玥玥小編
“如果我說自己的大學(xué)畢業(yè)成績(jī)排倒數(shù)第一,一定沒人相信成績(jī)?nèi)绱嗽愀獾奈疫€能當(dāng)大學(xué)教授吧?”說這話的,正是日本的物理學(xué)家小柴昌俊,畢業(yè)于東京大學(xué),是2002年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、東京大學(xué)的榮譽(yù)教授。據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》網(wǎng)站報(bào)道,小柴昌俊于2020年11月12日夜去世,享年94歲。小柴昌俊的一生頗富傳奇性:他是一個(gè)考入東京大學(xué)物理系的學(xué)霸,但又是他那一屆物理系學(xué)生中的倒數(shù)第一的學(xué)渣;他負(fù)責(zé)著名的神岡探測(cè)器,在退休前一個(gè)多月,這個(gè)探測(cè)器成為首次探測(cè)到超新星中微子的兩個(gè)探測(cè)器之一,他也成為全球第一個(gè)捕獲到超新星爆炸產(chǎn)生的中微子的科學(xué)家。2002年,他因?yàn)殚_拓了中微子天文學(xué)這一全新天文學(xué)領(lǐng)域,與美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)教授雷蒙德·戴維斯等一起獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他不僅自己是諾獎(jiǎng)得主,還培養(yǎng)出了獲諾獎(jiǎng)的學(xué)生!由戶冢洋二與梶田隆章領(lǐng)導(dǎo)的利用超級(jí)神岡探測(cè)器證實(shí)大氣中微子振蕩現(xiàn)象的團(tuán)隊(duì),證實(shí)了“太陽中微子振蕩”現(xiàn)象。2015年,梶田隆章與阿瑟·麥克唐納分享了當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),戶冢在2008年因大腸癌逝世而失去了分享諾獎(jiǎng)的機(jī)會(huì)。然而,這樣一位偉大的物理學(xué)家,卻曾撰寫了一本名為《我不是好學(xué)生》的自傳。相信他這一生傳奇的故事,會(huì)永遠(yuǎn)激勵(lì)著每一個(gè)正在努力的你!
名人風(fēng)范·與物理的相遇
在那里我拼命學(xué)習(xí),一直住在研究室里,鋪著被褥的長(zhǎng)桌便是我的床。在1997年我被授予文化勛章的時(shí)候,南部老師不知怎么想起了我當(dāng)年執(zhí)著的樣子,于是贈(zèng)予我一幅畫。畫里一只黑猩猩說道:“我也曾夢(mèng)想成為一名物理學(xué)家?!?/p>
——小柴昌俊《幽靈粒子:透視未知的宇宙》
如果說人生有起跑線的話,小柴一定是在負(fù)數(shù)。小柴昌俊于1926年9月19日出生于日本愛知縣豐橋市。因?yàn)樗母赣H是軍人,他從小就確立了考取陸軍幼年學(xué)校、投身軍旅的人生目標(biāo)。然而不幸的是,在他讀中學(xué)一年級(jí)時(shí),突然患上了小兒麻痹癥,右手殘疾,夢(mèng)想破滅。
然而,多虧了小柴中學(xué)的班主任金子英夫老師,給予了此時(shí)無助的他很大的力量:“如今金子老師已經(jīng)離世多年,我卻永遠(yuǎn)不會(huì)忘記他,正是他為我開啟了物理學(xué)習(xí)的大門?!痹谛〔褡≡浩陂g,金子老師送了他一套《物理學(xué)的進(jìn)化》,“雖然我當(dāng)時(shí)還無法完全理解書中的內(nèi)容,但這套書給我留下了非常深刻的印象,讓我不禁感慨,原來世上還有一門這樣的學(xué)問”。
