這些物理諾獎得主,有的研究恐龍滅絕,有的研究心物一體
知識分子 X Physics World,帶你走進英國媒體視角下的科學(xué)議題。
許多獲得諾貝爾獎的物理學(xué)家發(fā)現(xiàn),獲獎帶來的自由使得他們可以展開新的研究路徑。而《物理世界》的這篇文章顯示,諾獎得主研究焦點的轉(zhuǎn)移,往往在獲獎之前就發(fā)生了。
撰文|Matin Durrani,Laura Hiscott,Margaret Harris,Michael Banks
翻譯|趙金瑜
校譯|于茗騫
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上個月,當(dāng)真鍋淑郎(Syukuro Manabe)、克勞斯·哈塞爾曼(Klaus Hasselmann)和喬治·帕里西(Giorgio Parisi)接到來自斯德哥爾摩的 “傳說中” 的電話,得知自己獲得2021年諾貝爾物理學(xué)獎時,三人肯定知道自己的生活將永遠改變。其他較年輕的同類獎項可能會提供更多的獎金,但諾貝爾獎仍然是每個物理學(xué)家夢寐以求的榮譽。諾貝爾獎不僅帶來了聲望、贊譽和榮耀,還可讓獲獎?wù)咧苯榆Q身于古往今來的偉大物理學(xué)家之列。
該獎項也給了獲獎?wù)咝碌淖杂?。不需要?“證明” 自己,也不需要到處奔波去申請經(jīng)費、引進設(shè)備和學(xué)生,諾貝爾獎得主可以探索新的研究領(lǐng)域。不過,拓展新領(lǐng)域通常本來就是諾貝爾獎得主的第二天性。事實上,開拓新領(lǐng)域并質(zhì)疑現(xiàn)狀的能力和信心,往往是他們獲得諾貝爾獎的首要原因。畢竟,循規(guī)蹈矩是不可能獲得諾獎的。
安德里亞·蓋茲(Andrea Ghez)因發(fā)現(xiàn)了隱藏在銀河系中央的巨大黑洞與萊因哈德·根澤爾(Reinhard Genzel)共享2020年的諾貝爾物理學(xué)獎。對她來說,該獎項打開了新的大門。蓋茲告訴《物理世界》:“我真的很高興能夠開展一項更雄心勃勃、更具風(fēng)險的研究議程,(要沒得諾獎的話)這根本是不可能的。” 她想探索超大質(zhì)量黑洞附近的引力是如何作用的,以及這些奇特但人們知之甚少的物體是如何調(diào)節(jié)星系的形成和演化的。
圖1 安德里亞·蓋茲于2020年12月在貝弗利山領(lǐng)取諾貝爾獎證書和獎牌,她已經(jīng)在計劃進行更突破常規(guī)的研究 | 圖源:Annette Buhl
毫無疑問,蓋茲將在天體物理學(xué)領(lǐng)域做出更多偉大的研究——這是她成名的領(lǐng)域。但在過去,許多諾獎得主因在諾獎之外的工作而聲名狼藉。有些人甚至在獲獎之前就改變了方向,而有些人則因個人情況被迫改變方向。在這里,《物理世界》的編輯們介紹了四位諾貝爾獎獲得者,一起來看看是什么促使這些物理學(xué)家開拓新的方向。
1
路易斯·沃爾特·阿爾瓦雷茨:
從粒子到古生物學(xué)和金字塔
撰文 | Laura Hiscott
路易斯·阿爾瓦雷茨(Luis Walter Alvarez)于1911年出生于舊金山,在芝加哥大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué),在那里他與亞瑟·康普頓(Arthur Compton)一起建造了一臺宇宙射線望遠鏡,這是他博士研究的一部分。隨后,他前往加州大學(xué)伯克利分校,與核科學(xué)家歐內(nèi)斯特·勞倫斯(Ernest Lawrence)合作,首次獲得了質(zhì)子吸收電子、轉(zhuǎn)化為中子并發(fā)射出中微子的觀測證據(jù)。他還開發(fā)了一種制造極慢的中子束的方法,并與菲利克斯·布洛赫(Felix Bloch)一起測量了中子的磁矩。
