來源:科技日?qǐng)?bào) 作者: 高博
本報(bào)記者 高博
“當(dāng)我告訴人們,我發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶體的時(shí)候,所有人都嘲笑我。”為堅(jiān)持己見而備受打擊時(shí),謝赫特曼想不到,二十多年后,會(huì)因此拿到諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
前幾天,2011年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和化學(xué)獎(jiǎng)先后揭曉——“宇宙加速膨脹”和“準(zhǔn)晶體”的發(fā)現(xiàn)最終贏得評(píng)委會(huì)青睞。有趣的是,這兩項(xiàng)研究一開始都被懷疑,而“固執(zhí)”的科學(xué)家最終贏得了桂冠。
“這個(gè)結(jié)果太瘋狂”
“這個(gè)結(jié)果太瘋狂,我們甚至有些害怕。”2011年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主之一珀?duì)栺R特,在得悉自己獲獎(jiǎng)后,如是描述當(dāng)年的心情。
另一個(gè)研究小組的里斯,回憶當(dāng)時(shí)得到觀測(cè)結(jié)果后,曾心想“喔,我們搞錯(cuò)了!”但經(jīng)過數(shù)星期覆核,他感到:“我的天!這結(jié)果或許是對(duì)的。”珀?duì)栺R特、施密特和里斯三人分享了今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng),因?yàn)樗麄児餐l(fā)現(xiàn)了宇宙加速膨脹的事實(shí)。而當(dāng)年研究開始時(shí),他們本來預(yù)計(jì)會(huì)測(cè)量到宇宙減速膨脹,并想測(cè)量這速度是如何減慢的。
據(jù)報(bào)道,馬里蘭州大學(xué)聯(lián)合量子研究所發(fā)言人舍韋表示,3名科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)是過去30年來對(duì)物理學(xué)的最大震動(dòng),“當(dāng)時(shí)不少人認(rèn)為研究有問題,但事實(shí)上無錯(cuò),后續(xù)研究均證明了發(fā)現(xiàn)是對(duì)的”。
珀?duì)栺R特用了9個(gè)月來審視數(shù)據(jù), 最終不得不接受這一事實(shí)。類似的結(jié)論施密特和里斯也得到了。這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)總共分析了近50顆超新星。
“他們一開始對(duì)于超新星天文學(xué)中的許多困難并不完全了解。”國(guó)家天文臺(tái)研究員,宇宙學(xué)家陳學(xué)雷評(píng)論說,“‘無知者無畏’,可能是他們?cè)诖蠖鄶?shù)天文學(xué)家對(duì)超新星觀測(cè)感到悲觀時(shí),勇于進(jìn)行這項(xiàng)研究的部分原因。”
陳學(xué)雷介紹說,珀?duì)栺R特接掌超新星觀測(cè)工作,正是在項(xiàng)目最困難的時(shí)期:他們未取得任何成果,連一顆超新星都沒能發(fā)現(xiàn)。“這一項(xiàng)目是否還能進(jìn)行下去?伯克利以及美國(guó)的資助機(jī)構(gòu)在認(rèn)真評(píng)估后決定繼續(xù)予以資助。”
之后,珀?duì)栺R特想方設(shè)法爭(zhēng)取多方望遠(yuǎn)鏡的使用權(quán),并且取得了突破。
“我覺得,施密特和里斯等人能夠憑借自己的研究積累,抓住戰(zhàn)機(jī),在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中一舉沖入研究的最前沿,其能力和敏銳令人欽佩。”陳學(xué)雷感慨道,“但更值得思索和借鑒的是,珀?duì)栺R特等人的頑強(qiáng)堅(jiān)持。作為研究者,要有信心和勇氣在困難時(shí)堅(jiān)持下去。”
另一方面,在陳學(xué)雷看來,美國(guó)的資助機(jī)構(gòu)能夠?qū)捜菔?,看出這一項(xiàng)目的科學(xué)價(jià)值和團(tuán)隊(duì)人員的能力,保持對(duì)這一項(xiàng)目的資助,也是非常有眼光的。
