平行宇宙真的存在吗？| 谢尔顿&王贻芳对话实录（下）

天剑和nee

1月5日，顶科论坛&抖音合作节目《硬核知识局》第二期——《平行宇宙真的存在吗？》在“世界顶尖科学家论坛”抖音官方账号上线。90岁的诺奖得主谢尔顿·李·格拉肖（Sheldon Lee Glashow），中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳两位顶尖科学家展开了精彩对话。

标准模型会被取代吗？中微子物理研究什么？平行宇宙真的存在吗？获得诺奖是什么体验？想对20岁的自己说什么？就这些问题，两位顶科进行了深入探讨。我们整理了对话的文字实录，分上下两篇推送。

此篇为下篇。关注“世界顶尖科学家论坛”公众号，可查看上篇——《谢尔顿对话王贻芳：我们只知道了宇宙中5%或4%的能量 | 文字实录（上）》。
粒子物理实验的实际应用
严伯钧：我再问王教授最后一个问题，通常我们都认为粒子物理学研究是非常基础的研究，它与现实生活的关系不大，除此之外，进行粒子物理实验的成本非常昂贵，但我知道其实粒子物理学的研究可以应用到我们的日常生活中。您可以为我们介绍一下粒子物理实验的一些应用吗？
王贻芳：我们研究的是最深奥的物质结构，也就是说，我们需要最先进的技术来支持我们的研究。当然，我们随处都能见到最先进的技术的应用实例，有很多例子，比如实际上我们现在在许许多多领域进行研究，这些研究会使用到同步辐射设备比如凝聚态物质，生物学、材料科学、环境地质学等领域，其实现在每个大国，像美国、中国、欧洲、日本，每个国家都有三个、四个或者五个不同的同步辐射设施作为他们的旗舰研究设施，实际上这种设施在很多领域都有非常广泛的应用，美国、中国和欧洲也有自由电子激光设施，而所有这些研究设施实际上都来自粒子物理，同步辐射来自环形对撞机，而自由电子激光器则来自于直线对撞机。
这些类型的粒子物理学研究确实给我们带来了很多技术以及完善了很多领域的一些应用，比如当你老了，会经常去到医院，将会看到很多以加速器为基础的癌症治疗机，其中有很多是出自于粒子物理研究的。举个例子，在高能物理研究所的实验室，我们现在正在研究加速器硼中子俘获治疗实验装置（BNCT），这是一种用于中子癌症治疗的设施。其实你会发现很多这样的应用，我认为在未来我们能在日常生活中看到更多这样的例子。另一个例子是WWW，它是最近才发现的，其实现在几乎每个人都在使用它，这个例子也很好地体现了粒子物理研究的成果。



格拉肖：我来补充刚才你提到的一个东西，这个东西对日常生活有着非常重要的贡献，那就是同步辐射。科学家对它的研究始于上世纪40年代，其实我的论文导师朱利安·施温格在很久很久以前就发展了同步辐射理论，但是一开始它产生了非常令人厌烦的效应，导致我们很难建造圆形电子加速器，因为当电子绕核转动时它们会以某种无用的方式失去能量，但事实证明它并非毫无用处，现在就像王教授说的，在每个国家它都已经变成了数十亿美元的产业，一开始没用的东西竟然能够应用在各种场景。你最喜欢讨论的主题就是中微子，我也是，这个东西貌似无用，其实还是能发挥作用的。
另一个是宇宙射线。如果我们暴露在宇宙射线下，它会对我们产生有害影响，所以了解宇宙射线现象对我们来说非常重要，因为宇宙射线中有陨石，而陨石中可能会有某些东西影响我们，还会毁灭地球上的生命，毕竟6600万年前正是这些东西让恐龙灭绝了，这里与空间科学有着内在的联系，我们现在正在研究的事，未来有没有可能让我们免受这种陨石的危害。就在最近，美国宇航局（NASA）进行的一次演示表明，如果我们知道在1000万年后有一场严重的大灾难，而我们从现在就开始着手准备应对这场大灾难的话那还是来得及的，我们能让人类在这场灾难中存活下来，实用性非常高。