但是阿爾瓦雷茨與生俱來的好奇心和實驗方面的創(chuàng)造力引領(lǐng)著他去探索更多問題,既有物理學(xué)領(lǐng)域的,也有物理以外的。結(jié)束戰(zhàn)時軍事研究,包括在曼哈頓原子彈項目上的一段時間后,他回到伯克利,成為粒子加速器方面的專家。最重要的是,阿爾瓦雷茨在20世紀(jì)50年代引領(lǐng)了氫氣泡室的發(fā)展,隨后他的團隊發(fā)現(xiàn)了許多粒子和共振態(tài)。
不過,從發(fā)明氫氣泡室到獲得1968年諾貝爾獎之間的幾年里,阿爾瓦雷茨開始將他的專業(yè)知識帶出實驗室并進入現(xiàn)實世界。1964年,他提議通過氣球?qū)嶒炘O(shè)備送到高空,來收集高能粒子相互作用的數(shù)據(jù)。這聽起來可能是異想天開,但它促成了高空粒子物理實驗(High Altitude Particle Physics Experiment),為研究大爆炸回聲的宇宙背景探測器(COBE)衛(wèi)星鋪平了道路。
1965年,阿爾瓦雷茨建議研究埃及金字塔。對于物理學(xué)家來說,這個項目聽起來出乎意料,但這與他之前的工作有著關(guān)鍵聯(lián)系:他的想法是在金字塔下方放置一個粒子探測器來測量μ子(不斷地照射地球的宇宙射線的成分之一)。即所謂的μ子斷層掃描,他希望這項技術(shù)能夠通過來自不同方向的μ子能量的差異來顯示結(jié)構(gòu)中的空洞。
阿爾瓦雷茨與一個由考古學(xué)家和物理學(xué)家組成的國際團隊一起,用了幾年的時間使用這種技術(shù)來搜索哈夫拉金字塔(Pyramid of Khafre)(吉薩金字塔的第二大金字塔),當(dāng)他獲得1968年的諾貝爾獎時,該項目已經(jīng)全面展開。然而在當(dāng)時諾貝爾獎委員會出版的他的傳記中,并未提及他的考古成就,這也許不是壞事:當(dāng)搜索于次年結(jié)束時,金字塔的19%已經(jīng)被掃描了,但沒有發(fā)現(xiàn)任何中空結(jié)構(gòu)。
這個結(jié)果聽起來可能并不令人興奮,但對考古學(xué)家來說卻很有意義。后來,μ子斷層掃描也是搜索其他結(jié)構(gòu)的有效工具。在2014年接受《物理世界》采訪時,曾在墨西哥使用μ子研究太陽金字塔的物理學(xué)家阿圖羅·門查卡(Arturo Menchaca)回憶起與阿爾瓦雷茨的會面,并告訴他哈夫拉金字塔的項目如何一無所獲?!八麘嵟丶m正了我,”門查卡說,“他已經(jīng)證明金字塔內(nèi)沒有任何東西?!?/span>
早在阿爾瓦雷茨獲得諾貝爾獎之前,他的金字塔項目就已經(jīng)開展。由此可見,他在傳統(tǒng)領(lǐng)域的成功已經(jīng)讓他有信心和聲譽去帶領(lǐng)團隊另辟蹊徑。當(dāng)他的地質(zhì)學(xué)家兒子沃爾特告訴他有關(guān)恐龍滅絕的謎團時,阿爾瓦雷茲很快就參與了進來。通過在伯克利認(rèn)識的兩位核化學(xué)家弗蘭克·阿薩羅(Frank Asaro)和海倫·米歇爾(Helen Michel)的幫助,他們研究了在眾多地質(zhì)地層中代表大滅絕發(fā)生時間點的沉積層。
