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        王貽芳:做“沒什么用”的科學

        2020-04-20 10:41:37楊智杰
        幸福·悅讀 2020年1期
        關(guān)鍵詞:對撞機中微子黃永玉

        楊智杰

        他是諾貝爾獎得主丁肇中的弟子,他測得的中微子振蕩模式被譽為中國本土最重要的物理學成果。他是第一個獲得基礎物理學突破獎的中國人,也是當代中國最重要的高能物理學家。2018年,他領(lǐng)導的大對撞機項目《概念設計報告》正式出爐,向粒子物理學終極問題發(fā)起挑戰(zhàn)。

        沿著北京玉泉路走到中科院高能物理所東門,一路上幾乎看不到什么商鋪,平日里,幽靜的大院里走動的人也不多。2018年11月14日下午,高能所主樓的階梯會議室里卻坐滿了來自世界各地的300多名高能物理學家和記者。座位不夠,不少人擠在后門口的走道上。

        他們聚集在這里,是為了見證一個歷史時刻——下午3點左右,身穿灰色西服的王貽芳在眾人注視下走上臺,接受項目經(jīng)理婁辛丑代表工作組交給他的兩大本環(huán)形正負電子對撞機(CEPC)《概念設計報告》,向全世界發(fā)布。

        CEPC的周長是目前世界上正在運行的最大的對撞機LHC的4倍,有國際高能物理學家稱,CEPC可以大大地促進對物質(zhì)最基本組成單元的進一步理解,解決我們對基本粒子標準模型的一系列困惑。

        2012年,CEPC的概念剛被提出,就引發(fā)了全世界的關(guān)注和討論。今天,這個《概念設計報告》的公布則標志著,整個項目的加速器、探測器和土建工程的基本設計已經(jīng)完成——如同蓋房子,大家真正看到了實實在在的圖紙。

        王貽芳是CEPC指導委員會主席,他還有其他頭銜:中科院高能物理所所長、中科院院士。2012年,他所主導的大亞灣實驗發(fā)現(xiàn)了新的中微子振蕩模式,入選當年美國《科學》雜志評選的“2012年十大科學進展”。一時間,國內(nèi)外科學界的目光聚焦在他身上。2015年,王貽芳成為首次獲得基礎物理學突破獎的中國科學家。

        6年后,CEPC項目再一次把他拉到公眾視野當中。

        “高冷”

        王貽芳的工作內(nèi)容之一,是給專業(yè)以外的人解釋自己到底在研究什么。

        物理學有很多研究方向,不同于光學、固體物理等分支能給普通人想象的空間,王貽芳研究的是基本粒子,比分子、原子、原子核還小,不懂行的人站在門外,覺得這一切陌生又虛無。

        2012年以來,王貽芳接受過大大小小的采訪,都要做一些科普。2016年,他參加中央電視臺的《開講啦》。節(jié)目開場,他用最貼近生活的比喻來介紹自己研究多年的中微子——蓋房子需要磚,所有的基本粒子都像是磚塊,一起構(gòu)成了宇宙。這些磚塊共有12種,其中3種就是中微子。通過研究中微子,能夠知道物質(zhì)世界的構(gòu)成、它們的相互作用,知道物質(zhì)世界為什么成為今天這樣的世界。

        向普通大眾講解這件事情不太容易,王貽芳只好再打一個比方:中微子是在1956年被發(fā)現(xiàn)的,此后物理學家繼續(xù)研究其性質(zhì),相關(guān)成果又誕生了3個諾貝爾物理學獎。實際上,物理學家關(guān)心的根本問題并不是新粒子,而是各種現(xiàn)象(包括新粒子)背后的物理規(guī)律。只要與新的物理規(guī)律有關(guān),就很重要;如果僅僅和已知的物理規(guī)律有關(guān),無論是不是發(fā)現(xiàn)新粒子,都不重要。

        希格斯粒子是一種極為奇特的基本粒子,人類對它的了解還遠遠不夠,它是發(fā)現(xiàn)新的物理規(guī)律的最好窗口,也是粒子物理發(fā)展過程中不可跨越的一步。

        對于專業(yè)問題,王貽芳會耐心地講解,但對于個人生活,他只用簡短的話作答,并不在意是否冷場,有意將自己的生活和外界保持距離。他曾面對十多家媒體的追問,只用5分鐘講述個人經(jīng)歷,大部分的發(fā)言時間介紹團隊的實驗。他的同事評價他,“想從他嘴里挖出點有關(guān)他個人的故事或細節(jié)來,簡直比做出中微子的實驗數(shù)據(jù)還難!”

