玥玥小編
“如果我說自己的大學畢業(yè)成績排倒數(shù)第一,一定沒人相信成績?nèi)绱嗽愀獾奈疫€能當大學教授吧?”說這話的,正是日本的物理學家小柴昌俊,畢業(yè)于東京大學,是2002年諾貝爾物理學獎得主、東京大學的榮譽教授。據(jù)《日本經(jīng)濟新聞》網(wǎng)站報道,小柴昌俊于2020年11月12日夜去世,享年94歲。小柴昌俊的一生頗富傳奇性:他是一個考入東京大學物理系的學霸,但又是他那一屆物理系學生中的倒數(shù)第一的學渣;他負責著名的神岡探測器,在退休前一個多月,這個探測器成為首次探測到超新星中微子的兩個探測器之一,他也成為全球第一個捕獲到超新星爆炸產(chǎn)生的中微子的科學家。2002年,他因為開拓了中微子天文學這一全新天文學領域,與美國賓夕法尼亞大學教授雷蒙德·戴維斯等一起獲得諾貝爾物理學獎。他不僅自己是諾獎得主,還培養(yǎng)出了獲諾獎的學生!由戶冢洋二與梶田隆章領導的利用超級神岡探測器證實大氣中微子振蕩現(xiàn)象的團隊,證實了“太陽中微子振蕩”現(xiàn)象。2015年,梶田隆章與阿瑟·麥克唐納分享了當年的諾貝爾物理學獎,戶冢在2008年因大腸癌逝世而失去了分享諾獎的機會。然而,這樣一位偉大的物理學家,卻曾撰寫了一本名為《我不是好學生》的自傳。相信他這一生傳奇的故事,會永遠激勵著每一個正在努力的你!
名人風范·與物理的相遇
在那里我拼命學習,一直住在研究室里,鋪著被褥的長桌便是我的床。在1997年我被授予文化勛章的時候,南部老師不知怎么想起了我當年執(zhí)著的樣子,于是贈予我一幅畫。畫里一只黑猩猩說道:“我也曾夢想成為一名物理學家。”
——小柴昌俊《幽靈粒子:透視未知的宇宙》
如果說人生有起跑線的話,小柴一定是在負數(shù)。小柴昌俊于1926年9月19日出生于日本愛知縣豐橋市。因為他的父親是軍人,他從小就確立了考取陸軍幼年學校、投身軍旅的人生目標。然而不幸的是,在他讀中學一年級時,突然患上了小兒麻痹癥,右手殘疾,夢想破滅。
然而,多虧了小柴中學的班主任金子英夫老師,給予了此時無助的他很大的力量:“如今金子老師已經(jīng)離世多年,我卻永遠不會忘記他,正是他為我開啟了物理學習的大門。”在小柴住院期間,金子老師送了他一套《物理學的進化》,“雖然我當時還無法完全理解書中的內(nèi)容,但這套書給我留下了非常深刻的印象,讓我不禁感慨,原來世上還有一門這樣的學問”。
后來,小柴考入了心儀的舊制第一高等學校,但由于家里不富裕,他不得不打工掙錢,經(jīng)常要干三四份活。當時,有一位負責組織力學專題研討會的物理老師對小柴的印象并不好,每當研討會輪到小柴站在黑板前發(fā)言的時候,小柴總會以“我得了小兒麻痹,胳膊抬不起來”為借口逃課。在臨近高考的某一天,小柴來學校澡堂洗澡。蒸騰的水汽中,他忽然聽到有人在議論自己。“小柴君準備考哪個系?”“他物理不行,所以可能是印度哲學,反正不是物理……”說話的正是小柴的物理老師。這番話無疑觸及了小柴的自尊心,于是在此后的一個月內(nèi)他開始加倍努力學習:“當時要想報考東京大學的物理專業(yè),成績必須保持在年級前10%。經(jīng)過一番刻苦努力,我終于考上了。”
素材片段示例·得失
得失之間,淡然處之。物理學家小柴昌俊小時的夢想是當軍人或音樂家,但上中學時忽然得了小兒麻痹癥,其后遺癥造成右臂殘疾,致使夢想破滅。然而,就在他住院期間,班主任送了他一本愛因斯坦的書,使他從此走上了物理研究的道路。嚴重的挫折使他失去很多,然而同時促使他在困境中開辟出創(chuàng)新的道路。
名人風范·大學里的墊底“學渣”