严伯钧：也许研究本身可能不那么适用，但也许有时它的副产品会有用，或者在某些意外情况下，它们会变得可用或实用而且还能创造利润。
格拉肖：绝对是这样。
王贻芳：其实，刚才听格拉肖教授的话之后我又想到，过去几年，在我们进行的中微子研究中，我们发现我们还没有完全理解核反应堆，通过中微子我们既可以提高核反应堆的安全性，也可以提高裂变反应的效率，这意味着我们可以更接近临界点，可以使用现有反应堆产生更多能量，这种额外的功率增加也会给我们带来好处。确实，你会从你的研究中发现一些无法预测的东西。
如果整天想着得诺贝尔奖，那你肯定得不到
严伯钧：明白了。所以只要你有高科技就会发生很多不可预知的事情，这些事情可能有益于我们的生活。我提出的问题基本上就是这些，我们知道现在有很多抖音用户在收看本次采访，我也收集了一些抖音用户提出的有趣的问题，这些用户对像你们这样的顶级科学家充满了好奇，我们可以简单地回答一下他们提出的这些问题。我们有三个非常简短的问题要问格拉肖教授，稍后我们也会问王教授三个问题。那就先从格拉肖教授开始吧，第一个问题是，在得诺贝尔奖之前，你有没有想过自己会能获得诺贝尔奖？获奖的时候你是什么感受呢？
格拉肖：总有人问我这样做是不是会获得诺贝尔奖。在我生命中的任何时候，这都不是它存在的方式，不应该一直惦记着诺贝尔奖，它很少会出现在我的脑海里。我记得我在斯坦福大学还是一名年轻教授时，有位教授获得了诺贝尔奖，这个消息真的令人振奋。但是它绝不是我生活的一部分，我是在完成了大部分与标准模型相关的工作后才开始觉得我可能会获得诺贝尔奖。在我获得诺贝尔奖的前一年，10月初即将宣布诺贝尔奖得主的时候，某个早上六点钟，一个电话把我惊醒了，我去接了电话，但是打电话的是我们的住家保姆。她帮我们带小孩，她出去约会想叫出租车，但她却打电话给我。
我不会想会不会得诺贝尔奖这个问题，如果你整天就想着得诺贝尔奖，那你肯定得不到。我们不是这样做研究的，你的目标不是诺贝尔奖，你不要想着要赢得诺贝尔奖，你应该尝试做好科学研究，如果做好科学研究了，你可能会获得诺贝尔奖也可能不会得奖。其实很多科学家，他们有着非凡的成就，他们应该获得诺贝尔奖，但是他们并没有得奖，还有一些获得诺贝尔奖的科学家其实他们并不值得这个奖，这是一件非常随机的事情。如果你这辈子都在追求这样一个愚蠢的目标，那你将会失败。



严伯钧：所以说诺贝尔奖不是目的，它只是结果。
格拉肖：加勒比海的一个岛上的某个小国，人口不到一百万，但是这个国家却有两个诺贝尔奖得主，他们得奖也不是因为他们比其他岛上的人更聪明。
平行宇宙真的存在吗？
严伯钧：第二个问题非常非常简单，感觉它和哲学有关，您真的相信平行宇宙吗？
格拉肖：与弦理论相关的愚蠢之处就体现在这里。弦理论，是的，他们是天才，他们认为存在平行宇宙且平行宇宙的数量是无限的，我们和这些宇宙没有联系。关于这些平行宇宙的书也不少，还有一些杞人忧天的人打电话给我，让我安抚他们的焦虑，因为他们怕自己会坠入另一个宇宙中。这些大部分都是胡说八道，他们讨论平行宇宙，尤其是弦理论家讨论的平行宇宙完全是浪费时间。我会告诉你们忘记平行宇宙这个东西吧。这些问题与量子力学相关，我们想更好地理解量子力学，我们想将量子力学嵌入到一些更大的方案中，但是那是未来的梦想。讨论平行宇宙就只是浪费时间，有时间讨论这个，还不如做字谜游戏。



