不一樣的科學家用硬核科普,清奇腦洞解釋那些宇宙的謎團

上觀新聞 發佈 2024-04-27T06:39:15.894046+00:00

人類總是問題多多:關於宇宙,關於地球,關於時間和空間,也關於我們自己。

人類總是問題多多:關於宇宙,關於地球,關於時間和空間,也關於我們自己。為了回答這些問題,史丹福大學機械工程博士、網絡漫畫家豪爾赫·陳與加州大學爾灣分校教授、粒子物理學家丹尼爾·懷特森把那些最常提及的問題匯集在一起,做出了輕鬆易讀、配有漫畫的答案清單,完成了《一想到還有95%的問題留給人類,我就放心了》與《人類知道的太多了》。

在與豪爾赫·陳、丹尼爾·懷特森以及這兩本書的譯者之一、中國科學院國家天文台研究員苟利軍的對話中,你會發現,如果我們的宇宙是一種產品,那這兩本書就像是產品說明書,適合每一個正在體驗該產品的人類。

對於加州大學爾灣分校教授、粒子物理學家丹尼爾·懷特森來說,能和大名鼎鼎的豪爾赫·陳合作,仿佛白日做夢。

「豪爾赫是深受學術界歡迎的紅人,我到訪過的幾乎每個實驗室都在門上貼著他的漫畫。」

豪爾赫是著名網絡漫畫PHD Comics的創作者,這部漫畫刻畫了科研人員生活中的艱辛和工作中的挫折。但豪爾赫最初的職業規劃並不是一名漫畫家,20世紀90年代末,他在史丹福大學讀機械工程專業,設計模仿蟑螂運動的機器人,而他最初的設想就是走學術研究的道路。在每天絞盡腦汁讓自己的機器人動起來之餘,豪爾赫會隨意畫上幾筆,勞逸結合。

然而他的漫畫在斯坦福的學生圈裡備受推崇,之後,他把漫畫放到了網絡上,很快豪爾赫的「不務正業」踏上了一個新的台階,他的漫畫傳遍了全世界,用漫畫解釋科學,讓他走進了一個全新的世界。

在丹尼爾·懷特森看來,用漫畫解釋科學十分奇妙,他便給豪爾赫發了一封郵件,看似不可能的合作就這樣開始了,他們決定用一期漫畫來解釋歐洲核子中心的研究工作。從漫畫再到視頻,他們的作品被很多網友追捧,逐漸火爆網絡。

於是,在網友的催更聲中,豪爾赫和丹尼爾·懷特森打算來點新鮮的。他們意識到絕大多數大眾科學傳媒都把關注的焦點放在問題的答案上——去解釋人們已經知道的現象。但其實我們對這個世界知之甚少。就這樣,《一想到還有95%的問題留給人類,我就放心了》《人類知道的太多了》相繼問世。「與其說創作漫畫來解釋已有的科學發現,倒不如寫本書聊聊關於宇宙未解決的那些驚天問題來得更有趣。畢竟,還能有什麼比做出革命性的發現,顛覆已有認知更讓科學家為之癲狂的呢?」

「不是這個領域的專家,也能夠理解這些問題」

上觀新聞:是怎樣的一封郵件促成了兩位的合作?

丹尼爾·懷特森:和大多數科研工作者一樣,我是豪爾赫漫畫的鐵粉,他的文字配上活潑搞笑又接地氣的圖畫,起到了意想不到的效果。2009年,我就很想和豪爾赫合作,創作一期描述關於希格斯玻色子和尋找暗物質工作的漫畫。

當時,我的妻子建議我給豪爾赫發郵件聊合作,我還笑她太天真。這就好比我給布拉德·皮特發郵件,邀請他來參演我的電影一樣。不過發個郵件也沒啥損失,所以我就發了,但沒指望得到回覆。

豪爾赫的迅速回復令我喜出望外。雖然他完全是粒子物理的門外漢,不過他有理科思維,並且領會概念的能力很強。我們一開始的計劃是創作一個傳統漫畫,用圖畫來解釋我們在核子中心都幹了點什麼,以及我們的工作有什麼意義。但是豪爾赫有了另外的主意:與其說做成靜態的漫畫,倒不如直接做個科學動畫片。

我們關於希格斯玻色子的視頻比2012年7月希格斯玻色子真正被發現的時間早那麼幾個月。那段時間,全世界都聚焦於這個謎一樣的玻色子,許多科學記者和普通讀者找到了我們的視頻,它很快就火起來了。很多人留言說這是他們見過的最清晰的解釋。豪爾赫和我後來還創作了關於引力波的視頻,在2016年5月它被宣布發現時也獲得了很高的點擊量。

上觀新聞:正是有了創作視頻的經驗,才決定寫這兩本書嗎?