我想以自己為例來鼓勵年輕人,只要認真地做某一件事,即使在校成績不佳,最終也能取得一定程度的成功。我們在上大學期間學習的知識大部分都需要理解和認知,可以說這是一種被動接受知識的學習。大學畢業(yè)后,當我們進入研究生院或者步入現(xiàn)實社會時,自己提出問題并獨自尋求解決辦法的主動學習則成為主流,這也是人類的一種區(qū)別于被動認知的能力。也就是說,學校的成績并不能左右人的一生。
——小柴昌俊《幽靈粒子:透視未知的宇宙》
←小柴昌俊的成績單
1948年,小柴考上了東京大學的物理專業(yè)后,依舊像高中時那樣打工湊學費與生活費,因此經(jīng)常缺課。小柴直言:“聽起來這貌似是一個正當?shù)睦碛?,為我大學時期糟糕的成績找到了合理的借口。”小柴在他的《幽靈粒子》一書中,向讀者展示了自己的成績單:除了物理學實驗一、二這兩門課之外,沒有一門優(yōu);連物理實驗學——研究實驗的學問,而不是做實驗——都只是及格(“可”)。
臨近大學畢業(yè)的時候,小柴依舊沒有明確的人生規(guī)劃,在找工作和做研究之間糾結不已,但最終,他選擇繼續(xù)深造:“由于當時很難找到工作,所以我向山內(nèi)恭彥老師提出請求,希望他的研究室可以收留我?!痹谶@期間,大學畢業(yè)成績墊底的小柴還不小心讓山內(nèi)老師“丟了面子”。出于對學生的關心,山內(nèi)老師詢問小柴讀研究生的學費是否有著落,是否想要獎學金?!爱斎涣死蠋煟绻艿脑捨耶斎幌胍?。”小柴在自己的回憶錄中寫道,“等到下一周我們又在走廊相遇的時候,山內(nèi)老師這樣說道:‘小柴,你可真是讓我丟面子呀?!趺戳耍课也唤獾貑柕?。他回答說:‘我不了解你的學習成績就開口為你申請獎學金,大家都笑話我呢。”結果自然與之前一樣,小柴繼續(xù)著一邊上課一邊打工賺錢的生活,而這些生活上的困難,從來沒有成為小柴在物理研究上的障礙。
1953年,小柴昌俊在東京大學獲得碩士學位后,申請到獎學金,來到羅徹斯特大學讀博士。豐厚的獎學金為小柴昌俊專心做研究提供了堅實的物質(zhì)基礎,另外,一事無成的緊迫感也驅動他專心治學。1955年,小柴昌俊獲得博士學位,前后只用了兩年。
素材片段示例·不以“分數(shù)”論英雄
接受的教育、獲得的知識、經(jīng)歷的成長,從來不會以“分數(shù)”來展現(xiàn)。諾貝爾物理學獎得主小柴昌俊,在大學期間,一度被認為是“差生”:學習不好、沒有獎學金,甚至畢業(yè)成績單里,16門科目,只有一兩門是優(yōu)。這個一度讓老師“丟面子”的差生,卻在之后獲得博士學位,甚至斬獲諾貝爾物理學獎。正如他所說:“學校的成績并不能左右人的一生?!薄拔蚁胍宰约簽槔齺砉膭钅贻p人,只要認真地做某一件事,即使在校成績不佳,最終也能取得一定程度的成功?!?/p>
名人風范·幸運的人,也是有所準備的人
總之,我們想盡各種辦法以減少背景干擾,最終在1987 年1月成功地完成了對相關實驗設備的改造,使其具有了能捕捉到相當清晰的太陽中微子信號的能力。完成改造工作的一個多月后,在大麥哲倫云內(nèi)發(fā)生了一場超新星爆發(fā)。
——小柴昌俊《幽靈粒子:透視未知的宇宙》
←發(fā)生在大麥哲倫云內(nèi)的超新星爆發(fā)
返回日本后的小柴將目光投向了他一生中最重要的研究對象——中微子。宇宙中充滿了中微子,但它與其他粒子幾乎不發(fā)生反應,中微子非常難以觀測到,被稱為“幽靈粒子”。若能查明宇宙里中微子的真實面貌,就能極大豐富擴展人們對宇宙整體環(huán)境、星體的誕生和演化這一類信息。要捕捉“幽靈粒子”,必須要有高靈敏的探測器。為了構建一個這樣的探測器,小柴來到了神岡的一個地下廢棄砷(砒霜)礦井。有位美國科學家觀其實驗裝置后曾私下說:像這樣的廢棄砒霜礦井,按美國環(huán)保標準,污染嚴重超標,是不許人進入的。而小柴竟在這樣的環(huán)境下,堅持了20年。
