一生一次,与诺奖得主相会林岛-资讯-知识分子

一生一次,与诺奖得主相会林岛

2019/07/12
导读
人类群星璀璨时

林岛(Lindau)小镇位于博登湖畔,奥地利、瑞士和德国三国交界处。每年在这里举行的诺贝尔奖获得者大会,让这个静谧的小镇和科学结下了不解之缘。林岛诺贝尔奖获得者大会是一年一度的盛会。自1951年起,每年来自全世界各地选拔的青年博士生、博士后都会和几十位诺奖得主齐聚于此,通过近距离交流获得科学上和人生上的启发。

撰文 | 安宇森


林岛会议源起于百废待兴的德国,居住于林岛的两位医生萌生了邀请诺奖得主聚会来提升德国科技的知名度和影响力的想法。这个想法得到了居住于林岛的瑞典贝纳多特伯爵的鼎力支持。由于和诺贝尔基金会的关系,贝纳多特伯爵得以力排众议,让诺奖聚会落户林岛。


林岛会议每年会在化学,物理和生物不同的主题之间轮换。今年的第69届的会议,主题是物理学,在6月30日到7月5日举行。39位诺贝尔奖得主和来自89个不同国家或地区的580位优秀的青年学者们齐聚一堂,共同经历了这一段美好的时光。笔者有幸亲身参与见证了这一精彩有趣的会议,在此分享一些参会体验。


林岛初体验

6月30日林岛会议正式开幕,贝纳多特伯爵,诺贝尔基金会的代表和德国的教育部部长,代表会议的主办方向参加会议的青年科学家们表示了欢迎。之后是诺奖得主Brian Schmidt的开场演讲,他因为发现了宇宙的加速膨胀和Adam Riess、Saul Perlmutter共享了2011年的诺贝尔物理奖,他分享了自己关于社会问题和科技问题的个人思考,极具启发性。

 

首先,对于社会来说,他认为人类社会正在经历着一个大的变革。随着信息时代的来临和人工智能在飞速发展,现在的世界已经和十年前大不一样。当今时代的主题是科技发展大加速,知识爆炸,信息的获取和交流正变得前所未有的容易。而与此同时,专注力和辨别能力必然会变的重要且稀缺。因此未来社会,人们更多需要的是专注力、批判性思维和终身学习的能力。


关于学术界的问题他谈了以下几点建议,第一,科学家应该更加开明,不能被个人的利益派系左右了自己的思想,而是开放的接受各种的观点,并且勇于承认自己的理论的不足而不是选择视而不见。


第二, 他认为当今科学共同体和民众之间的鸿沟越来越大。科学家不愿意去向大家解释自己做的科研,而大众则对于科学家有着不信任的态度,这一鸿沟会阻碍科学的发展。为了让科学家们能够受到更多的尊重,让重要的科学项目得到更多的支持,让社会整体的科研氛围越来越好,他建议科学家应该多向公众进行科普,不厌其烦的将自己的理论传播给公众。不能站在自己的位置上居高临下的认为大众是愚蠢的,而是应该将自己摆在普通人的视角上,多思考应该如何用更加通俗易懂的形式让更多的人理解现代的物理学理论,这样科学的思想才能站稳脚跟并驱逐社会上的伪科学思想。


第三, 他从自身的角度阐释了分享的重要性。对于一个学者来说,有了好的想法不能藏着掖着,在文章中避开技术细节,生怕别人知道掌握与之竞争,而是要和别人分享,让更多的人尽可能的受益,从你的文章中获得东西。如果人人都可以做到分享,那么长远来看有助于推动人们对于大问题的解决。


从7月1日开始,林岛会议才算是正式开始,每天的日程安排大致差不多。上午的会议是诺奖得主们给的一些报告,报告分为两种,一种是Lecture,一种是Agora talk。Lecture是诺奖得主们关于科学问题,人生经历,个人兴趣给出的报告,而Agora talk则是就某一个科学主题进行分享后,和同学们进行互动问答。


