物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)得主、李政道研究所所長(zhǎng)弗蘭克·維爾切克不僅是世界頂尖科學(xué)家,在音樂、美術(shù)、繪畫上也頗有造詣,今天,他一手挽著夫人,一手拿著最新科普著作《美麗之問》做客上??茖W(xué)會(huì)堂。
在國(guó)外,許多一流科學(xué)家都會(huì)出版科普讀物,向公眾介紹他們的研究進(jìn)展。善于表達(dá)的維爾切克讓我們見識(shí)到一本頂尖的科普讀物應(yīng)該是什么樣子——它充滿趣味、深入淺出、引人思考,它真誠(chéng)地展示了一個(gè)頂尖物理學(xué)家眼中的世界模樣以及這種想象如何引導(dǎo)出最前沿的科學(xué)研究。
藝術(shù)能幫助科學(xué)家激發(fā)想象力
你一定聽說(shuō)過一句話,科學(xué)與藝術(shù)是一枚硬幣的兩面,維爾切克的書詳細(xì)回答了藝術(shù)如何促進(jìn)科學(xué)思想的產(chǎn)生。
當(dāng)我們看到在夜空絢爛綻放的煙花時(shí),是否會(huì)和粒子世界中的夸克聯(lián)想到一起?維爾切克做到了,而且這一聯(lián)想幫助他拿到了諾貝爾獎(jiǎng)?!拔覀冎拦庾雍唾|(zhì)子之間是沒有引力的,那它們是怎么運(yùn)動(dòng)的?當(dāng)我看到煙花時(shí),就想到了夸克也有類似的爆炸現(xiàn)象,這使它產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)?!本S爾切克說(shuō)。
“藝術(shù)激發(fā)人類的想象力,而研究物理學(xué)需要非常強(qiáng)大的想象力?!本S爾切克說(shuō)。當(dāng)他走在回家的小路上,思考著希格斯粒子產(chǎn)生的圖景時(shí),天邊的火燒云又給了他靈感,火紅的光把藍(lán)色的天染紅時(shí),就像希格斯粒子賦予其他所有粒子以質(zhì)量。
在探索物理學(xué)的道路上,維爾切克反復(fù)強(qiáng)調(diào)圖像的重要性,他本人也是一名繪畫高手。“我在思考時(shí),一定會(huì)拿出紙筆寫寫畫畫,這對(duì)我的思考有很大的幫助?!彼f(shuō)。圖像越精致,科學(xué)家的研究理解也就越清晰透徹。現(xiàn)在,物理學(xué)家已經(jīng)能夠通過電腦建模的方式觀察微觀世界中的粒子以及它們是如何運(yùn)動(dòng)的,這使得量子科學(xué)獲得了極大發(fā)展——“可視化”在認(rèn)知世界中尤為重要。
每個(gè)人都應(yīng)該對(duì)現(xiàn)代科學(xué)感興趣,即使不懂復(fù)雜計(jì)算
討論中,有人提問,科學(xué)對(duì)普通人的生活有什么用?
聽到這個(gè)問題,維爾切克先是一愣,隨即回答:“科學(xué)就是生活的一部分啊,比如它能幫助你理解看不懂的繪畫作品?!碑吋铀鞯漠嫵3W屓嗣曰螅窃谶@位物理學(xué)家的眼中,它是把不同時(shí)空的東西擺在同一個(gè)平面上呈現(xiàn)出來(lái)。
科學(xué)還是一種理解世界的方式,即使沒有光學(xué)知識(shí),人們也可以欣賞色彩并獲得快樂。但了解了顏色產(chǎn)生的基本原理后,你看世界的眼光就會(huì)不同。舉個(gè)例子,人們通常認(rèn)為空間是空無(wú)一物的,但物理學(xué)家發(fā)現(xiàn),原來(lái)我們生活在一種類似液體的媒介里,它彌漫在整個(gè)空間里,被稱為電磁場(chǎng)。我們就像魚兒一樣,生活在一個(gè)永遠(yuǎn)逃避不了,同時(shí)早已習(xí)慣了的海洋里,而光是這種液體里一種會(huì)傳播的振動(dòng)。
當(dāng)了解了這個(gè)知識(shí)時(shí),維爾切克就能理解了英國(guó)詩(shī)人濟(jì)慈的話——科學(xué)就是把彩虹縫起來(lái)的方法。當(dāng)他看到彩虹時(shí),就覺得它是一個(gè)特殊的鋼琴鍵盤,每個(gè)鍵上都清晰地標(biāo)注了對(duì)應(yīng)的音符,每一個(gè)鍵對(duì)應(yīng)彩虹的一種顏色。這種思想又與畢達(dá)哥拉斯的“萬(wàn)物皆數(shù)”的想法不謀而合。這種思考方式讓他受益匪淺。
“每個(gè)人都應(yīng)該對(duì)現(xiàn)代科學(xué)感興趣,不一定要掌握復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算,或者學(xué)習(xí)操作儀器,你依然能夠受益匪淺。”維爾切克說(shuō)。