        高能物理所研究員沈肖雁是王貽芳在南京大學讀本科的同學,她贊賞王貽芳這種直率的性格,表達觀點簡潔明了,這是在國外待久了的人所擁有的特質(zhì)。

        對于媒體塑造的“高冷”形象,王貽芳看得很清楚,“媒體有時候需要給人貼一個標簽,事實上,每一個人都是很復雜的,沒那么簡單,得看具體的事情。節(jié)目反映的是我的一個方面,但不是全部?!?/p>

        “觸類旁通”

        王貽芳的辦公室里掛著4幅他參與的對撞機和中微子項目的照片,還有兩幅是有鬼才之稱的著名畫家黃永玉送給他的字畫。

        物理學家和藝術(shù)家是一個奇特的組合,他們的交情始于20世紀80年代。

        1984年,王貽芳從南京大學物理系畢業(yè)。當時,諾貝爾物理學獎得主丁肇中向教育部建議,在中國選拔優(yōu)秀的人才加入他領(lǐng)導的位于瑞士日內(nèi)瓦的L3實驗。直到現(xiàn)在王貽芳仍然覺得,當年收到通知參加并通過丁肇中的選拔考試,于他而言是一種運氣,“很難說這是個必然的結(jié)果,有很多偶然因素在里面?!?/p>

        因為這個好運,王貽芳加入L3實驗,前后在意大利待了將近10年。這期間,他結(jié)識了黃永玉。

        王貽芳打開話匣子,毫不吝嗇地表達對這位前輩的尊崇:極為睿智,對很多事情有自己獨到的想法,不隨波逐流;在政治漩渦中保持了自己,既不失節(jié),也不翻船;樂觀對待所有的事情,從不怨天尤人;一生勤奮,想盡辦法避免外界的干擾,集中全部精力在自己的興趣和工作上。

        “不要刻意追求名譽、地位或者各種利益,這些是跟你本職工作無關(guān)的事情。本職工作,對黃永玉來說就是藝術(shù);對我來說,就是科學?!睆耐踬O芳對黃永玉的談論中,能夠清晰地感受到這位跨界的忘年交對他的影響。

        三十多年來,兩人一直有來往,王貽芳學習到了很多東西。有一次,黃永玉問他,“我們畫畫需要有創(chuàng)新,你們科學是不是也這樣?”王貽芳回答,“當然是這樣。我們科學靠的就是要有新想法。無論是科學研究本身,還是為了實現(xiàn)科學目標所需要的技術(shù)手段,都要有創(chuàng)新?!甭犃T,黃永玉認為很有道理,當場為王貽芳寫下“觸類旁通”四個字。這幅字現(xiàn)在就掛在王貽芳的寫字臺后面。

        “科學到底有沒有用”

        2016年,央視《開講啦》節(jié)目邀請王貽芳參加,給大家做有關(guān)中微子的演講。王貽芳一開始拒絕了,他覺得公眾對中微子實驗肯定沒有太大興趣,自己講太多不過是吹噓一番。后來節(jié)目組再次邀請,王貽芳想了想,主動提出另一個題目,“科學到底有沒有用”,這是他一直想講的話題,這次演講正好是一次機會。

        “你做的是什么,你這個有什么用?”王貽芳經(jīng)常被問到這樣的問題,而他通常的回答是“沒什么用”,話題就聊不下去了。但是他強調(diào),對當下沒有直接、立刻的用處,不代表這件事情就沒有意義,這種事情也是中國特別缺乏的東西。

        “事實上,我們現(xiàn)在已經(jīng)看到了惡果。多年來,我們對基礎研究的經(jīng)費投入占研發(fā)投入的5%左右,遠低于國際上15%的比例。這個惡果體現(xiàn)在,創(chuàng)新人才不足,教育水平落后。我們的創(chuàng)新效果不理想,基礎科學不一定是唯一的原因,但絕對是拖后腿的?!蓖踬O芳說。他曾在《人民日報》等媒體上發(fā)表文章,希望增加對基礎研究的投入。他認為這是觀念問題,需要努力推動其改變。

        為了推進CEPC項目,他也會去找專家和政府部門談,跟他們講CEPC對未來工業(yè)發(fā)展的重要性,但是很多時候,這不是他唯一想講的話,很多話沒辦法說。

        那些沒有說出口的話,是他想讓對方改變對科學的看法,認識到基礎科學對國家未來的發(fā)展到底能起到什么重要作用。

        高能物理不同于人們平常所理解的,只是在一間實驗室里做實驗,它往往是一項大工程。比如大亞灣中微子實驗,王貽芳團隊就在深圳郊區(qū)的高山里挖掘了一個山洞,在釋放出大量中微子的核反應堆附近,安裝了巨大的檢測裝置。CEPC是更大型的科學裝置,擬采用100千米周長的對撞機環(huán)形隧道,至少會有兩臺探測器同時進行科學實驗。

        2012年大亞灣中微子實驗之后,王貽芳團隊開始進行江門中微子實驗。相較于前一個項目,江門的規(guī)模提高了200倍,使用的設備和相關(guān)的技術(shù)需求都有很大的提升。這個項目已于2013年得到批準,2015年開工,預計2021年左右可以建成。

        摘自《風流一代》

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