但令人遺憾的是,在這20年間,他并沒有如預期的那樣探測到質(zhì)子衰變事例。不過,“有心栽花花不開,無心插柳柳成蔭”,小柴在經(jīng)過長期努力中得到了一些“副產(chǎn)品”,1987年,神岡探測裝置與美國、蘇聯(lián)的探測裝置同時探測到了來自大麥哲倫星云的超新星爆發(fā)的中微子信號。這是一顆注定名垂青史的超新星,因為它是此前近400多年來距離地球最近的超新星,它與地球的距離僅17萬光年。事實上,直到2020年,人類還沒有發(fā)現(xiàn)比它更近的超新星。在這顆超新星被觀測到之后,天文學家持續(xù)觀測這顆超新星,并從理論上研究了它的輻射性質(zhì)。這些研究表明,它爆炸前的質(zhì)量大約為20個太陽,是典型的大質(zhì)量恒星。小柴昌俊負責的神岡2探測器與其他兩個探測器首次證明證實了“星星如何爆炸為超新星”的理論猜想,而小柴昌俊公布神岡的結果時,距離他退休的時間只剩下20天。
很多人評價說他獲得諾獎有一部分幸運在,然后,回望他的一生,早在中學時期,他就已經(jīng)與物理結下不解之緣。浩瀚宇宙,人很渺小,若非熱愛,何以將17萬光年前宇宙中的那一瞬變?yōu)橛篮悖?/p>
素材鏈接·唐孝威與諾獎擦肩而過
1978年1月,46歲的高能所科學家唐孝威帶領一個中國科學家小組,到德國漢堡電子同步加速器中心參加丁肇中領導的Mark-J實驗組的工作。而51歲的日本科學家小柴昌俊當時也來到漢堡,參加了另一個實驗組的工作。兩人在漢堡認識以后,因對質(zhì)子衰變實驗都有濃厚興趣,開始談論實驗方案。1979年9月,唐孝威回國,小柴昌俊也回到日本。此后,兩人經(jīng)過多次通信聯(lián)系,建議中日兩國合作建造大型水切侖柯夫探測裝置,以探測質(zhì)子衰變事例。據(jù)介紹,如果探測到粒子物理大統(tǒng)一理論所預言的質(zhì)子衰變事例,將是粒子物理發(fā)展史上的一個重大成果;如果探測不到質(zhì)子衰變,這個大型探測裝置用于宇宙線研究,也會有許多“副產(chǎn)品”。
要尋找是否有質(zhì)子衰變的稀有事例,探測裝置必須放在地下。由于日本是一個多地震的島國,缺少高山,而在中國西部,幾千米的高山隨處可見。因此,兩人共同建議實驗在中國進行,中方負責尋找山洞并建設深洞實驗室,配備水電運行條件。唐孝威遂向中科院提出申請,但最終因為種種原因,并沒有能夠進行下去。
于是,小柴昌俊在日本神岡開始獨自進行實驗。1987年,神岡探測裝置與美國、蘇聯(lián)的探測裝置同時探測到了來自大麥哲倫星云的超新星爆發(fā)的中微子信號。沒有建造探測裝置的中國,則錯失了人類歷史上首次記錄到超新星爆發(fā)中微子的機會。“諾貝爾獎是可遇而不可求的。中國人有好的物理思想,好的實驗方案,好的高山深洞地理條件……”曾經(jīng)是唐孝威助手的何景棠這樣感嘆。
素材片段示例·堅持的意義
從來到神岡的一個地下廢棄砷(砒霜)礦井建立神岡探測器,到探測到了來自大麥哲倫星云的超新星爆發(fā)的中微子信號,小柴昌俊就是在這個被美國科學家認為“污染嚴重超標”的地方駐守了20年。“想盡各種辦法以減少背景干擾,最終在1987年1月成功地完成了對相關實驗設備的改造……完成改造工作的一個多月后,在大麥哲倫云內(nèi)發(fā)生了一場超新星爆發(fā)。”小柴昌俊公布神岡的結果時,距離他退休的時間只剩下20天。有人說這是他最幸運的事,但是若非小柴十年如一日的堅守,怎有這樣令人震撼的結果?