“有重大創(chuàng)新的科研常常有很大的風(fēng)險(xiǎn),很難保證完全實(shí)現(xiàn)計(jì)劃的成果。這時(shí)應(yīng)該怎么辦?”陳學(xué)雷說,“我國(guó)現(xiàn)在口頭上也常常說支持探索、寬容失敗,但實(shí)際上有風(fēng)險(xiǎn)的研究計(jì)劃很難得到支持,更不用提對(duì)失敗的理解和寬容了。這恐怕是我們所應(yīng)該深思的。”
“我知道我是對(duì)的,他們是錯(cuò)的”
無獨(dú)有偶,當(dāng)本屆化學(xué)獎(jiǎng)得主謝赫特曼29年前發(fā)現(xiàn)“準(zhǔn)晶體”時(shí),甚至難以發(fā)表論文。當(dāng)時(shí)所有同行都認(rèn)為,“準(zhǔn)晶體”違背了科學(xué)常識(shí)。
“當(dāng)我告訴人們,我發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶體的時(shí)候,所有人都嘲笑我。”謝赫特曼說,“但我并不在意,我知道我是對(duì)的,他們是錯(cuò)的,時(shí)間終于證明了這一點(diǎn)。”
直到最近,“固體分為晶體和非晶體兩種,金屬屬于晶體,玻璃屬于非晶體”的結(jié)論,還寫在很多中學(xué)教科書上。謝赫特曼的發(fā)現(xiàn),卻挑戰(zhàn)了這一成見。
1982年4月8日,謝赫特曼借助電子顯微鏡獲得一幅鋁鎂合金的晶體衍射圖,并發(fā)現(xiàn)圖像不符合晶體內(nèi)應(yīng)有的“原子周期性對(duì)稱有序排列”。
之后,謝赫特曼花費(fèi)了好幾個(gè)月的時(shí)間,試圖說服他的同事存在“準(zhǔn)晶體”,但一切均徒勞。不僅如此,他還被要求離開研究小組。無奈之下,謝赫特曼只有離開美國(guó),返回以色列,在那里,他的一個(gè)朋友愿意幫助他,公開發(fā)表“準(zhǔn)晶體”的研究成果。
最開始,這篇論文也沒能逃脫被拒絕的命運(yùn)。1984年,另一個(gè)研究小組獨(dú)立發(fā)現(xiàn)類似現(xiàn)象,謝赫特曼的結(jié)果才得以與之同時(shí)發(fā)表。這立即在學(xué)界引發(fā)軒然大波。一些同行權(quán)威公開反對(duì)謝赫特曼的看法,其中包括著名科學(xué)家、兩屆諾獎(jiǎng)得主鮑林。
“他公開說:達(dá)尼埃爾•謝赫特曼是在胡言亂語,沒有什么準(zhǔn)晶體,只有‘準(zhǔn)科學(xué)家’。”謝赫特曼回憶道。
作為晶體學(xué)權(quán)威,鮑林懷著一種近乎衛(wèi)道的熱情去維護(hù)既有的知識(shí)體系。他試圖把謝赫特曼的發(fā)現(xiàn)納入傳統(tǒng)的解釋框架,但這種努力走向了失敗。
如今,謝赫特曼的觀點(diǎn)得到了全世界同行的認(rèn)可。“謝赫特曼的發(fā)現(xiàn)是科學(xué)界最偉大的發(fā)現(xiàn)之一,勇敢挑戰(zhàn)了當(dāng)時(shí)的權(quán)威體系。”美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)主席納西•杰克遜說。
“謝赫特曼獨(dú)得諾貝爾獎(jiǎng)的事讓很多人奇怪。”學(xué)者肖陸江在網(wǎng)上發(fā)表評(píng)論說,“現(xiàn)在科學(xué)越來越依靠團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn),一個(gè)人獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷的發(fā)現(xiàn)很少了。一般得諾獎(jiǎng)的項(xiàng)目常常是幾個(gè)大團(tuán)隊(duì)競(jìng)爭(zhēng),甚至同時(shí)在頂級(jí)雜志上發(fā)表。相比之下謝赫特曼是單干戶,他在電鏡下發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體的時(shí)候別人都不信,他的原始文章艱難奮斗了兩年才得以發(fā)表。從這個(gè)意義上說,他一個(gè)人得獎(jiǎng)完全是應(yīng)該的。”