下午的会议则主要侧重学生和诺奖得主之间的交流和讨论,有open exchange, master class, Science walk, Panel Discussion, Laureate Lunch等以下几种形式。这些活动通常时间都是平行的,需要根据自己的需求选择特定的活动参加。


Open exchange就像是摆摊,同学们可以在这个时候和当天上午演讲的一个诺奖得主进行个人的交流,交流的主题非常广泛,从科研到八卦到人生经验的分享无所不谈。


而Master Class相当于诺奖得主组织的课堂,课上几位同学给自己工作的报告,然后交流讨论,形式不确定,每个诺奖得主对于课堂的安排都有自己的看法。


Panel Discussion则是几个诺奖得主关于一些大问题进行讨论。今年的Panel Discussion有三个主题,一个是关于暗物质和暗能量的看法,一个是对于年轻学者,该如何走好学术之路的建议,一个是科学对于社会的意义。可以看出Panel Discussion不仅限于学术问题的探讨,还会涉及到一些如何做出个人选择以及科学如何服务社会的话题,对于初入科研较为迷茫的年轻人具有很好的启发和激励作用。


Science Walk和Laureate Lunch两个活动分别是和诺奖得主散步或者吃饭,这两个活动只能二选一,旨在保证每个人都有差不多相同的机会和大师们充分交流。

 

与偶像的田间散步

我选择了和David Gross教授进行散步交流的活动。David Gross曾经来过中科院理论物理所很多次,是理论物理所国际顾问委员会的主席,也是国科大的荣誉博士。他因为发现了QCD理论具有渐近自由性质而获得了2004年的诺贝尔物理奖,这个发现是QCD理论中非常重要的发现,它使得在QCD的高能下可以使用微扰理论的工具如费曼图等计算相应的物理过程。关于他的诺奖工作QCD的beta函数的计算,现在已经被写入了每一本量子场论的教科书中。


研一学习量子场论之时,计算QCD的beta函数的经历仍历历在目,从那时起,Gross在我心中便已是一座高山。在此之后,David Gross转入弦论领域的研究,提出了杂化弦理论。一直以来,他都是作为弦论的代言人形象出现的,以广博的视野俯瞰着弦论的发展。能有这样一个机会与一直以来的偶像面对面的聊天是非常难得而令人激动的。


笔者与David Gross教授的合影


与他交流的过程中,他鼓励我们年轻人应该相信理论物理学的发展。他分享了一个Glashow(标准模型的发现者)的故事,他说当时他还是一个年轻的学者,有一次拜访Glashow的时候,Glashow的心情很低落,因为在做的东西总是卡在那里想不通,但其实构建标准模型需要的所有的东西都摆在那里,只是需要某一个灵光乍现的时刻,将这一切串联成一个完整的故事。


Gross说,科研的进展不是每天稳步推进的,而是有高潮有低谷。在实验物理中,一个突破性的实验做出来就会把整个领域推进一大截,甚至建立一个新的领域。理论工作其实也是如此,理论的研究一般都是一直处于低谷,但这并不是停止发展,而是为突破性进展做储备,通常积累到一定程度就会有突破性的爆发。他鼓励处于低谷的年轻的理论工作者,要保持信心,期待理论的突破。


的确,弦论的发展就能深深证明这一点,弦论的第一次和第二次革命都是在长期的低谷之后产生的。也许弦论的第三次革命即将到来。谈到弦论的时候,Gross对于弦论的看法是弦论的问题是目前缺少一个基本的构造,弦只是在时空中传播的一个基本的探子,目前能做的只是计算弦之间的散射振幅之类的东西,是在微扰的费曼图的水平上定义的。它更多的像是一套计算的框架,而不像是量子场论描述粒子那样,没有一个更基本的理论,它的激发可以给出弦。


通过和他的交流,他似乎很喜欢全息对偶理论,他认为全息对偶是一个非微扰的描述,一定会告诉我们一些本质的东西。他举了通过黑洞背景对偶于有限温度的场论,进而计算夸克-胶子等离子体的剪切粘滞系数的例子。有些同学表示这个可能只是一种计算的手段,而Gross认为这是非常本质的计算。


