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公众和影视剧对科研人员的最大误解是什么?
面对我们的疑问,中国科学院大学博士后 @子乾 和中国科学院高能物理研究所的博士生导师 @粲老师当场亮出了发际线。
他们都是知乎答主,「未来答案执笔人」,子乾更是知乎十年新知答主。眼前的他们头发不比学问少,看起来和一般大学生没啥两样。
「国内从事高能物理的科研人员只有大约 2700 人,不仅远低于美国的 15000 多人,也比日本的 3000 多人要少。」
作为 2700 分之 2 的 @子乾 和 @粲老师 是同行,而在他们各自来到目前的工作岗位之前,早就通过知乎的线下活动结识,并成为了线上好友。
因为总被问及一些「高能」问题,也因为物理学相对于天文等其他学科,很难直接呈现出一些让大众能够理解和感兴趣的成果,这反而激起了他们的「逆鳞」,要持续对高能物理进行科普。
除了在知乎上进行日常科普,子乾和粲老师还参与了「灯塔计划」,将在知乎的支持下,带领知友走进世界顶级高能物理实验室,包括《三体》里「良湘」加速器原型、欧洲核子研究中心等,并将复刻历史上一些知名的物理实验,让大家了解真正的高能物理大型装置是怎么运转的,科学家、科研人员是怎么工作的。
知乎的创作者,同时也是新职人在各个领域的代表,@子乾 和 @粲老师 也现身说法,聊了聊自己作为科研人员的工作和生活状态。
「大部分人都是《生活大爆炸》里的 Leonard,Sheldon 还是极少数啦。」
前方高能
无论是子乾,还是粲老师,科普的最初动力都源自于一个十分常见的话题:你的研究对当下到底有什么用途?「现在没用。」粲老师说,不过,「现在没用,不代表 50, 100 年后没用。」粲老师最初是潜水用户,真正在知乎上开始「科普」,是源于 2016 年开始的一场讨论。2016 年起,关于中国是否应该建设大型对撞机的争论,从科学界一直蔓延到了民间。网上冒出了很多「不该建」的声音,一条重要理由便是「花钱又多,又没用。」其中不乏言辞激烈的网友。在为欧洲核子研究中心的对撞机实验工作的粲老师,忍不住跳出来回答:(欧洲核子研究中心对撞机 @粲老师拍摄)逆风而行,少不了凛冽的批驳。但让他欣慰的是,在一片反对声里,也有一些赞同的声音破土而出。子乾是知乎十年新知答主,10 年间,他累计写下 250 个专业回答,有一些,问题和回答都有一定的门槛。也有一些,则是一本正经地回答「奇葩」问题。这也是一项知乎传统。比如,「变形金刚的能量来源究竟是什么?如果和钢铁侠对战,哪边的能量会先耗尽?」再比如,「如果一个人一直蹿稀可以利用反冲力上升到月球吗?」他希望通过自己的回答,让对物理感兴趣的人,更了解物理,甚至让对物理没兴趣的人,开始对物理感兴趣。正如百亿年前的一场大爆炸,炸出了整个浩瀚宇宙。子乾和粲老师爱上物理,也是因为曾经的一些「高能」时刻。在初中的课堂上,子乾第一次接触这么一个实验:一盏酒精灯,一个装了水的易拉罐,一个小风车,再加上一个细长的管子,拼接在一起,就变成了一个简陋的热机。而随着火苗一跳一跳,热腾腾的水蒸气开始从管口翻涌而出。风车开始「突突」旋转。「当时我就觉得这简直太神奇了。感觉你只要懂得利用自然规律,就能够掌握一切,操控一切。」他先是买来书籍钻研,而后又参加物理竞赛,为了了解世界最底层的规律,果断报考了物理系,不知不觉之中就把自己研究成了一名博士后。而粲老师也是在初中时候,在学习了大气压强在微观层面上的成因之后,第一次感觉到了物理学的美妙和神奇。他发现,原来每一种自然现象的背后,在更深的层次上都有着更加直观的科学原理。正是为了弄明白这些原理,中学时的他从此着魔一般,先看完了《时间简史》,又在高一时期就学完了整个高中的物理课程;等到了高二,干脆开始去学习微积分和大学物理课程。在知乎上,他曾经这样形容过自己当时的状态,「16 岁时我爱物理爱得不行,生活中的力、热、光、电,什么现象都想去解释明白。因此,我那时候就希望自己以后是物理学家,希望是能够站在科学最前沿的人。」大部分是 Leonard
Sheldon 是极少数