丹尼爾·懷特森:寫這本書與做視頻大不相同。首先,豪爾赫要和我確定問題的範圍,挑出一些看上去就有意思,三言兩語能解釋清楚,不需要特殊知識背景就能理解的問題。這幾條限制把一些有意思的問題剔除掉了,比如中微子振盪。對於有的問題,比如暗物質,這部分內容對我來說是家常便飯,不過另外一些問題,諸如早期的宇宙學,我就得跟更專業的同事進行請教,還得做點功課了。

對於書中每個話題,我都是先打草稿,把問題的重點羅列出來,然後去尋找問題的解釋。隨後豪爾赫和我不斷地交換意見,直到我們都覺得把問題講清楚了為止——為了讓他能把前沿科學知識做得通俗易懂,我們經常全盤推翻重來。舉個例子,關於引力的章節被一分為二:一部分有關空間自身的屬性,一部分討論引力這麼微弱到底有什麼神秘之處。文字定稿後,豪爾赫就會用漫畫來進行詮釋,還會添加笑料來保持輕快的語氣。

我們的書起名為《一想到還有95%的問題留給人類,我就放心了》是為了表達對物理學未來還有很大發展空間的興奮之情,而不是為了批評現代物理學的無能之處。在對公眾介紹這本書時,我為非專業人士對這些科學前沿問題表現出的強烈好奇心而感到眼前一亮,看起來這些問題碰觸到了公眾好奇心的神經。甭管是超弦理論,外星人還是早期宇宙,男女老少都會提出尖銳的問題,渴望得到解答。

豪爾赫·陳:我們選擇了那些經常被人們提及的問題,即便人們不是這個領域的專家,也能夠理解這些問題——我認為我們選擇了那些每個人都希望知道答案的問題。

關於宇宙還有很多事情是我們迫切需要去了解的,我會試圖解釋當前的一些研究和想法,以及科學家正在為解釋它們做了哪些努力。

「科學是面向每個人的,它值得每個人產生興趣」

上觀新聞:《一想到還有95%的問題留給人類,我就放心了》《人類知道的太多了》兩本書都是由苟利軍老師參與翻譯的,同樣作為科研工作者,這兩本書是否帶給了您不一樣的感受?

苟利軍:這兩本書對於豐富我們的思維很有用,比如說在《一想到還有95%的問題留給人類,我就放心了》中,作者講述了暗物質是什麼,暗能量是什麼,而且是通過很有趣的方式。在《人類知道的太多了》這本書當中,作者講了人類能否回到過去的問題,當然我們知道,在現實當中,我們是不能回到過去的,因果律也限制我們回到過去。而這本書則通過一些有趣的方法假設人可以回到過去,那會發生什麼。與此同時,這本書討論了很多其他的問題,比如在宇宙當中,是不是還存在著另外一個自己,如果被一個黑洞吸住,會發生什麼樣的狀況等。這些問題都非常有趣。

上觀新聞:「有趣」是苟老師評價這兩本書時重複最多的字眼,漫畫加上文字的獨特性,也讓它們成了科普的最好範本吧?

豪爾赫·陳:我之所以選擇做科普,是因為它讓我感興趣,而且似乎很需要有人能夠以一種方便和有趣的方式來做這件事。

最重要的是讓公眾了解科學,讓他們參與其中,並幫助他們認識到,有很多令人驚嘆的想法,值得學習和思考。科學是由問題驅動的,世界上每個人都對自己的存在抱有疑問,所以我們從這個角度來看待它是非常有意義的。

丹尼爾·懷特森:我想讓人們明白,科學是面向每個人的,而不僅僅是面向專業人士。我想鼓勵大家對宇宙充滿好奇並提出問題。

除了這兩本書,我還在忙著其他傳播科學的項目,包括一部兒童動畫電視劇、一部兒童系列叢書以及其他書。

「永遠不要停止提問,這是生活樂趣的一部分」

上觀新聞:在《人類知道的太多了》中,兩位一直在提到的觀點是,我們一定要學會問問題,提問為什麼這麼重要?

丹尼爾·懷特森:我認為,提問是我們成為人類以及體驗世界的一部分。我無法想像沒有問題的生活。

我們同屬一個物種,卻可能在很多問題上看法不一:政治觀點、鍾愛的球隊、半夜12點吃夜宵的絕佳去處。但有一件事讓我們走到一起:求知的渴望。我們都好奇,在內心深處也都有同樣的問題。

為什麼我不能回到過去?宇宙某處有另一個版本的我嗎?宇宙從何而來?人類還能在這個星球上存在多久?

幸運的是,我們得到了答案。

上觀新聞:據說《人類知道的太多了》就是通過讀者們發給兩位的問題郵件匯總而成的?