后來,小柴考入了心儀的舊制第一高等學(xué)校,但由于家里不富裕,他不得不打工掙錢,經(jīng)常要干三四份活。當(dāng)時(shí),有一位負(fù)責(zé)組織力學(xué)專題研討會(huì)的物理老師對(duì)小柴的印象并不好,每當(dāng)研討會(huì)輪到小柴站在黑板前發(fā)言的時(shí)候,小柴總會(huì)以“我得了小兒麻痹,胳膊抬不起來”為借口逃課。在臨近高考的某一天,小柴來學(xué)校澡堂洗澡。蒸騰的水汽中,他忽然聽到有人在議論自己?!靶〔窬郎?zhǔn)備考哪個(gè)系?”“他物理不行,所以可能是印度哲學(xué),反正不是物理……”說話的正是小柴的物理老師。這番話無疑觸及了小柴的自尊心,于是在此后的一個(gè)月內(nèi)他開始加倍努力學(xué)習(xí):“當(dāng)時(shí)要想報(bào)考東京大學(xué)的物理專業(yè),成績(jī)必須保持在年級(jí)前10%。經(jīng)過一番刻苦努力,我終于考上了。”
素材片段示例·得失
得失之間,淡然處之。物理學(xué)家小柴昌俊小時(shí)的夢(mèng)想是當(dāng)軍人或音樂家,但上中學(xué)時(shí)忽然得了小兒麻痹癥,其后遺癥造成右臂殘疾,致使夢(mèng)想破滅。然而,就在他住院期間,班主任送了他一本愛因斯坦的書,使他從此走上了物理研究的道路。嚴(yán)重的挫折使他失去很多,然而同時(shí)促使他在困境中開辟出創(chuàng)新的道路。
名人風(fēng)范·大學(xué)里的墊底“學(xué)渣”
我想以自己為例來鼓勵(lì)年輕人,只要認(rèn)真地做某一件事,即使在校成績(jī)不佳,最終也能取得一定程度的成功。我們?cè)谏洗髮W(xué)期間學(xué)習(xí)的知識(shí)大部分都需要理解和認(rèn)知,可以說這是一種被動(dòng)接受知識(shí)的學(xué)習(xí)。大學(xué)畢業(yè)后,當(dāng)我們進(jìn)入研究生院或者步入現(xiàn)實(shí)社會(huì)時(shí),自己提出問題并獨(dú)自尋求解決辦法的主動(dòng)學(xué)習(xí)則成為主流,這也是人類的一種區(qū)別于被動(dòng)認(rèn)知的能力。也就是說,學(xué)校的成績(jī)并不能左右人的一生。
——小柴昌俊《幽靈粒子:透視未知的宇宙》
←小柴昌俊的成績(jī)單
1948年,小柴考上了東京大學(xué)的物理專業(yè)后,依舊像高中時(shí)那樣打工湊學(xué)費(fèi)與生活費(fèi),因此經(jīng)常缺課。小柴直言:“聽起來這貌似是一個(gè)正當(dāng)?shù)睦碛桑瑸槲掖髮W(xué)時(shí)期糟糕的成績(jī)找到了合理的借口?!毙〔裨谒摹队撵`粒子》一書中,向讀者展示了自己的成績(jī)單:除了物理學(xué)實(shí)驗(yàn)一、二這兩門課之外,沒有一門優(yōu);連物理實(shí)驗(yàn)學(xué)——研究實(shí)驗(yàn)的學(xué)問,而不是做實(shí)驗(yàn)——都只是及格(“可”)。
臨近大學(xué)畢業(yè)的時(shí)候,小柴依舊沒有明確的人生規(guī)劃,在找工作和做研究之間糾結(jié)不已,但最終,他選擇繼續(xù)深造:“由于當(dāng)時(shí)很難找到工作,所以我向山內(nèi)恭彥老師提出請(qǐng)求,希望他的研究室可以收留我?!痹谶@期間,大學(xué)畢業(yè)成績(jī)墊底的小柴還不小心讓山內(nèi)老師“丟了面子”。出于對(duì)學(xué)生的關(guān)心,山內(nèi)老師詢問小柴讀研究生的學(xué)費(fèi)是否有著落,是否想要獎(jiǎng)學(xué)金?!爱?dāng)然了老師,如果能的話我當(dāng)然想要?!毙〔裨谧约旱幕貞涗浿袑懙?,“等到下一周我們又在走廊相遇的時(shí)候,山內(nèi)老師這樣說道:‘小柴,你可真是讓我丟面子呀?!趺戳??我不解地問道。他回答說:‘我不了解你的學(xué)習(xí)成績(jī)就開口為你申請(qǐng)獎(jiǎng)學(xué)金,大家都笑話我呢?!苯Y(jié)果自然與之前一樣,小柴繼續(xù)著一邊上課一邊打工賺錢的生活,而這些生活上的困難,從來沒有成為小柴在物理研究上的障礙。
