高塬
恰逢年末歲首,中科院物理所研究員曹則賢正在忙著準備一年一度的跨年演講。自2019年講量子力學走紅后,跨年演講成了他每年的“最后一課”。繼此前的量子力學、相對論、規(guī)范場論后,這一次他的主題是電磁學、電動力學。
“最近《三體》又火了,劉慈欣本人是電子工程師,在電子方面還是很有水平的?!彼麑Α董h(huán)球人物》記者說,自己要在演講的結尾講《三體》,還計劃手把手教大家“給外星文明發(fā)射電磁信號”:“第一,要有足夠多、能量足夠大的電源。第二,要會做天線,因為發(fā)給外星人距離短不了,天線的定向性能如果不好,電磁波肯定早散射沒有了。”
把普通人望而卻步的物理理論講得妙趣橫生、清晰易懂,曹則賢早已深諳此道。近幾年,他走出研究所、教室,成了“網紅教授”——他的一些講座或講課視頻被搬上抖音,偶爾還在網上直播授課。視頻里,頭發(fā)花白的他,時而板著臉、時而咧嘴笑,在講臺前緩緩踱著步,用最接地氣的方式講著高深的科學知識。比如,用光學原理來提高表白成功率,用動力學來解釋變心,講材料科學和黑客帝國的關系,講不粘鍋中的量子力學,等等,頗受年輕人追捧。
采訪曹則賢的過程,是對思維的一場“拉練”——你還沒明白他的上句話是什么意思,他已說到了下句。他語速很快,話題閃轉騰挪,但繞幾個彎兒,還能回到主旨。
用最通俗的生活場景,類比物理學知識,就是曹則賢平時講課的風格。早在2008年,他就憑借所里的“三八婦女節(jié)講座”成為中科院的“情感大師”。
“當時,我們有一篇關于材料應力工程方面的研究成果,發(fā)表在《科學》雜志上。因為材料應力工程和皺紋的生長有關,我們所的女同胞就要求我給大家講講,于是就有了第一場講座《皺紋之美與尊嚴》?!辈軇t賢回憶說。
在這場講座里,曹則賢充分展露出科學家幽默的一面?!耙驗樗嘘P于皮膚的態(tài)度和學問都是處于膚淺層次的,所以有了基于力學的‘膚淺物理學’,即表面物理(surface physics)?!彼{侃道。為了展示疤痕與皺紋,他干脆拿自己“開涮”,在課件里貼上自己的大頭照,旁邊是“仙女姐姐”劉亦菲的照片。最后,他還貼心地給長皺紋的女士們分析了“拉皮手術的原理和風險”——將多余的外表皮拉掉去除皺紋效果直觀,但可能造成臉部不均勻、不自然的應力分布,即常說的臉上有點兒繃著的感覺。
這場報告效果奇好,以至于此后12年,每逢婦女節(jié),曹則賢都被要求“再辦一場”?!叭f物一理!人類的現(xiàn)象,說到底不過就是物理體系的行為?!蔽锢硌芯繂T曹則賢儼然成了“情感大師”。
2019年,曹則賢開始不滿足于僅辦講座,“受眾范圍還是相對窄小。如何讓更多人了解物理學?”他想到了跨年演講。
于是,他開始著手籌備第一場跨年,主題確定為彼時正熱的話題——量子力學。12月30日,經過3個多月的準備,他登臺演講,依然選擇用熟悉的事物帶入:什么是量子?一個事物的最小構成單元,它具有完整性、不可分割性。如何更好理解量子的這些特性?他則聯(lián)系到 “二桃殺三士”的典故,“因為桃在被‘計功而食’的語境中就有了不可分割的特性,兩個桃子三個人分,只好爭搶。三個猛士全自殺身亡,完全是著了人家的‘量子計謀’”。
無心插柳,一戰(zhàn)成名?!妒裁词橇孔恿W?》的跨年演講在線觀看人次達到740多萬,等到2020年跨年演講《什么是相對論?》時,這個數(shù)字突破了1000萬。
新一年的跨年演講,曹則賢選擇用3個多小時講電磁學、電動力學——一門曾經讓他“比較發(fā)怵”、也照亮他整個童年的物理學分支。
少年時代,曹則賢時常會等在村口,翹首企盼著電影放映員的到來,“那種飄在空氣里的興奮,現(xiàn)在的年輕人可能不懂。那時候我們還沒有電。等有電了,設備也很簡陋。木頭的電線桿子,兩根電線繞過上面的絕緣子。”說著說著,他的思緒仿佛也飄到了童年,“我很明白當時中國農村、偏遠地方渴望有電的感覺”。那時的他,對物理懵懵懂懂,只是感覺很神秘。
2022年12月27日,曹則賢在2023跨年演講的錄制現(xiàn)場。
2022年7月,曹則賢的“科學1小時”抖音首播,圖為直播畫面及評論。
1992年,曹則賢赴德國留學。
1982年,16歲的曹則賢考入中國科學技術大學物理系?!耙驗楦呖嘉锢矸謹?shù)最低,所以去讀了招分最高的中科大物理系?!彼麕е€氣的想法,將志愿填了物理系,就此走上了物理之路。能進入中科大的個個都是學霸,曹則賢每天埋頭讀書、學習,在物理的世界里艱難攀登。
1992年,曹則賢赴德國凱澤斯勞滕大學留學?!坝⒄Z、德語、法語、意大利語甚至荷蘭語的東西,我都能讀點兒?!?年的時光,他如饑似渴地吸收最前沿的學術理論。博士畢業(yè)后,他到中科院物理所從事科研工作,一邊做研究,一邊教書。再后來,成了現(xiàn)在的“網紅教授”。
在抖音,曹則賢被認為是一個“傳說”,因為只要有他的視頻,點贊和評論數(shù)據(jù)都不會差。最厲害的一條視頻,讓“中科院物理所”賬號漲粉近100萬,單條視頻點贊過200萬。視頻的內容大都來自他平時講課的片段,比如“兩情若是久長時,又豈在朝朝暮暮?科學家告訴你:你要是信了說明你電磁學沒學好,物理學不好戀愛都不敢談了!”