严伯钧：第三个问题有点奇怪，这个真的是观众提出来的，我也不敢确定是不是真的，听说大学的时候您也挂科了，对吗？
格拉肖：噢，是的，我也挂了一门。大四的时候我在康奈尔大学选修了凝聚态物理学课程，那门课的老师太可怕了，所以我没有去上课，我挂科了，我没有做问题集，考试的时候没有考过，就这样，我挂科也是活该。我根本没有想到老师会这么可怕。
严伯钧：接下来这个问题，看起来像是在和您开玩笑：除了挂科，您觉得要成为物理学家还要具备哪些东西？
格拉肖：是的，挂科不是必须的，这次挂科的代价有点高，就是因为挂科，我在研究生院的第一年没有获得奖学金，我在研究生院的第二年、第三年和第四年都拿到了奖学金。其实我这一生都得到了国家政府的大力支持，对此我非常感激，特别是国家科学基金会的帮助。
我觉得有一点很重要，并且这是我年轻时没有得到的东西，除了学校的引导和其他人的支持，在我的整个教育生涯中，初中和高中的时候，我对科学很感兴趣。我培养这种兴趣的方法就是交朋友，这些朋友最终也成为了著名的科学家，那是因为我从其他想了解科学的朋友那里学到了东西，我也对科学产生了兴趣。我们会一起发现某些书，书里有一些我们不知道的事，但是当时还没有机构能给我们提供支持。
如今就不一样了，现在外面有太多方法可以让孩子们对科学产生更浓厚的兴趣，有科学营、科学项目，不管是在中国还是在美国，政府都会举办校外特别活动大力发展科学技术和工程学校，科学技术工程和数学教育（STEM）在中美乃至全世界都已经变得非常重要。过去不是这样的，我认为这是非常重要的。重要的是，我们要发现那些在很小的时候就表现出科学和数学天赋的孩子，把他们培养起来，给他们需要的工具，去适合他们能力的大学，给他们提供合适的老师，强化他们的技能，这真的非常重要。世界各国政府都有责任找出聪明的有天赋的孩子，让他们为人类的理解做出贡献。



严伯钧：现在这些孩子他们有更多的资源、更多的机会，尤其是在网上，现在都有互联网了。谢谢格拉肖教授，我们也有几个问题要问王教授。第一个问题：听说你有一个非常酷的绰号，叫做幽灵粒子捕手，您能告诉我们这个名字的背后有什么故事吗？
王贻芳：我是一名实验粒子物理学家，从事中微子物理学研究。中微子通常被称为幽灵粒子，因为我研究中微子，所以有人就想出了这个奇怪的名字，他们想用某个东西来吸引别人的注意，所以就给我起了这么一个绰号，我觉得它背后没有什么特别的含义。



严伯钧：所以这个名字用来描述你一直专注的研究工作。中微子也称为幽灵粒子，在进行科普的时候，我做了很多视频介绍幽灵粒子，其实就是中微子。格拉肖教授说平行宇宙是一个愚蠢的问题，但我还是想问一下你的看法和格拉肖教授的看法是否一致？可能我们看了太多科幻小说了，但是观众他们也非要问你这个问题。
王贻芳：我是实验粒子物理学家，所以说你应该知道我的答案。目前关于平行宇宙，我们没有看到一点证据，我该怎么相信它的存在呢？
严伯钧：那么，我们就可以愉快地跳过这个问题了。我注意到两位在很小的时候就对物理学产生了非常浓厚的兴趣，实际上中国在青少年科学思维的教育上也下了很大的功夫，这里有一位来自南京大学的同学，他是物理专业的大二学生，他叫做缪慎浩，我们来看看他有什么问题。
对20岁的自己，会说什么？
缪慎浩：大家好，我是南京大学物理学院的大二学生缪慎浩，非常荣幸能够向我的同门师兄王贻芳院士以及我很尊敬的格拉肖先生提问。想请问二位：是什么样的契机引导二位走上物理学研究道路的呢？如果要给二十岁的自己一句话又会是什么呢？
格拉肖：20岁的时候我还在康奈尔大学学习物理，我的同学是史蒂文·温伯格，后来我和他一起获得了诺贝尔奖，高中的时候我和他就是同学，后来又一起在康奈尔大学学习，在那之前我早就致力于科学。我会对20岁的自己说：坚持下去，你走的这条路是正确的，研究你正在做的事情，不要选修萨克教授的课程。
严伯钧：好的，谢谢，王教授呢？
王贻芳：20岁的时候，我还是一个大学生，主修核物理，当时的我并不知道未来我要做什么。很偶然的一次机会，丁肇中先生来中国挑学生，我就被选中了，然后我进入了这个领域。我只能说我进入这个领域是偶然的，当然这也是我个人的选择，但我的意思是，我进入这个领域算是一个偶然，显然不是一开始就想好我要进入这个领域。
格拉肖：丁肇中先生为科学做了很多贡献，他把你带入了这个领域。



严伯钧：人生就是由各种美好的意外构成的而不是设计好的，我听到有人这么形容我们的人生。今天的采访到这里就结束了，非常感谢王教授和格拉肖教授，很开心我今天能和两位对话。
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编 辑：陈 墨
责 编：小 文