圖2 阿爾瓦雷茲和他的地質(zhì)學(xué)家兒子沃爾特站在含銥的粘土層旁邊,地點為意大利古比奧附近 | 圖源:Lawrence Berkeley National Laboratory
研究團隊發(fā)現(xiàn),該沉積層的銥含量比平均水平高數(shù)百倍(譯者注:銥元素在地球地殼中罕見,但在一些小行星撞擊的地層中有峰值升高的現(xiàn)象),表明一次小行星撞擊導(dǎo)致地球上的銥元素激增,并引發(fā)了大規(guī)模滅絕事件。這是一個有爭議的觀點,阿爾瓦雷茨一直積極捍衛(wèi)這一觀點,直到1988年去世。然而,在此期間積累了更多證據(jù),特別是在墨西哥尤卡坦半島(Yucatán Peninsula)下發(fā)現(xiàn)了巨大的??颂K魯伯隕石坑,“阿爾瓦雷茨假說”現(xiàn)在被普遍認(rèn)為是恐龍消失的最可能解釋。
很難將阿爾瓦雷茨這些不拘一格的成就相互比較,因為它們的領(lǐng)域大相徑庭——他甚至調(diào)查了約翰·肯尼迪總統(tǒng)的遇刺事件。物理學(xué)家自然會因為氣泡室研究記得阿爾瓦雷茨,但對于非物理學(xué)家來說,他“恐龍因小行星撞擊地球而滅絕”的假說才激發(fā)了他們的興趣。對于阿爾瓦雷茨來說,他獲得諾貝爾獎的工作甚至不是他最知名的成就,這是多么了不起啊。
2
布萊恩·約瑟夫森:
從超導(dǎo)體到心靈物理學(xué)
撰文 | Matin Durrani
一位可能比其他任何物理學(xué)家都更偏離傳統(tǒng)道路的諾貝爾獎獲得者是布萊恩·約瑟夫森(Brian D. Josephson),他在英國劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)著獨樹一幟的 “心物一體” 項目(Mind-Matter Unification Project)。該項目旨在“從理論物理學(xué)家的角度來理解自然界中的智能,可以粗略地描述為與大腦功能或其他一些自然過程相關(guān)的智能過程”。
圖3 諾獎得主Brian Josephson | 圖源:CC BY SA Cavendish Laboratory/Kelvin Fagan
換句話說,81歲的約瑟夫森每天都在思考大腦是如何工作的,研究諸如語言和意識等問題,思考音樂與思維之間的聯(lián)系。最具爭議的是,就物理學(xué)家而言,他還對超自然現(xiàn)象進行了推測性研究,這一領(lǐng)域被稱為超心理學(xué)(parapsychology)。約瑟夫森的興趣甚至涉及順勢療法(homeopathy)和冷聚變(cold fusion)——這是很少有物理學(xué)家敢涉足的兩個領(lǐng)域。
但約瑟夫森對意識和思維感興趣并不是什么新鮮事。事實上,早在他獲得諾貝爾物理學(xué)獎之前,他就已經(jīng)有興趣了。
約瑟夫森憑借20世紀(jì)60年代初在劍橋卡文迪什實驗室攻讀博士學(xué)位期間所做的工作獲得1973年的諾貝爾物理學(xué)獎。在布萊恩·皮帕德(Brian Pippard)的指導(dǎo)下,約瑟夫森曾預(yù)測,即使兩端沒有電壓,超導(dǎo)電流也可以隧穿絕緣結(jié),當(dāng)施加電壓時,電流會以一個確定的頻率振蕩 [1]。這種 “約瑟夫森結(jié)” 是超導(dǎo)量子干涉裝置(SQUID)的核心,該設(shè)備能以極高的靈敏度測量磁場。
