科學(xué)和體育一樣，場(chǎng)外工作同樣重要

編譯 喬琦

2 019年2月14日，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)以及英國(guó)研究和創(chuàng)新中心高調(diào)公布了一項(xiàng)總金額為3 000萬美元的項(xiàng)目，旨在將激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）探測(cè)天線的靈敏度提高1倍。2016年，LIGO因探測(cè)到黑洞相撞發(fā)出的時(shí)空漣漪（引力波）而震驚世界。

就在前一天，美國(guó)宇航局（NASA）公布了他們的最新天文計(jì)劃：一顆衛(wèi)星將以三維和96種顏色繪制整個(gè)天空的地圖，其中包括數(shù)百萬的星系、恒星和行星。這個(gè)預(yù)計(jì)耗時(shí)2年的項(xiàng)目叫作“宇宙歷史再電離時(shí)期光譜光度計(jì)和冰層探測(cè)器”（Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer，簡(jiǎn)稱“SPHEREx”），旨在尋找大爆炸背后至今仍不為人所知的神秘力量。

這兩項(xiàng)計(jì)劃的公布都不算什么大新聞，新計(jì)劃總是層出不窮。就在這一周，NASA還宣布成立跨學(xué)科研究網(wǎng)絡(luò)，名為“生命起源前化學(xué)和地球早期環(huán)境研究聯(lián)盟”，旨在指導(dǎo)未來搜尋其他星球生命的行動(dòng)。2018年，美國(guó)國(guó)會(huì)通過、特朗普總統(tǒng)簽署了“國(guó)家量子計(jì)劃”，旨在投入更多資金和人力將量子力學(xué)中最精深的部分應(yīng)用于計(jì)算和加密之中。

“經(jīng)典版”LIGO會(huì)在2019年春天的某個(gè)時(shí)間重新投入使用，尋找宇宙中的引力波，但升級(jí)版LIGO，也就是更加先進(jìn)的LIGO+，在2024年之前都無法面世。而NASA的SPHEREx 最早也要等到2023年才發(fā)射。

但這些公告的結(jié)束時(shí)機(jī)提醒人們,科學(xué)的一個(gè)方面很少引起關(guān)注。特別是在諾貝爾獎(jiǎng)期間, 我們?yōu)閹孜挥⒂碌膼垡蛩固沟撵`感和發(fā)現(xiàn)時(shí)刻鼓掌。然而，科學(xué)研究中的許多實(shí)際行動(dòng)其實(shí)是發(fā)生于科學(xué)之外，常常比實(shí)驗(yàn)室的神奇成果早上數(shù)年，其中的部分工作還是由一群名字不為人知的人員完成的。還有一些參與者往往是知名政治家，例如約翰·肯尼迪（John F.Kennedy）總統(tǒng)在1961年公布了登月計(jì)劃，他們也因此在人類歷史上留下了濃墨重彩的一筆。

對(duì)很多棒球迷來說，這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)最激動(dòng)人心的部分莫過于所謂的“熱爐聯(lián)盟”（hot stove league，即休賽期）。這個(gè)時(shí)候，英雄是精明的球隊(duì)總經(jīng)理，他們招募、交易、交換、簽約、安排球員，球員就像棋子。比如布蘭奇·里奇（Branch Rickey），他在1947年為道奇隊(duì)簽下杰基·羅賓森（Jackie Robinson）并把他放到了一壘的位置，從而邁出打破棒球大聯(lián)盟黑白球員種族隔離政策的第一步。然而，在此之前，里奇故意用言語激怒羅賓森，在確認(rèn)后者心理足夠強(qiáng)大，不會(huì)因?yàn)楸厝怀霈F(xiàn)的謾罵、羞辱而還擊后才做出了上述決定。最近的例子則是現(xiàn)芝加哥小熊隊(duì)總經(jīng)理西奧·艾普斯坦（Theo Epstein），他因重建波士頓紅襪隊(duì)以及芝加哥小熊隊(duì)而聲名鵲起，成為傳奇總經(jīng)理。

這出戲碼在大多數(shù)職業(yè)體育聯(lián)盟中都會(huì)上演，就比如在NBA，總有大量球迷關(guān)注著紐約尼克斯隊(duì)，看著這支球隊(duì)每年尋找改變選秀權(quán)順位的機(jī)會(huì)或是苦苦追逐自由身超級(jí)巨星加盟。

在科學(xué)“熱爐聯(lián)盟”中，情況也是如此。

未來的諾貝爾獎(jiǎng)是在國(guó)會(huì)委員會(huì)的聽證房間以及莊嚴(yán)的美國(guó)科學(xué)院專題討論會(huì)上，由手握預(yù)算的官員討論出來的；沒有他們的努力，就不會(huì)有實(shí)驗(yàn)室，也不會(huì)有研究經(jīng)費(fèi)。這是著名作家邁克爾·劉易斯（Michael Lewis，代表作《弱點(diǎn)》《說謊者的撲克》《魔球》等）在他的最新著作《第五種風(fēng)險(xiǎn)》（The Fifth Risk）中強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)。該書講述了美國(guó)能源部、商務(wù)部和農(nóng)業(yè)部這樣的官僚機(jī)構(gòu)中的公務(wù)員維護(hù)國(guó)家核武器庫和氣象衛(wèi)星編隊(duì)的故事，同時(shí)還描述了他們?cè)谔乩势照芾硐碌耐纯嗌睢?/p>