2022年夏天,他又在抖音上進行了一場直播,吸引了近百萬人觀看,主題是“行星軌跡解釋為什么情侶會分手”?!皟蓚€人相互吸引就好比地球和衛(wèi)星,對方吸引力小,可能會直接掉落在你身邊;對方吸引力和你相當,就會圍繞著你轉;對方本事大,繞著你的可能就是拋物線。這和萬有引力形成的衛(wèi)星軌道曲線是一個道理。”他一邊講,一邊在白板上畫行星運行軌道。
“戀愛與物理的關系只是為了博大家一笑。關鍵是希望這些輕松的片段,可以讓大家放下對物理的偏見和戒備,用物理的思維去思考日常生活中的問題?!辈軇t賢說。而這背后,正是他一直以來的物理觀:物理是從觀察周圍世界開始的科學。
不管是講座還是上課,曹則賢的授課內容永遠干貨滿滿,三四個小時的長度是必要的,“必須保證深度”。
“21世紀,人人都該懂科學,而大眾科普應該傳遞科學本來的樣子?!彼f。提到當下這股“科普熱”,他指出存在3個問題:一不談科學內容,二不談科學研究方法,三不談真正的科學精神?!耙痪湓捑褪遣魂P心科學本身,我反對這樣做科普。”
在曹則賢的影響下,越來越多年輕人進入科普和被科普的行列。在中科院物理所,有一群平均年齡25歲的年輕人,他們大多是攻讀碩博學位的研究生,充分利用空余時間在短視頻平臺上做些稀奇古怪的科普:如何“炸掉月球”?都說兩點之間直線最短,閃電為什么不走直線?物理定理告訴你,表白可能巨虧,分手一定血賺!
看這些“硬核科普”的,也是一群“Z世代”年輕人。他們守在中科院物理所的抖音直播間,坐等視頻更新,還在評論區(qū)討論波粒二象性、貝爾不等式……
“這群年輕人做的事我覺得挺好。目前來看,整個社會的物理學知識還是太缺。”曹則賢直言,“老一輩人總說物理是干巴的、枯燥的、可怕的,反正就是各種貶義詞。新一代人不能再被耽誤了。掌握自然科學,可能跟你將來要去干什么工作沒直接關系。但21世紀是‘科技超越神話’的時代,40年前你不懂科技,可以活得很好,現(xiàn)在你不懂科技,出門都費勁!”
“不管你理不理解,科學無時無刻不在掌管著我們的生活?!闭劦轿锢砼c生活的聯(lián)系,曹則賢顯然想得更遠,“量子力學、相對論,今天應該成為受教育者的知識標配。我們國家已經初步完成了工業(yè)化,成為世界第二大經濟體,提升廣大民眾的科學素養(yǎng)影響深遠。要是連量子力學、相對論這些100多年前的學問都不了解,拿什么發(fā)展先進文化?”他反問道。
曹則賢很喜歡愛因斯坦說過的一句話——宇宙中最難以理解的事,是宇宙竟然是可以理解的?!按笞匀粸槿祟愄峁┝艘粋€認識自然的自然路徑,地有磁,天有光,云有電,土里面有成塊的黃金。這些東西自然地擺在人類面前,如果我們注意不到,那就太對不起這個世界了?!?/p>
曹則賢 1966年生于安徽,現(xiàn)任中國科學院物理所研究員、中國科學技術大學科技傳播系教授。1982年考入中科大物理系,1997年在德國獲博士學位。近年來,因為在大學講堂和研究所講物理學而走紅網絡。