但剛拿到博士學(xué)位,約瑟夫森的注意力就迅速轉(zhuǎn)移到了別處。在伊利諾伊大學(xué)香檳分校為期一年的博士后研究期間,約翰·巴丁(John Bardeen)(至今唯一獲得過兩次諾貝爾物理學(xué)獎的人)試圖說服約瑟夫森繼續(xù)他在超導(dǎo)方面的研究。他并沒有被說服,而是決定與里奧·卡達諾夫(Leo Kadanoff)一起研究臨界現(xiàn)象?!暗谀侵?,我覺得多體理論更簡單、更有趣的部分已經(jīng)完成,我開始嘗試?yán)斫獯竽X功能,”約瑟夫森說。
回到劍橋后,約瑟夫森結(jié)識了數(shù)學(xué)遺傳學(xué)家喬治·歐文(George Owen),后者在業(yè)余時間研究了鬧鬼的說法,這進一步激發(fā)了他的興趣。約瑟夫森回憶道,“他跟我講了一些超心理學(xué),讓我對此產(chǎn)生了興趣,特別是因為我可以看到超能力現(xiàn)象和量子力學(xué)之間的相似之處?!?/span>
1974年,約瑟夫森在斯德哥爾摩領(lǐng)完諾貝爾獎后不久,歐文邀請他參加了在多倫多舉行的 “心靈致動(psychokinesis)” 會議,在那里他看到了金屬彎曲的演示。“我對此進行了一些研究,但一直將其視為副業(yè),” 約瑟夫森說道。
盡管如此,約瑟夫森的這一新興趣已經(jīng)顯而易見了。他繼續(xù)在卡文迪什開設(shè) “創(chuàng)造性智能” 課程,甚至與幫助建立艾康電腦公司(Acorn Computers)的物理學(xué)家和技術(shù)企業(yè)家赫爾曼·豪瑟(Hermann Hauser)合作撰寫了一篇關(guān)于發(fā)展過程邏輯的論文。隨著時間的流逝,約瑟夫森開始受邀參加有關(guān)思維過程的會議?!叭缓笪议_始嘗試將符號學(xué)等概念與量子物理學(xué)聯(lián)系起來。目前,我正在與一位量子物理學(xué)家合作,他正在研究數(shù)學(xué)方面的問題,” 他說道。
回顧他的職業(yè)生涯,約瑟夫森認(rèn)為即使他從未獲得過諾貝爾獎,他也會開始研究心智?!矮@得終身職位可能會給我研究它的自由,” 他說。不過,盡管諾貝爾獎帶來了聲望,但主流之外的生活并不容易。約瑟夫森聲稱,“諾貝爾獎并沒有阻止系里對他的敵意。” 他還列舉了一些潛在合作者被勸阻與他合作并撤回承諾資金的事件。
他還面臨著來自遺傳學(xué)家大衛(wèi)·溫特(David Winter)等人的批評,他們指責(zé)他患有“諾貝爾病”,稱諾貝爾獎給已是某一領(lǐng)域?qū)<业目茖W(xué)家一種“毫無根據(jù)的自信”,讓他們在自己一無所知的領(lǐng)域發(fā)表看法。溫特認(rèn)為,這種病會讓患者 “滔滔不絕地說些反科學(xué)的廢話”。他提到諾貝爾獎獲得者、化學(xué)家萊納斯·鮑林(Linus Pauling)的例子——鮑林認(rèn)為,高劑量的維生素C具有藥用價值。
這樣的評論似乎并沒有阻止約瑟夫森,他認(rèn)為,恰恰相反,是他的批評者蒙在鼓里。“正是像溫特這樣的人,在談?wù)撘恍┧麄兏疽粺o所知的話題時帶著毫無根據(jù)的自信,比如心靈感應(yīng)或關(guān)于水的記憶?!?他堅稱,“在后一種情況下,可能性往往正是被這些謬論排除掉了。”
事實上,約瑟夫森告訴《物理世界》,他認(rèn)為他目前的工作“比我的超導(dǎo)工作重要得多”,盡管它還沒有被證實?!瓣P(guān)鍵是認(rèn)識到心靈是基礎(chǔ)的而非物質(zhì)的,這將是物理學(xué)(和一般科學(xué))從經(jīng)典到量子的重要一步?!薄爱?dāng)然,過去很多人都這么認(rèn)為,問題是我們什么時候會達到‘臨界點’,‘主流團體’什么時候會開始注意到這一點?”