2019年夏天是人類登月50周年，屆時(shí)，全世界都會(huì)向阿波羅11號(hào)以及像尼爾·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）、巴茲·奧爾德林（Buzz Aldrin）和邁克爾·柯林斯（Michael Collins）這樣的宇航員的勇氣與技藝致敬。然而，還有一個(gè)人同樣居功至偉，那就是1961—1968年間擔(dān)任美國(guó)宇航局局長(zhǎng)的詹姆斯·韋伯（James Webb）。

1967年，阿波羅1號(hào)的艙內(nèi)大火直接導(dǎo)致3位宇航員喪生，此后，韋伯全權(quán)負(fù)責(zé)事故調(diào)查，制定了更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩珮?biāo)準(zhǔn)，之后又批準(zhǔn)了阿波羅8號(hào)在1968年圣誕節(jié)期間執(zhí)行具有里程碑意義的繞月計(jì)劃。韋伯于1968年10月卸任，就在尼克松的總統(tǒng)大選之前，但至少有一架望遠(yuǎn)鏡以他的名字命名，那就是屢次推遲發(fā)射的詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡，這架空間望遠(yuǎn)鏡最后或許等到2021年才能上天。

政治、經(jīng)濟(jì)、官僚、地理、歷史等因素將決定下一個(gè)大型望遠(yuǎn)鏡或大型對(duì)撞機(jī)建造在何處。在過去的10年，攜帶筆記本電腦的物理學(xué)家不停在日本、中國(guó)和歐洲之間的海洋上穿梭，游說同行和他們背后的政府將數(shù)十億美元投入到未來物理學(xué)研究之中。等到基本粒子在大型對(duì)撞機(jī)中呼嘯穿行時(shí)，推動(dòng)這些項(xiàng)目的許多科學(xué)家都退休了。正如歐洲核子研究中心加速器主管弗雷德里克·博德里（Frederick Bordry）2018年所說：“我現(xiàn)在的工作是在為年輕人鋪路?！?/p>

2016年2月，LIGO團(tuán)隊(duì)的天文學(xué)家宣布他們聽見了黑暗深處的黑洞之舞，之前鮮有人聽說過LIGO的大名。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)震驚了世界，首次證實(shí)了引力波以及那些“時(shí)空死坑”（黑洞）的存在。而LIGO項(xiàng)目的倡導(dǎo)者和領(lǐng)導(dǎo)者、麻省理工學(xué)院的雷納·維斯（Rainer Weiss）、加州理工學(xué)院的基普·索恩（Kip S.Thorne）和巴里·巴里什（Barry C.Barish）也因此榮獲諾貝爾獎(jiǎng)。

當(dāng)然，在公布發(fā)現(xiàn)之時(shí)，LIGO其實(shí)已經(jīng)工作了30年，消耗了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)10億美元。LIGO的成功是面對(duì)自然和專業(yè)懷疑時(shí)堅(jiān)持、獨(dú)創(chuàng)和勇敢的傳奇。LIGO的雙子天線（位于華盛頓漢福德以及洛杉磯利文斯頓）本質(zhì)上就是L形的真空管。在真空管內(nèi)部，科學(xué)家利用激光束時(shí)刻監(jiān)測(cè)相距2.5英里的兩面鏡子之間的距離是否發(fā)生了變化，以此來尋找引力波存在的證據(jù)。引力波會(huì)縮小兩面鏡子之間的距離，盡管這種變化連質(zhì)子的直徑都不到。

LIGO兩個(gè)真空室之一，約有2.5英里長(zhǎng)

巴里·巴里什（左）、基普·索恩（右）以及雷納·維斯因他們?cè)贚IGO和黑洞方面的研究，獲得2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

說服別人相信這個(gè)方法不是簡(jiǎn)單、快速的任務(wù)。LIGO團(tuán)隊(duì)將其諾貝爾獎(jiǎng)的部分歸功于對(duì)這個(gè)項(xiàng)目持懷疑態(tài)度的物理學(xué)家和天文學(xué)家（他們不喜歡把一項(xiàng)物理實(shí)驗(yàn)稱作“天文臺(tái)”），后者非常反對(duì)這項(xiàng)計(jì)劃，反復(fù)在研究中和研討會(huì)上詰問LIGO團(tuán)隊(duì)，并要求拿出項(xiàng)目有效的實(shí)際證據(jù)。2016年2月10日，當(dāng)LIGO團(tuán)隊(duì)公開宣布他們記錄到黑洞相撞產(chǎn)生的引力波時(shí)，全世界看到了他們的回答。

當(dāng)諾貝爾獎(jiǎng)宣布的慶典在哥倫比亞大學(xué)舉行時(shí)，我就坐在LIGO項(xiàng)目最猛烈的批評(píng)者之一理查德·加爾文（Richard Garwin）身旁，這位在IBM供職、人脈廣泛、頗有影響的著名物理學(xué)家，他當(dāng)時(shí)高興得眉開眼笑。