豪爾赫·陳:是的。當打開收件箱、讀到一個好奇聽眾發來的經過深思熟慮的問題,沒有什麼比這更能讓我們開心一整天了。

我們確實收到了很多問題,這些提問者的年齡(9歲到99歲)、職業和所在地各不相同。一個來自德文郡的9歲孩子竟然對可觀測宇宙提出了一些非常棒的問題,你可能會對此感到詫異。

看來發問和求知慾就藏在我們心中。許多人會說,搞懂宇宙的本質和我們在其中的位置是他們活著的樂趣之一。當然,如果不能馬上知道答案,或者答案最終引發了更多的問題(就像本書中某些答案一樣),這會讓人感到沮喪,但是,提問本身也具有力量。

要知道,提出問題的前提是有可能找到答案,我們認為這是希望的表現。還有什麼比我們終有一日可以解鎖宇宙所有奧秘更讓人滿懷希望呢?

我希望人類永遠不要停止提問!

上觀新聞:我們很想知道,三位最想問的問題是什麼?

丹尼爾·懷特森:如果我能得到任何兩個問題的答案,它們會是——「萬物是由什麼組成的」和「大爆炸之前發生了什麼」。

豪爾赫·陳:我認為對我來說最大的問題是:「我們是宇宙中唯一的智慧物種嗎」和「宇宙是無限的嗎」。可悲的是,我們可能永遠都不會知道這些問題的答案。

苟利軍:記得諾貝爾獎獲得者基普·S·索恩教授在一次演講中說過:「我們對宇宙認識的巨大飛躍開啟於400年前伽利略將望遠鏡指向天空的那一刻,而如今,引力波的直接探測又為我們開啟了一扇認識宇宙的新窗口,自此之後的400年,我們的認識又會有多大的飛躍呢?」引力波是一扇窗口,而之後或許還會有其他的探測窗口被打開。所以,我更想知道未來還會有什麼發現,這些新發現還會幫助我們解開現在我們百思不得其解的一些謎團。

「對宇宙的探索,賦予我們巨大的力量」

上觀新聞:宇宙和科學的知識,似乎離我們很遙遠,了解它們,對我們生活會有怎樣的幫助?

丹尼爾·懷特森:你可能認為「宇宙從何而來」這個問題的答案不會改變你的生活。但是,即使答案不會影響你生活的細節,它也會改變一些更重要的東西:你生活的背景。

根本的答案可能會影響你看待自己以及與更廣闊宇宙相連的方式。例如,了解到地球不是宇宙的中心,讓人類意識到我們只是更大存在的一小部分,我們不在宇宙的主舞台上。同樣,發現宇宙中充滿智慧生命,或者發現智慧極其罕見,甚至發現我們是宇宙中唯一有思想的生物,都會深刻地影響我們對自己的看法,以及我們對自己如此獨特的認識。

正是對意義和背景的探索賦予這些問題巨大的力量。我們不只想知道一個答案,我們更想理解它,因為這種理解改變了我們對存在的定義。它可以把我們從以為正在生活的舞台上帶下來,揭示出我們一直在一個完全不同的舞台上跳舞的事實。

豪爾赫·陳:在我們的生活、人際關係以及人生的意義或者價值方面,科學幫不了我們太多的忙,這是需要我們自己做出選擇的。但是用科學的方式思考確實可以幫助我們解決大多數問題,即使是在藝術和漫畫方面。

關於科學問題的答案,最誘人之處是它們就在我們的掌握之中。這兩本書中的每一個問題,以及你能想像到的每一個科學問題,都有一個答案。它可能是隱藏的,或者遙遠的,或者規模太小。我們現在看不到,但答案就在那裡。

苟利軍:理解宇宙和科學知識,能夠讓我們生活得更自如。我記得20世紀70年代,霍金提出黑洞輻射的理論之後,就有科學家試圖探測黑洞的輻射。有科學家使用了複雜的技術,利用了精密的無線電望遠鏡,改進了光譜儀,記錄了數百米的膠片,研究了這些信號的典型特徵,但沒有發現從爆炸黑洞發射出來的輻射的確鑿證據。雖然黑洞輻射沒有看到,但有科學家就想到可以利用一種更好的方法處理相關數據。在1977年,相關的科學家在美國光學學會雜誌上發表文章,提出了一種增強和改善射電天文圖像清晰度的技術方法。這個方法在後來無線網發展的過程中又被應用到。所以我們看到天文環境給我們提供了一個場景,生活又給我們提供了一個另外的場景,如果我們能夠深入了解天文環境的內核,那一定能夠在生活當中找到應用它的場所,因為兩者是相通的。

《一想到還有95%的問題留給人類,我就放心了》[巴拿馬] 豪爾赫·陳 [美]丹尼爾·懷特森 著苟利軍張曉佳郝小楠譯北京聯合出版公司

《人類知道的太多了》[巴拿馬] 豪爾赫·陳 [美]丹尼爾·懷特森 著鄧舒夏 爾欣中 苟利軍 譯海峽書局

欄目主編:顧學文

來源:作者:王一

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