3
拉塞爾·赫爾斯:
從脈沖星到等離子體物理學(xué)
撰文 | Margaret Harris
1974年夏天,拉塞爾·赫爾斯(Russell Hulse)在為他的博士論文收集數(shù)據(jù)的過程中發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的東西。赫爾斯與他的導(dǎo)師約瑟夫·泰勒(Joseph Taylor)一起,在波多黎各阿雷西博天文臺(Arecibo Observatory)使用著名的350米單鏡面射電望遠鏡尋找脈沖星。這是一種致密且高度磁化的恒星,當(dāng)它們旋轉(zhuǎn)時會向整個星系發(fā)射無線電波。
圖4 斗轉(zhuǎn)星移:1993年諾貝爾獎得主拉塞爾·赫爾斯曾在波多黎各使用阿雷西博射電望遠鏡觀測脈沖雙星,但不久之后轉(zhuǎn)向等離子體物理學(xué) | 圖源:University of Central Florida
盡管僅在六年前,另一名學(xué)生喬瑟琳·貝爾·伯內(nèi)爾(Jocelyn Bell Burnell)和她的導(dǎo)師安東尼·休伊什(Antony Hewish)才發(fā)現(xiàn)了第一顆脈沖星,但這些不尋常的恒星已經(jīng)成為天體物理學(xué)的熱門話題。赫爾斯希望通過識別更多的脈沖星來做出自己的貢獻,但他40顆脈沖星數(shù)據(jù)中的一顆出現(xiàn)了問題。在他的筆記本中將其表示為:PSR 19 13 + 16,他花了好大功夫去計算它的自轉(zhuǎn)周期,還是無果。
圖5天文學(xué)家、計算等離子體物理學(xué)家和科學(xué)教育者Russell Hulse | 圖源:University of Texas at Dallas
當(dāng)時,赫爾斯的反應(yīng)并不是 “我有新發(fā)現(xiàn)了!”而是如他后來回憶的那樣,“卻是一個相當(dāng)惱火的 ‘又他媽哪兒出錯了?’” 赫爾斯下定決心要弄清到底是什么技術(shù)故障導(dǎo)致了這個問題,他把剩余的觀測時間集中在這顆令人困惑的脈沖星上。到了9月中旬,他有了答案:PSR 19 13 + 16是一對雙星的一半,它難以計算的周期在其伴星的引力影響下波動。
在接下來的幾個月里,赫爾斯稱自己為 “脈沖星數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”,而泰勒進行軌道分析計算,來檢驗對這個雙星脈沖星系統(tǒng)如何運行的預(yù)測。他們的發(fā)現(xiàn)驚人地證實了愛因斯坦的廣義相對論,并首次證明了引力輻射的存在。當(dāng)休伊什因發(fā)現(xiàn)脈沖星而分享了1974 年的諾貝爾物理學(xué)獎時(有爭議的是他以前的學(xué)生喬瑟琳沒有一起獲獎),赫爾斯一定覺得他的未來是有保障的。
然而,到了1975年,他陷入了兩難的境地。盡管在完成博士學(xué)位后不久,他就成了弗吉尼亞州夏洛茨維爾的國家射電天文臺(NRAO)的博士后,但這并不是一份永久的工作?!半m然我仍然喜歡做脈沖星射電天文學(xué),但從我來到 NRAO的那一刻起,我就越來越擔(dān)心天文學(xué)缺乏長期的職業(yè)前景,” 他后來回憶道?!爱?dāng)時我完全不清楚,何時何地以及如何讓自己的職業(yè)生涯安頓下來?!?/span>
赫爾斯的個人情況加劇了他的擔(dān)憂。當(dāng)時他的女友(后來的妻子)珍妮·庫爾曼(Jeanne Kuhlman)在賓夕法尼亞大學(xué)攻讀物理學(xué)研究生,并很快開始了自己的職業(yè)生涯。赫爾斯認(rèn)為:“我的個人生活中的這些未知的反復(fù)變化超出了我的承受能力”。因此,當(dāng)他在NRAO的工作于1977年結(jié)束時,赫爾斯離開了天文學(xué),到普林斯頓等離子體物理實驗室(Princeton Plasma Physics Laboratory)任職,那里離費城的珍妮很近。
