“未來(lái)的物理學(xué)是靠設(shè)備嗎？”
——2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主巴里·巴里什對(duì)話滬上

上海市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)供稿

“未來(lái)的物理學(xué)是靠設(shè)備嗎？我不這么認(rèn)為。理論有時(shí)候滯后于實(shí)驗(yàn)，有時(shí)候領(lǐng)先于實(shí)驗(yàn)，我覺(jué)得這正是做一個(gè)理論物理學(xué)家的幸福所在?！?/p>

由上海市科協(xié)和李政道研究所于科學(xué)會(huì)堂共同舉辦的學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)上，2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、美國(guó)加州理工學(xué)院教授巴里·巴里什在題為《愛(ài)因斯坦、黑洞與引力波》的主題報(bào)告中表示。

雖然在2017年巴里·巴里什與另外兩名科學(xué)家因建成激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO），并將它的靈敏度提高到可成功探測(cè)引力波的水平，而一起被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，同時(shí)也認(rèn)為科學(xué)與技術(shù)在當(dāng)代已經(jīng)越來(lái)越融合在一起，技術(shù)已經(jīng)成為讓科學(xué)家們能夠好好地做一些超越個(gè)人力量的科學(xué)研究的神圣禮物，巴里·巴里什依然強(qiáng)調(diào)了解研究問(wèn)題的本質(zhì)對(duì)于科學(xué)研究者的重要性。

“能從事實(shí)驗(yàn)物理學(xué)研究是上天的恩賜”

關(guān)于技術(shù)對(duì)科研的賦能，巴里·巴里什結(jié)合希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)、中微子的發(fā)現(xiàn)，以及他和他的團(tuán)隊(duì)依靠技術(shù)進(jìn)步建立激光干涉引力波天文臺(tái)等物理學(xué)在這幾年里最大的發(fā)現(xiàn)和進(jìn)展進(jìn)行了介紹?！凹夹g(shù)的進(jìn)步與科學(xué)的進(jìn)步是互相推動(dòng)的。引力波帶來(lái)了物理學(xué)的時(shí)間偏差，引力波的發(fā)現(xiàn)帶來(lái)了天文學(xué)的新品種?！卑屠铩ぐ屠锸脖硎?。

同時(shí)，他指出，計(jì)算和計(jì)算的能力是兩個(gè)不同的概念。機(jī)器學(xué)習(xí)目前還不能注意到物理學(xué)中統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義。所以，實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的前景仍會(huì)非常良好。科學(xué)研究需要實(shí)驗(yàn)中的一些線索來(lái)指導(dǎo)理論，雖然實(shí)驗(yàn)的突破會(huì)比較緩慢。用引力波來(lái)做宇宙學(xué)研究，將翻開(kāi)未來(lái)20年新的篇章?！跋胂胭だ园l(fā)明望遠(yuǎn)鏡后400年天文學(xué)出現(xiàn)的翻天覆地的變化吧，引力波探測(cè)相當(dāng)于讓人們又擁有了一臺(tái)以其他形式存在的望遠(yuǎn)鏡?！?/p>

在這個(gè)背景下，巴里·巴里什認(rèn)為,能從事實(shí)驗(yàn)物理學(xué)研究是上天的恩賜，希望自己未來(lái)能夠檢測(cè)到一些來(lái)自遙遠(yuǎn)太空的信號(hào)，希望在有生之年能看到早期引力波對(duì)宇宙背景的影響?！澳壳拔覀冎辉诟哳l方面有些突破。我不知道低頻的情況怎樣。目前歐洲所做的很多是低空實(shí)驗(yàn)，有很多噪音需要屏蔽掉。”他說(shuō)。

“引力波會(huì)增進(jìn)對(duì)早期宇宙自然法則的理解”

引力波與天文學(xué)關(guān)系重大，如暗物質(zhì)、暗能量問(wèn)題，實(shí)際上都是引力問(wèn)題。而引力方面的實(shí)驗(yàn)正是巴里·巴里什一直感興趣的，他一生工作所在的加州理工學(xué)院正是相關(guān)研究的起始之處。“空間本身非常僵硬、非常剛性，引力波可以穿越空間，但非常難以改變空間的材料。引力波會(huì)增進(jìn)我們對(duì)早期宇宙自然法則的理解?！?/p>

巴里·巴里什介紹說(shuō)，下一代LIGO的目標(biāo)是解決兩個(gè)方面的問(wèn)題：一是驗(yàn)證愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論，二是讓引力波成為人們觀察宇宙的另一雙眼睛。迄今為止，美國(guó)政府已在LIGO上投入了15億美元，一半用于設(shè)備改進(jìn)，一半用于支付研究人員的工作經(jīng)費(fèi)。而他本人及其團(tuán)隊(duì)已與上海交大合作開(kāi)發(fā)了一個(gè)大型實(shí)驗(yàn)，用來(lái)檢測(cè)暗物質(zhì)。

報(bào)告結(jié)束后，巴里·巴里什還就引力波的發(fā)現(xiàn)和意義，以及宇宙學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和重大突破方向,與滬上相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜液蛶熒归_(kāi)了對(duì)話交流。本次報(bào)告會(huì)是市科協(xié)第16屆學(xué)術(shù)年會(huì)系列活動(dòng)之一，由上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院教授季向東主持，市科協(xié)副巡視員黃興華出席報(bào)告會(huì)。