关于黑洞信息问题,他认为这个问题是一个非常好的问题,并且有望被解决。这里他认为,一个理论问题找到一个好的描述是关键的,只要一个问题有一个可以被定义清楚的严格的表述,那么它就有望很快得到解决。而黑洞信息问题就是这样一个寻找从入射态到出射态的幺正演化的问题,符合这一标准。


关于未来理论物理的发展方向,Gross说做理论的人一定要永远的关注实验发展,他认为做高能的人要向凝聚态的人学习,在凝聚态物理中理论学家和实验学家有着非常密切的联系,而高能物理中,可能由于实验周期长回报慢,往往理论和实验的人交流不多,这一点需要打破。他很关心弦论和标准模型之间的联系,期待弦论可以给出标准模型并提出更多可以被检验的预言。关于理论物理的未来,他满怀信心,他相信未来十年以内,暗物质粒子就会被发现。他也相信在我们的有生之年,可以看到量子场论和弦论统一在一个更大的框架之下。


我们问了他关于年轻人的建议,他虽然没有给出什么具体的建议,但是还是推荐我们可以多关注历史,多看一些领域的原始文章。原始文章能够最好的反映一个领域是如何产生并成熟化的,能够看到不同于教科书的更多精彩的故事。


与他的交流中,可以看出他是一个典型的理论物理工作者,有着一些自己独特的审美和信仰,这一点也的确体现在了他的研究工作中。


和David Gross在田间散步


充满人格魅力的大师们

另外一位给我留下深刻印象的大师是Rainer Weiss,我在Open exchange期间和他进行了交流,听到了很多有趣的故事。Rainer Weiss因为LIGO探测引力波的杰出贡献获得2017年的诺贝尔奖。在和他的交流中,惊叹于87岁高龄的他,思维竟是如此的敏捷,并且非常的幽默,经常逗的同学们捧腹大笑。


对于学术问题,他总是侃侃而谈,思维开阔且缜密。他向我们讲了黑洞和中子星引力波的发现对于天文学未来发展的意义,也向我们详细的分析了引力波探测中的噪音来源和噪音的处理。


对于个人经历的问题,他说自己从来就不是一个在课堂上认真学习的好学生,而是一个充满好奇心的,喜欢摆弄小东西的人。他最初因为玩原子钟探测引力钟慢效应与引力物理结缘。他说自己从来没有系统的学习过广义相对论,也对于理论物理复杂的公式没有兴趣。甚至在评上教授的时候,他仍然不怎么懂得广义相对论(但是他说,为了得到工作,他需要假装自己了解很多)。他感谢那些优秀的学生,可以和他一起自学广义相对论并都学的不错。关于引力物理的知识,他是在自己的工作中一步步的将这些知识和应用结合并掌握它们的。


对于LIGO项目的最初设想,他提到了曾经探测引力波的先驱韦伯,他说自己不喜欢韦伯的探测手段,因为根据广义相对论,引力是时空的波动而不是一种力,韦伯把引力当成是一种力来探测引力波的手段并没有反映基本的东西。他觉得应该可以通过直接探测时空的距离的变化来实现探测,于是就有了LIGO的设想。


最后他讲了自己曾经的一些轶事,糗事甚至分享了感情经历。和他的交流中我们感觉他就是一个和蔼而健谈的邻家老爷爷,在回顾人生中曾经的那些美好的时刻。之前笔者其实对Rainer Weiss没有特别多的了解,但和他的谈话之后,几乎瞬间就被他的头脑和幽默圈粉。而Rainer Weiss的经历也恰恰说明了学习最好的方法就是在实践中去使用这些知识做一些事情,这样这些知识既能深刻的印在脑中,又能真正的理解它们。


笔者和Rainer Weiss教授的合影


和Rainer Weiss同样亲切和蔼,充满人格魅力的是Bill Phillips教授,Phillips因为激光冷却制冷技术,和朱棣文以及Cohen-Tannoudji共享了1997年的诺贝尔奖。Phillips致力于重新定义国际单位制,做了介绍最近通过Josephson效应和量子霍尔效应重新定义质量的报告,引起了满堂的喝彩。因为有太多的人提问,而他又每个问题都要认真的回答,因此报告都没有来得及讲完。