他能夠轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的部分原因是他攻讀的是物理學(xué)而非天文學(xué)博士學(xué)位——這一選擇既反映了他廣泛的科學(xué)興趣,也反映了他想在兩個領(lǐng)域下注的愿望——部分原因是在1970年中旬,搜索脈沖星已經(jīng)成了高度計算機化的任務(wù)。在普林斯頓,他的第一份工作是創(chuàng)建新的計算機代碼來模擬高溫等離子體中雜質(zhì)的行為。當(dāng)他和泰勒因發(fā)現(xiàn)雙脈沖星而獲得1993年諾貝爾物理學(xué)獎時,赫爾斯已經(jīng)開辟了一個新領(lǐng)域,成為了熱核聚變建模代碼的開發(fā)者和維護者。
在1993年的諾貝爾官方傳記中,赫爾斯對自己的職業(yè)生涯充滿樂觀。他寫道:“我對科學(xué)的興趣從來都不是追求事業(yè)本身,而是我對‘世界如何運作’的個人迷戀?!比欢?,盡管說法如此——以及許多諾貝爾獎后的機會,包括德克薩斯大學(xué)達拉斯分校的客座教授職位——我們很難不把赫爾斯的職業(yè)路徑看作對學(xué)者早期研究生涯的資助和組織方式的控訴。
近45年前,由于缺乏工作保障,這位未來的諾貝爾獎得主被迫放棄了射電天文學(xué)。如今,物理學(xué)家的學(xué)術(shù)職業(yè)前景仍然具有高度不確定性。那些不愿每隔幾年換一次工作(有時是換一個國家或大陸)的博士后研究人員仍然會發(fā)現(xiàn)他們通往終身職位的道路困難重重。赫爾斯和庫爾曼遇到的“雙事業(yè)問題”,如今仍在迫使科研夫妻做出艱難的選擇,對女性的職業(yè)生涯來說影響尤甚。自20世紀(jì)70年代中期以來,諾貝爾委員會對博士生的態(tài)度發(fā)生了變化——例如,唐娜·斯特里克蘭(Donna Strickland)與杰哈·莫羅(Gérard Mourou)共享了2018年的諾貝爾獎,以表彰她在研究生期間所做的工作。但作為一個物理學(xué)家,生活中的許多其他方面都沒有給予斯特里克蘭應(yīng)有的肯定。
4
梶田隆章:從中微子到引力波
撰文 | Michael Banks
在過去的半個世紀(jì)里,日本在中微子科學(xué)方面一直處于世界領(lǐng)先地位。20世紀(jì)80年代,日本物理學(xué)家小柴昌俊(Masatoshi Koshiba)在日本岐阜縣(Gifu Prefecture)的鉛鋅礦井下1000米處組織建造了一個巨大的中微子探測器。它被稱為神岡(Kamiokande),是一個周圍環(huán)繞著光電倍增管的巨大水箱,用于檢測中微子與水分子中的原子核相互作用時產(chǎn)生的閃光。
小柴昌俊利用該設(shè)備從一個遙遠的超新星爆炸中探測到了中微子,并在此過程中成為中微子天文學(xué)的創(chuàng)始人之一。這項工作使他與發(fā)現(xiàn)了宇宙中微子的雷蒙德·戴維斯(Raymond Davis)和里卡爾多·賈科尼(Riccardo Giacconi)分享了2002 年的諾貝爾物理學(xué)獎。
被這些幽靈般的粒子所吸引,在小柴昌俊開展他獲得諾貝爾獎的工作之時,還是物理系學(xué)生的梶田隆章(Takaaki Kajita)決定在小柴的指導(dǎo)下在東京大學(xué)攻讀博士學(xué)位。
圖6 中微子研究先驅(qū)梶田隆章 | 圖源:ICRR
獲得博士學(xué)位后,梶田加入了東京的宇宙射線研究所(ICRR),在利用超級神岡探測器(神岡探測器的繼任者)證明來自地球兩側(cè)的電子中微子與μ子中微子之比不同上發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這一發(fā)現(xiàn)意味著,這些由宇宙射線與高層大氣中的原子核相互作用時產(chǎn)生的中微子在它們穿過地球時改變了 “味”(flavour),或在穿過地球時 “振蕩”,因此一定具有(很小的)質(zhì)量。