1953年,小柴昌俊在東京大學(xué)獲得碩士學(xué)位后,申請(qǐng)到獎(jiǎng)學(xué)金,來到羅徹斯特大學(xué)讀博士。豐厚的獎(jiǎng)學(xué)金為小柴昌俊專心做研究提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ),另外,一事無成的緊迫感也驅(qū)動(dòng)他專心治學(xué)。1955年,小柴昌俊獲得博士學(xué)位,前后只用了兩年。
素材片段示例·不以“分?jǐn)?shù)”論英雄
接受的教育、獲得的知識(shí)、經(jīng)歷的成長(zhǎng),從來不會(huì)以“分?jǐn)?shù)”來展現(xiàn)。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主小柴昌俊,在大學(xué)期間,一度被認(rèn)為是“差生”:學(xué)習(xí)不好、沒有獎(jiǎng)學(xué)金,甚至畢業(yè)成績(jī)單里,16門科目,只有一兩門是優(yōu)。這個(gè)一度讓老師“丟面子”的差生,卻在之后獲得博士學(xué)位,甚至斬獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。正如他所說:“學(xué)校的成績(jī)并不能左右人的一生?!薄拔蚁胍宰约簽槔齺砉膭?lì)年輕人,只要認(rèn)真地做某一件事,即使在校成績(jī)不佳,最終也能取得一定程度的成功?!?/p>
名人風(fēng)范·幸運(yùn)的人,也是有所準(zhǔn)備的人
總之,我們想盡各種辦法以減少背景干擾,最終在1987 年1月成功地完成了對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的改造,使其具有了能捕捉到相當(dāng)清晰的太陽中微子信號(hào)的能力。完成改造工作的一個(gè)多月后,在大麥哲倫云內(nèi)發(fā)生了一場(chǎng)超新星爆發(fā)。
——小柴昌俊《幽靈粒子:透視未知的宇宙》
←發(fā)生在大麥哲倫云內(nèi)的超新星爆發(fā)
返回日本后的小柴將目光投向了他一生中最重要的研究對(duì)象——中微子。宇宙中充滿了中微子,但它與其他粒子幾乎不發(fā)生反應(yīng),中微子非常難以觀測(cè)到,被稱為“幽靈粒子”。若能查明宇宙里中微子的真實(shí)面貌,就能極大豐富擴(kuò)展人們對(duì)宇宙整體環(huán)境、星體的誕生和演化這一類信息。要捕捉“幽靈粒子”,必須要有高靈敏的探測(cè)器。為了構(gòu)建一個(gè)這樣的探測(cè)器,小柴來到了神岡的一個(gè)地下廢棄砷(砒霜)礦井。有位美國(guó)科學(xué)家觀其實(shí)驗(yàn)裝置后曾私下說:像這樣的廢棄砒霜礦井,按美國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),污染嚴(yán)重超標(biāo),是不許人進(jìn)入的。而小柴竟在這樣的環(huán)境下,堅(jiān)持了20年。
但令人遺憾的是,在這20年間,他并沒有如預(yù)期的那樣探測(cè)到質(zhì)子衰變事例。不過,“有心栽花花不開,無心插柳柳成蔭”,小柴在經(jīng)過長(zhǎng)期努力中得到了一些“副產(chǎn)品”,1987年,神岡探測(cè)裝置與美國(guó)、蘇聯(lián)的探測(cè)裝置同時(shí)探測(cè)到了來自大麥哲倫星云的超新星爆發(fā)的中微子信號(hào)。這是一顆注定名垂青史的超新星,因?yàn)樗谴饲敖?00多年來距離地球最近的超新星,它與地球的距離僅17萬光年。事實(shí)上,直到2020年,人類還沒有發(fā)現(xiàn)比它更近的超新星。在這顆超新星被觀測(cè)到之后,天文學(xué)家持續(xù)觀測(cè)這顆超新星,并從理論上研究了它的輻射性質(zhì)。這些研究表明,它爆炸前的質(zhì)量大約為20個(gè)太陽,是典型的大質(zhì)量恒星。小柴昌俊負(fù)責(zé)的神岡2探測(cè)器與其他兩個(gè)探測(cè)器首次證明證實(shí)了“星星如何爆炸為超新星”的理論猜想,而小柴昌俊公布神岡的結(jié)果時(shí),距離他退休的時(shí)間只剩下20天。