研究高能物理的人是什么样的?跟「正常人」有什么不一样?比如,看到桌上的一杯冰美式咖啡,子乾会联想到,咖啡里既有液态的水,也有固态的冰,这样的两种态共存,这不就是相变问题吗?再比如去考驾照时,面对车辆怎么才能如何拐弯,普通人大概只能感慨「无他,但手熟尔。」子乾却能立马将这样一个技术问题,提炼成一道抽象的数学问题——不停修整转弯角度,就像在做微积分,先把整个变化的过程微分,接下来再进行积分,最后就能把这个复杂的体系给解决掉。和普通的工作不同,科研的反馈链路可能非常漫长,尤其在前沿物理领域,一些重大项目的生命周期通常以十年计甚至以几十年计。「我们有很多 70 多岁的老科学家,退而不休,就是为了看看自己曾经研究的东西后来有什么进展,有什么成果。」有令人压力山大的 KPI——要发论文,要获得职称;有时候甚至要拧螺丝。粲老师组里的学生很多都参加了欧洲那台世界上最大的对撞机的升级安装工作,然而即便是最最精密和复杂的实验设施,也需要科学家们一点一点的组装。今年春天,粲老师就在世界上最顶尖的高能物理实验室里,陪着学生们给对撞机接线头、拧螺丝。有时候,他们还会面对一些计划之外的小插曲。对撞机会漏水,没听说过吧。「对撞机的探测器有冷却系统,冷却系统里面有很多管道,可能会出现冷凝水。这只是一个简单的例子,就是说我们安装的过程可能会有各种意料之外的事情需要处理。」粲老师说。从事高能物理研究和其他基础学科研究,有时候的确,很孤独。于是来知乎上科普(写骚话)、和同行探讨(互撩),成了不少科研人员纾解压力,寻找快速反馈的一个途径。「高冷」的科研工作者们,其实很渴望大众也知道他们在做什么,也渴望和志同道合的人链接。2020 年粲老师回国之前,有好几个国内同行都是在知乎上认识的,甚至和有的同事共事前,发现此前已是知友,顿时增加了亲切感。他谈到一件让他非常得意的事情,在参加一次学术会议时,一位业内大牛在介绍科研成果时,特别在 PPT 上写下了这样一段话——「知乎大V子乾做过深入报道」。生活中,个性安静的粲老师喜欢到处旅游,逛博物馆,还喜欢收集冰箱贴,家中冰箱门已经不够用了。活泼外向些的子乾虽然曾变身「女装大佬」,为科普「献身」,私下里却是一名双节棍重度爱好者。「我们接受这个采访,包括我们想做《某科学的超级实验室》这个灯塔计划项目,就是为了让大家知道,科研人员也是普通人,要应对工作生活的方方面面。学物理的,中途转行的不少,我们这些留下来的,当然有热爱的成分在,但也是因为沉没成本,毕竟我们在这一领域学习了这么久,付出了这么多,还是希望在专业领域坚持下去。」我知道这不好懂所以才想你们懂
「里面的『良湘』基地原型,北京正负电子对撞机就是在我们所里拍的,有 30 多年的历史了,出了非常多的研究成果。」(电视剧《三体》剧照)
谈及「灯塔计划」项目《某科学的超级实验室》缘起,子乾说,近来随着各种科幻小说和科幻片里提到对撞机,大众也开始对对撞机感兴趣了,「我们就想走进真正的科学实验室,让大家看看真实的对撞机等等是什么样子的,科研工作是怎么搞的。」按计划,子乾和粲老师会探访正在建设中的中国最大的粒子探测实验——江门中微子实验;世界上最大的科学实验设施——欧洲核子研究中心大型强子对撞机实验;在建中的世界上最亮的第四代同步辐射光源——北京高能同步辐射光源等。其中粲老师最期待的探访是,位于青藏高原上的宇宙射线探测装置「拉索」,这是目前世界海拔最高、规模最大、灵敏度最强的装置,今年 5 月才正式通过验收。「宇宙射线是剧烈的天体活动留下的高能粒子信息。通过捕捉到的宇宙射线,我们就可以去研究超新星爆发、星云、黑洞、中子星这些天体运动,他们具体是怎么演化的。」在面对我们解释这些理论的时候,看得出子乾和粲老师在尽最大努力「通俗易懂」。「确实不太好懂,但正是因为难懂,才需要我们去科普。」如果说让他们坚持科研的深层动力是「人类的好奇心」,那么坚持科普的动力,还有一点私心,就是让大众更加了解科学、支持前沿的科学研究,甚至直接加入到研究中来。「基础科学研究是永远是要超越这个时代的技术水平。比如相对论,比如非欧几何,在当时同样属于没什么用的科学研究成果。但 100 多年后,你打开手机叫个外卖、发个定位,可能都在享用这些科学研究的成果。」「同样的,我们现在研究高能物理,研究亚原子或者比亚原子更小的粒子,可能在 100 年之后或者是更长的时间之后,产生意想不到的应用。」作为答主,子乾和粲老师还有一点小骄傲的事是,因为他们的专业科普,「还真的把几个粉丝变成我们这个专业的人。」他们的科普也终于成了一些人爱上物理的「高能」瞬间。
题图来源:《三体》
作者:李渔