梶田最終因發(fā)現(xiàn)中微子振蕩而獲得2015年諾貝爾物理學(xué)獎。他與亞瑟·麥克唐納(Arthur McDonald)分享了該獎項,后者領(lǐng)導(dǎo)了加拿大薩德伯里中微子天文臺(SNO)的實驗,該實驗確定了太陽產(chǎn)生的電子中微子在到達地球時有多少會變成μ子中微子或τ子中微子。SNO的數(shù)據(jù)證實,大約三分之二的太陽電子中微子在到達地球時會發(fā)生味變。
然而在2008年,早在梶田獲得諾貝爾獎之前,他大膽地做出了改變研究領(lǐng)域的決定?!敖?jīng)過多年的中微子研究,我想做一些重要而令人興奮的新事情,” 梶田告訴《物理世界》?!靶疫\的是,我們研究所一直在計劃一個引力波項目,作為繼超級神岡之后的下一個重大項目?!?這個設(shè)施就是KAGRA引力波天文臺,它建在超級神岡附近的地下200米處。
梶田于2008年成為ICRR的主任,并在獲得資助和建設(shè)KAGRA方面發(fā)揮了重要作用。本質(zhì)上來講,KAGRA就是一個巨大的干涉儀,激光束在其中被分成兩束,并發(fā)射到兩個3公里長的臂里,始建于2010年,于2020年正式投入使用。KAGRA預(yù)計將于明年加入搜尋引力波的大部隊,梶田將擔(dān)任該項目的首席研究員。
圖7 隧道視角:梶田隆章因其在中微子方面的工作獲得了2015年諾貝爾獎,但現(xiàn)已轉(zhuǎn)換了領(lǐng)域,成功領(lǐng)導(dǎo)了KAGRA引力波天文臺的建設(shè),該天文臺于2020年運行 | 圖源:ICRR
除了改變研究領(lǐng)域,對梶田來說,科學(xué)不止一面。他于2017年成為日本科學(xué)理事會(SCJ)的成員,其作用是就某些問題向政府和更廣泛的社會提出建議,現(xiàn)年62歲的梶田去年被其他SCJ成員提名為理事會主席?!拔也恢罏槭裁此麄冎械脑S多人都投票給我,”梶田承認(rèn)。“但我猜諾貝爾獎對投票有一定的影響!”
梶田說他加入SCJ是為了向公眾宣傳基礎(chǔ)科學(xué)的重要性,他認(rèn)為這與從事科學(xué)研究本身一樣重要?!翱茖W(xué)已經(jīng)變得非常重要了,因為它決定了社會的方向,甚至是地球的未來,”他說:“物理學(xué)顯然是科學(xué)的重要組成部分之一。我希望物理學(xué)家也能把時間花在科學(xué)政策和其他此類活動上。”
▲ 本文為 Physics World 專欄的第50篇文章。
版權(quán)聲明
原文標(biāo)題為“Life beyond the Nobel”,首發(fā)于2021年11月出版的Physics World ,英國物理學(xué)會出版社授權(quán)《知識分子》翻譯。未經(jīng)授權(quán)的翻譯是侵權(quán)行為,版權(quán)方將保留追究法律責(zé)任的權(quán)利。登陸 Physics World,關(guān)注日常全球科學(xué)新聞、熱點報道和評論。Physics World 幫助學(xué)界與產(chǎn)業(yè)界的研究人員走在世界重大科研突破與跨學(xué)科研究的前沿。
原文鏈接
https://physicsworld.com/a/life-beyond-the-nobel-why-physicists-love-to-leave-the-herd/
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作者簡介
Matin Durrani為《物理世界》主編,郵箱是matin.durrani@ioppublishing.org。
Laura Hiscott為《物理世界》的評論和職業(yè)版編輯。Margaret Harris是《物理世界》的網(wǎng)站編輯。Michael Banks是《物理世界》新聞編輯。
”
參考文獻:
1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0031916362913690
制版編輯 | 盧卡斯