當大多數(shù)年輕人還坐在星巴克里喝著咖啡,議論著一周星座運勢、流行時尚以及明星演出時,23歲的張維加已經(jīng)和極富盛名的英國皇家天文學會的會士們坐在一起,探討著人類的未來。
今年2月10日,成立于1820年的歐洲最高天文學組織,英國皇家天文學會(RAS)迎來了一位中國少年——張維加,他是該學會目前最年輕的成員?;艚?、愛因斯坦、威廉?赫歇爾、愛丁頓,你能想到的著名的天文學家,基本都是RAS的會士。
去年,張維加獲得“克拉倫敦學者”稱號。牛津大學出版社2001年成立了一個面向年輕人的克拉倫敦基金會,每年中國有4個名額可以贏得克拉倫敦獎學金并獲頒“克拉倫敦學者”稱號。
在家鄉(xiāng)浙江,他是神童一樣的人物——頂著“中考狀元”、“小小科學家”、“高考保送北大”、“直申牛津博士”的光環(huán),時常出現(xiàn)在當?shù)孛襟w上。作為教子有方的典范,他的母親也屢屢被邀請到各個學校去交流“育兒經(jīng)”。
冷清的研究
比起頭頂?shù)臒狒[光環(huán),張維加從事的研究稍顯冷清。由于基礎科學方面的研究在短期內(nèi)很難看到影響,當時國內(nèi)甚至沒有人看得起他,或者說沒有人看得懂他?!皣鴥?nèi)對航天投入很大,但基礎科學領域卻不受重視,這方面太薄弱?!睆埦S加說。
2007年,他被保送進北大,能夠建立一個自己的課題組,探究他在初中時就迷惑的一個問題:一次實驗時觀測到整個地球有個奇怪的加速度。為了搞清楚緣由,他領導課題組花了4年的時間進行反復的實驗驗證。
研究毫無進展的時候,同學們開玩笑,“說不定最后發(fā)現(xiàn)是因為我們儀器壞了呢。”直到后來出現(xiàn)一個關鍵性的轉折點:專攻理論物理的同學雷揚發(fā)現(xiàn),其變化的經(jīng)驗公式和現(xiàn)代天文學中的哈勃拖曳效應相同,大家恍然大悟,興奮不已。
“就像當年阿基米德在洗澡時發(fā)現(xiàn)浮力原理,高興得來不及穿上褲子,跑到街上大喊:‘Eureka(我找到了)’!”不同的是,這群孩子的慶祝方式略顯低調(diào),只是去北大餐館吃了一頓烤雞。
2010年,這一研究成果被刊登在《科學通報》上,張維加和國際有限元研究的領軍人物交上了朋友。捷克科學院的Michal Krizek院士通過中科院的林群院士聯(lián)系上這個大學生,并邀請他赴捷克演講。張回約Michal院士在北京國際天文學會主會場一起探討科學問題。
這項研究還得到另一個有趣的發(fā)現(xiàn):古代的地球離太陽更近。
哈佛大學的Willie Soo教授評論說,這解決了“弱陽吊詭”給天文界帶來的困擾,也就是解釋了為什么遠古太陽比現(xiàn)在虛弱很多,輻射更小,但遠古地球卻依然有海洋,而沒有冷到結冰。
后來,這位教授在郵件中稱:“在21年有余的工作經(jīng)歷中,張維加是我見過的最具獨創(chuàng)精神的年輕科學家。”
2011年3月,張維加的另一項研究成果登上了《歐洲物理雜志》的封面。文章指出,由于地球內(nèi)部的核幔耦合,地球遠古曾經(jīng)出現(xiàn)過自轉加速的現(xiàn)象。當時世界頂級科技學術雜志《Science》編輯Richard Stone教授說此文很有意思?!禢ature》的審稿人以及該領域的領軍人物Richard Holme教授評價張維加的文章,“其結果本身的美麗即使最后被證明是錯誤的也依然令人執(zhí)迷!”
