家一句:珍爱生命,远离民科~

 

曙光

上面我说物理学个人英雄主义时代已经终结了,其实吧,真正做科学研究的原本也不应该太在意这些东西。虽然当代物理越来越依赖团队的合作,越来越依赖高级仪器,但是很幸运我们生活在这个时代的中国,40年的改革和隐忍让我们可以在物理研究上处于一个比较好的位置。

 

我们有全世界最大的射电望远镜;我们即将成为唯一一个在太空上具有空间站的国家,欧洲的宇航员现在都在拼命补中文呢;我们第一个把量子卫星发射升空,有望马上成为第一个把探测器发送到月球的背面的国家;我们现在可以全民商量讨论是否要建造世界上最大的大型对撞机,起码我们可以讨论,而太多太多的国家根本连讨论的资格的都没有……

 

公元1279年,也就是739年前,一场异常惨烈的海战让华夏文明从巅峰跌落到谷底,此后虽然有明朝276年的大力挽救,但始终再难以回到宋朝的巅峰,而后又跌入另一个276年的文明黑洞,进入了惨不忍睹的近代史。一直到了现在,才看到了复兴七百多年前华夏文明巅峰的曙光。

 

我这三篇文章大致的介绍了一下当今物理的情况,希望准备入行的同学们心里有个底,算是给各位即将踏入物理学研究的同学们一个见面礼,还有什么没听明白的可以来公众号找我。物理学在科学里扮演者什么样的角色,相信大家都明白,读到这里,我想最开始的那个困惑每个人心里应该也差不多有数了。


这是最坏的时代,也是最好的时代~

 

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《跟打算报考物理系的同学聊一聊当今物理形势》

《当代物理的理论与实验之辩》

 

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