很多人評(píng)價(jià)說他獲得諾獎(jiǎng)有一部分幸運(yùn)在,然后,回望他的一生,早在中學(xué)時(shí)期,他就已經(jīng)與物理結(jié)下不解之緣。浩瀚宇宙,人很渺小,若非熱愛,何以將17萬光年前宇宙中的那一瞬變?yōu)橛篮悖?/p>
素材鏈接·唐孝威與諾獎(jiǎng)擦肩而過
1978年1月,46歲的高能所科學(xué)家唐孝威帶領(lǐng)一個(gè)中國(guó)科學(xué)家小組,到德國(guó)漢堡電子同步加速器中心參加丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的Mark-J實(shí)驗(yàn)組的工作。而51歲的日本科學(xué)家小柴昌俊當(dāng)時(shí)也來到漢堡,參加了另一個(gè)實(shí)驗(yàn)組的工作。兩人在漢堡認(rèn)識(shí)以后,因?qū)|(zhì)子衰變實(shí)驗(yàn)都有濃厚興趣,開始談?wù)搶?shí)驗(yàn)方案。1979年9月,唐孝威回國(guó),小柴昌俊也回到日本。此后,兩人經(jīng)過多次通信聯(lián)系,建議中日兩國(guó)合作建造大型水切侖柯夫探測(cè)裝置,以探測(cè)質(zhì)子衰變事例。據(jù)介紹,如果探測(cè)到粒子物理大統(tǒng)一理論所預(yù)言的質(zhì)子衰變事例,將是粒子物理發(fā)展史上的一個(gè)重大成果;如果探測(cè)不到質(zhì)子衰變,這個(gè)大型探測(cè)裝置用于宇宙線研究,也會(huì)有許多“副產(chǎn)品”。
要尋找是否有質(zhì)子衰變的稀有事例,探測(cè)裝置必須放在地下。由于日本是一個(gè)多地震的島國(guó),缺少高山,而在中國(guó)西部,幾千米的高山隨處可見。因此,兩人共同建議實(shí)驗(yàn)在中國(guó)進(jìn)行,中方負(fù)責(zé)尋找山洞并建設(shè)深洞實(shí)驗(yàn)室,配備水電運(yùn)行條件。唐孝威遂向中科院提出申請(qǐng),但最終因?yàn)榉N種原因,并沒有能夠進(jìn)行下去。
于是,小柴昌俊在日本神岡開始獨(dú)自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1987年,神岡探測(cè)裝置與美國(guó)、蘇聯(lián)的探測(cè)裝置同時(shí)探測(cè)到了來自大麥哲倫星云的超新星爆發(fā)的中微子信號(hào)。沒有建造探測(cè)裝置的中國(guó),則錯(cuò)失了人類歷史上首次記錄到超新星爆發(fā)中微子的機(jī)會(huì)?!爸Z貝爾獎(jiǎng)是可遇而不可求的。中國(guó)人有好的物理思想,好的實(shí)驗(yàn)方案,好的高山深洞地理?xiàng)l件……”曾經(jīng)是唐孝威助手的何景棠這樣感嘆。
素材片段示例·堅(jiān)持的意義
從來到神岡的一個(gè)地下廢棄砷(砒霜)礦井建立神岡探測(cè)器,到探測(cè)到了來自大麥哲倫星云的超新星爆發(fā)的中微子信號(hào),小柴昌俊就是在這個(gè)被美國(guó)科學(xué)家認(rèn)為“污染嚴(yán)重超標(biāo)”的地方駐守了20年?!跋氡M各種辦法以減少背景干擾,最終在1987年1月成功地完成了對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的改造……完成改造工作的一個(gè)多月后,在大麥哲倫云內(nèi)發(fā)生了一場(chǎng)超新星爆發(fā)?!毙〔癫」忌駥慕Y(jié)果時(shí),距離他退休的時(shí)間只剩下20天。有人說這是他最幸運(yùn)的事,但是若非小柴十年如一日的堅(jiān)守,怎有這樣令人震撼的結(jié)果?