張維加曾與哈佛大學課題組合作,在《大氣物理學與太陽-地球物理學雜志》發(fā)表了一篇論文。文章指出,至少從中國的氣候變化看,溫室效應不是造成氣候變暖的原因,地質周期本身才是。
該文在全球范圍內(nèi)引起很大爭論。全球不少環(huán)境保護人士也“震怒”了,他們在各大環(huán)保組織論壇激烈討論:如果這個結論成立,我們數(shù)年來號召民眾低碳生活的努力豈不是毫無意義?哈佛的合作者為此還被叫去接受美國國會質詢。
由于事先考慮到可能產(chǎn)生的負面影響,張維加所在課題組的推斷十分嚴謹,他們認為至少從中國歷史來看,是這么一回事,而并沒有對最近20年來的原因妄下結論。
追月的青年
作為一名年僅23歲的牛津大學博士生,張維加喜歡用大航海時代的歷史解釋天文與人類的關系:“在未來的一百年內(nèi),甚至就在你我還活著的時間內(nèi),人類的‘殖民地’可能就會遍布太陽系?!薄蠛胶r代有句詩歌:“我們沿著舊世界的太陽走,一直行駛到新的世界?!?/p>
在他看來,如今新的世界再次被發(fā)現(xiàn):月球上富含了大量的氦-3,是做冷核聚變的原材料,它能夠創(chuàng)造的電能足夠地球再用幾萬年。而稀土礦產(chǎn)、空間資源更成為各國爭搶先機的直接動力。
盡管中國的“神九”載人飛船已成功升天,但張維加知道,我們的差距仍在。一次他做完關于中國探月的報告后,一位美國同事對他說,“月球是我們美國人的”,理由是1969年,美國人最早登上了月球,并把一塊金屬紀念牌和美國國旗留在了那里。
對于這種挑釁式的宣言,張維加回答得謙虛而幽默:“不遠的將來我們也會扔一面國旗上去的。”他明白,由于技術所限,“我們的飛船還只能繞月飛行,離載人登月還有一段距離,國旗只能在繞月飛行的時候‘扔’下去?!?/p>
這位年輕人跟本刊記者算了筆賬,如果坐現(xiàn)在的飛船過去,一兩天就能到,大概跟從中國坐飛機到美國差不多。
“我們發(fā)現(xiàn)月球的南極有大量的水冰,也許在幾十年內(nèi)就可以在那里電解水,電解之后就有氧氣了,再帶些植物的種子去,就可以在月球的南極創(chuàng)造一個適合人類生存的基地了!”他興奮地叩響桌子,“今天地球有多繁華,20年以后月球上就有多繁華?!?/p>
事實上,最近他在做一項浪漫而務實的課題:繪制“月球地圖”。包括已經(jīng)完成的月球地下溫度的三維分布圖和正在繪制的月球全球礦物大概分布圖,這些都是為未來人類登月做準備的,“在地球上開車需要谷歌地圖,在月球上開月球車我們就需要一份月球地圖?!?/p>
今年4月,張維加到柏林參加歐空局會議,他看見會場的頂上懸掛著一輛1912年的飛機,那是一個像摩托車一樣的東西,上面裝了兩個翅膀。一個世紀過去了,現(xiàn)在的航天飛機已經(jīng)能到達外太空了。中國的神舟九號載人飛船已經(jīng)成功升天并安全返回。
40年前,東德拍過一部科幻電影,里面有宇航飛船、計算機,光纖通信,甚至機器人。據(jù)說當時電影放映之后,社會主義國家將之作為一種憧憬,這成為西德的笑柄。后來出乎西德意料,除了柏林墻的倒塌之外,還有這些“白日夢”的實現(xiàn)。
“我是海森堡學派”
因為學術上的謙虛、勤奮,張維加結識了許多圈內(nèi)“大?!?。82歲高齡的北大物理系教授、中國物理學會副理事長趙凱華,與他是“忘年交”。他經(jīng)常像回自己家一樣,在樓下按完門鈴就熟絡地上樓找人了,事先不用任何約定。
被譽為“嫦娥之父”之一的歐陽自遠教授,今年77歲了,也是張維加的好朋友。
老先生幫他寫了申請牛津大學的推薦信,曾對他感慨:“哎呀,你要去英國啦,羨慕你呀,我還被禁止入境呢!”——歐陽教授對整個西方世界的航空領域都是具有挑戰(zhàn)性的人物,很多人都怕他去了之后中國的航空又進一步。
張維加在牛津大學的“老”朋友們也頗有意思,許多老教授到了退休的年齡也不愿意退,還會經(jīng)常往辦公室跑,系里也仍會給他們準備辦公室?!耙驗樗麄冞@里的人做研究,就經(jīng)常把它當作一種很開心的事情,而且無論多有名氣的教授,都騎自行車上班。”
德國物理學家、量子力學之父韋納?海森堡是張維加的偶像,他將自己歸為“海森堡學派”的人,盡管物理學界并沒有這么一個學派。因為,“海森堡不是一個單純意義上的科學家,還是一個哲學家、文學家、藝術家”。
張維加說,他對物理學的興趣來源于“哲學的追問”——還在讀初中的時候,他經(jīng)常執(zhí)迷于“人活著究竟是為什么”。漸漸地,他覺得很多哲學的問題,到最后都演變成了物理學問題。
記者問他后來想通了嗎,他說“想通了”。
“是什么?”