Phillips为人亲切,没有架子,他不喜欢我们叫他教授,因为他和我们的讨论是平等的交流,他要我们直接称他为Bill。在这次会议之前,他特地准备了很多小礼物过来,但是要想得到小礼物必须要问他一个问题才行。他欢迎所有人来提问,并且对于所有的问题,甚至看起来有那么一点愚蠢的问题都能积极的回答,直到保证提问者听懂。Bill Phillips就像童话故事里的老爷爷一样,亲和力让他无论走在哪里都有一群又一群人围着听他讲科学,讲故事。


Bill的小礼物


在林岛期间,我也荣幸的选到了Brian Schmidt的课。Brian是一个非常希望大家讨论的人,他看出了Master class这一活动的弊端就是除了报告人之外其他人的参与度不高。因此他改良了这个活动的过程,将所有参加者都分成不同的小组。在报告结束之后,每个小组之间先就报告中的问题进行讨论,在讨论之后仍没有解决的问题和报告人进行交流。这样的安排充分的发挥了每个人的积极性,而他则起到一个引导大家积极讨论的作用。


Brian Schmidt的Master Class



自己的路要自己走

Panel discussion环节,给我印象最深刻的是关于青年科学家如何获得一个良好的学术生涯的讨论。这个环节中Donna Strickland,Bill Phillips 和Wolfgang Ketterle都分享了自己想对青年学者们说的话。学术之路难在开头,参会的同学们或多或少都会有着一些迷茫和对未来的疑问。培养一个正确的价值观会对未来科研道路的选择大有裨益,而诺贝尔奖得主们的经验无疑是十分有价值的。

 

Phillips分享一些自己的想法,他永远的保持着好奇心,每天都对于未知的新东西抱着强烈的渴望,所以他所认为的成功就是每天都学到新东西


而被问到关于转行的问题时,他觉得要想取得科学上的成绩每个人都应该全身心的付出,但是因为学术界的职位是很有限的,无论大家多努力也总有人会被淘汰。他对于转行是一个很开放的态度,他建议每个人可以估计自己的水平和在同行中大概的排行,通过自己的定位再判断适不适合留在学术圈继续发展。他认为转行也不是一件坏事,在其他行业也可以探索世界,也可以取得成功。


说到发表文章,他特别反对学术界目前盛行的只看影响因子和杂志的问题,他认为一个人探索自然是出于好奇的冲动,以发表的杂志和影响因子来评价工作的好坏(例如是否是Nature的文章)是本末倒置的。如果评价体系完全由这些功利的东西来量化,对于培养科学家的品味,激励科学家长期进行自己认为有趣的研究是非常不利的。他呼吁科学界可以就此进行一定的改革。同时,他认为h因子也不能评价一个科学家。h因子可能可以反映一个年纪大的科学家的成就,但是对于年轻人往往不能正确反映其能力。而做出突破性东西的,往往就诞生自一个人的年轻时期,只顾h因子可能会不利于对年轻人的支持。

 

Ketterle也就一些问题分享了自己的见解。有人问他一些让学术道路变得成功的建议,他却坦率的表示认为给不出建议,自己的路要自己走。但是他认为科研一定要多与人交流讨论,得到反馈,你需要让别人觉得这个东西有趣,大家都觉得有趣的东西才可能是真的有趣的。关于团队合作,他认为一个人应该有一种建设性的心态,要去想我能给这个合作和团队带来什么,贡献什么,而不是只做一个索取者。


而被问道工作和生活的平衡,Ketterle觉得短时间来看,这可能是无法平衡的,但是长时间来看,生活和工作总会达到平衡。如果走上学术道路,他建议目光应该长远一些,为了长期的目标也许短期的牺牲可能是必要的。


一件有趣的事情是,Ketterle他们实验室经常邀请一些退出学术圈的人来做报告,讲一讲他们现在做的事情,以及转行之后对于科学的看法。他强烈建议大家可以这么做,不仅可以让实验室的人视野变的更开阔,同时也会加深对于科研的理解,对于科研和社会关系的理解,让选择科研道路的人真正判断自己到底适不适合这条道路。


