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现在的天文学热门研究领域 也有着“鼻青脸肿”的过去

时间:2020-05-22 14:45:43 来源: 丹江口市第一中学 作者: 赵有强 阅读:166

著名科普杂志《科学美国人》网站2019年12月18日发表了哈佛大学天文学系主任亚伯拉罕·路伯教授的文章——三位诺贝尔奖得主的故事。他讲述的是,现代天体物理学一些最激动人心的研究成果,很多在其研究过程中都面临过被质疑甚至是嘲笑的境遇。

1991年,路伯在普林斯顿大学攻读博士后,主要进行理论宇宙学研究。这一年间,他曾向美国西海岸一家著名大学申请教职。该校一位声名显赫的教授与同事商量后决定拒绝路伯的申请,并回复了路伯。他在回信中用嘲讽的口气写道:“只要我们能说服自己,承认你所从事的理论宇宙学还能算是一门科学的话,那我们还是可以给你提供一个初级教职职务。”

理论宇宙学真是那么不堪吗?2019年10月,美国普林斯顿大学的吉姆·皮布尔斯教授因其在理论宇宙学方面的开创性研究成果获得了诺贝尔物理学奖,他正是路伯做博士后研究时的合作导师。

2013年,路伯已经是哈佛大学的长聘教授。一次,他应邀参加第30届耶路撒冷理论物理学冬季演讲,他在演讲中高度评价了引力波天体物理学的发展潜力。演讲结束后,另一位应邀来演讲的高级专家当着所有听众的面不客气地质问路伯:“你为什么要浪费这些学生的时间讲一个与他们未来的职业生涯显然不相关的题目?”事实上,天文学界多年来一直有人质疑引力波天体物理学,他们认为,基于激光干涉引力波观测仪(LIGO)的种种研究就是痴人说梦。他们还认为,此类研究耗资巨大却不会带来任何回报。

引力波天体物理学真的那么不堪吗?2017年的诺贝尔物理学奖颁发给了三位美国科学家——雷纳·韦斯、基普·索恩和巴里·巴里什,以表彰他们在LIGO观测仪和引力波观测方面的决定性贡献。

这样的事例在科学史上毫不新鲜。1952年,俄裔美籍天体物理学家鄂图·斯特鲁维发表文章,提出要搜寻围绕太阳以外的恒星运行、质量与木星相当的其他行星。此后40年,各大天文望远镜的时间分配委员会都无视斯特鲁维的建议。他们的理由是:“我们已经知道为什么在太阳系中木星离太阳那么远,那么其他行星系统的结构又能有多大差异呢?另外,也许根本不存在什么系外行星,那么何苦浪费宝贵的天文望远镜观测时间去搜索系外行星呢?”

直到斯特鲁维发表文章43年后的1995年,瑞士物理学家米歇尔·马约尔和戴狄尔·魁若兹发现了第一个环绕类太阳恒星飞马座51的行星飞马座51b,才使系外行星的研究进入天文学的主流。

新一代科研人员若忘记历史,历史就会重复。路伯说,他目前从事的搜寻地外文明研究(SETI)遭逢的敌意比以上三例中的科学前沿主题遭逢的敌意更甚。他认为,这与专业保守主义的关系不大,而与科技界的“社会时尚”更有关系。其实,某些暗物质搜索研究项目比SETI研究更加虚无缥缈。

路伯强调,有人坚持认为,当资源有限时,对新生事物保持一定程度的怀疑还是有益的。但事实是,理论宇宙学和系外行星研究在起步时并未要求多大的经费资助量。

一旦一个前沿研究理论得以确立(如理论宇宙学、引力波天文学和系外行星研究现在都属于主流研究领域),就会吸引很多年轻学子。他们不晓得这些前沿在当初曾经碰得鼻青脸肿,还以为它们一直是光鲜亮丽的。因此,应该教育年轻一代的科研人员保持开放心胸,对前途不明朗的新兴前沿领域宽容一些。另外,历史经验告诉我们,勇于创新者面对逆境一定要坚持下去。正所谓“艰难困苦,玉汝于成”。

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