他狡黠一笑:“不告訴你?!?/p>
人物周刊:你的專業(yè),可能很多中國的年輕人、家長都會覺得陌生又冷門。
張維加:這個專業(yè)其實不冷,只是很難而已。中國有所北京航空航天大學,你能說整個大學都是冷門的嗎?現(xiàn)在全世界的航天都在一個快速發(fā)展的階段,如果中國未來不加入這個大行列,我們是會落后的。
人物周刊:很多孩子選專業(yè)受父母影響。
張維加:當初我有個好朋友,清華計算機專業(yè),水平非常高,如果他繼續(xù)從事計算機,很可能成為第二個比爾?蓋茨。但由于父母的壓力,去當了公務員,很可惜。不要以為當公務員、下海經(jīng)商、進銀行才有前途,各行各業(yè),你都會發(fā)現(xiàn)大師。
中國家長最大的問題在于經(jīng)常誤導孩子,讓孩子去完成一個世俗的、有前途的行業(yè),其實是很昏暗的。大家都去當公務員了,就沒有其他人做別的了。家庭教育,用毛澤東的一句詩來說,“風物長宜放眼量?!?/p>
人物周刊:大學里你以第一作者身份發(fā)表了27篇論文,平均一個學期7篇。你怎么如此“高產(chǎn)”?
張維加:總結起來就這么幾點:一是大量閱讀學術前沿的文章,然后惦記著哪些問題需要思考。二是寬泛扎實的基礎知識可以幫助你觸類旁通。三是要跟國際上最頂尖的一些人交朋友,才會擁有最先進的合作伙伴和技術應用。國際上的人很友好,他們還不看年紀,不看資歷,而是在這個事情上我覺得你是對的,你是有前途的。
人物周刊:你只有23歲。
張維加:基本上二十幾歲的時候,歷史上許多人已經(jīng)開始做很多有益的事情了,比如很多偉大的科學家,像海森堡,二十幾歲的時候已經(jīng)拿諾貝爾獎了,你看我都23了,我已經(jīng)不年輕了,我要抓緊了。
像拿破侖,他一生贏得幾百次勝利,但最后還是在一次大敗中完全輸?shù)袅俗约?。之前,杭州有一次中考,《錢江晚報》記者讓我對中考狀元說句話,我說“現(xiàn)在你考試取得的成績,其實沒有什么好驕傲的,這只是人生數(shù)百次比賽中你跑贏了第一場而已。人應該把自己過去所有的勝利忘記掉,真正精彩的在后面,要把每一次考試都考好,這才是值得欣慰的事情?!?/p>
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張維加
1989年,出生于中國浙江諸暨。2004年,杭州市中考狀元;高二時寫出論文《寒武碰撞性大陸起源與生命進化的研究》,獲全國青少年科技創(chuàng)新大賽前三名,被保送北京大學元培學院。大學期間發(fā)表第一作者論文27篇,其中SCI與EI論文7篇。2011年,本科畢業(yè)直接申請并進入英國牛津大學攻讀航天工程物理博士學位。2012年2月,被英國皇家天文學會吸收為會士。