Wolfgang Ketterle因为在实验室中实现了宏观的BEC(玻色爱因斯坦凝聚体)而获得诺贝尔物理奖,近年来一直在做关于冷原子物理的工作。他是一个个人魅力很强的人,即使上了年纪依然非常英俊帅气。同时他的个人风格也很鲜明,不会给人灌鸡汤,而是实事求是的告诉对方自己的选择将会面临怎样的困难。


Panel Discussion


Educate,Inspire和Connect

在林岛的5天中,我们和诺奖得主朝夕相处,在交流中这些教科书中的物理学家们给了我很多非常深刻的印象。虽然只有短短不到一周,但是我也从他们身上看到了很多可贵的品质。


首先,他们大多谦虚而坚定,谈到获奖的因素,很多人都归因于自己幸运的选到了一个好的题目。因拓扑相变获得2016年诺贝尔物理奖的Kosterlitz认为自己成功的因素有95%的幸运和5%的才华。


同样的,他们大多有着极其鲜明的个性,一方面对于科学研究有着自己独特的审美和品位,另一方面也能够根据自己的审美在研究课题方面努力做到极致。当然自然也带给了他们最好的回报,那就是伟大的科学发现。


其次,本人在参会之前心中还是有些忐忑,觉得自己的物理水平在诺奖得主面前暴露无知会很惭愧。但是参会后发现,他们虽然性格不同,但对于学生的问题都能非常热情的给予回答和帮助,并不会因为个人地位的不同有着居高临下的感觉,能够很平等的与我们进行交流讨论。因发现宇宙微波背景辐射的各向异性而得奖的George Smoot就是这样一个例子,在报告间歇时,我曾几次打扰他和他聊天,他对于各种话题都能说的头头是道,和他聊天感受不到双方地位的差距,而是更像专注于问题本身的同辈之间的探讨。

 

此外,林岛会议不同于一般的学术会议,也是一次近距离的接触西方文化,和西方的同学们交流的大好机会。林岛会议每天晚上都会举行party或者聚餐,在party上不同国家的学生可以充分的介绍自己,交流彼此的文化。


而聚会中,笔者也有几点感触比较深,首先,不同于欧美地区的同学们,根植于东亚文化圈中的内敛使得笔者相对比较喜欢和其他中国人抱团待在一起而不是去认识其他国家的同学。这往往会失去了更多交流合作的机会,也降低了更深入的了解对方文化的可能性。在学术道路中,社交并向别人展示自我和做出好工作一样重要,这也是我觉得中国的同学们有很大进步空间的地方。


其次,笔者也深感中国文化产业输出的落后,和西方同学的交流中,我们并没有什么给他们留下深刻印象的文化符号,在成为文化强国的路上还有非常大的努力空间。中国的传统文化有着非常多精彩而迷人的地方,而如何传播他们进而影响世界是一个很值得探索的问题。


巴伐利亚之夜


林岛会议的主题是Educate,Inspire和Connect,我想它完美地完成了这个主题。


Educate不仅仅是知识的传播,在这个时代获取知识已经不是什么难事,而和诺奖得主进行接触从而感受到什么是真正的科研,什么是优秀的研究者的样子才是更高层次的教育。


同时,在这一过程中也能达到Inspire的作用,因为在让人跳出自己狭窄的科研领域,看到不同的物理方向的同时,这个会议也能起到让人自我鞭策,成就更好的自己的作用。


Connect则是将不同领域的人聚在一起,通过自由讨论和社交,帮助每个人交到适合自己的朋友,也许他们就会成为未来学术道路上的合作者。林岛会议是一生一次的会议,除非有生之年获得诺贝尔奖,否则一个人一生只能参加一次,但这宝贵而美好的记忆必将值得一生回味。


作者简介

安宇森,中国科学院理论物理所博士研究生,经面试通过受邀参加第69届林岛诺贝尔奖获得者大会。


本文经授权转载自“中科院理论物理研究所”公众号


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