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頑強 執着 探索 成功--有感於史蒂芬-霍金和陳景潤的研究經歷
送交者: linda 2011年07月10日13:59:41 於 [教育學術] 發送悄悄話

今天是虎年初三,陽光衛視《觀天下》欄目講述了霍金一生對於黑洞理論的貢獻經歷深深地吸引了我。霍金因《時間簡史:從大爆炸到黑洞》(A Brief History of Timefrom the Big Bang to Black Holes)而舉世聞名。他從研究黑洞出發,探索了宇宙的起源和歸宿,解答了人類有史以來一直探索的問題:時間有沒有開端,空間有沒有邊界。這是人類科學史上里程碑式的佳作。該書被譯成40余種文字,出版了1000余萬冊,使黑洞成為家喻戶曉的概念。1979年,他被任命為劍橋大學有史以來最為崇高的教授職務,即只有牛頓和狄拉克擔任過的盧卡遜數學教授。霍金的魅力不僅在於他是一個充滿傳奇色彩的物理天才,也因為他是一個令人折服的生活強者。他不斷求索的科學精神和勇敢頑強的人格力量深深地吸引每一個知道他的人。

霍金21歲時不幸患上肌萎縮性側索硬化症,卻沒有使他停止對於宇宙空間的探索。家中雖有愛人買來的《時間簡史》,也略覽過,但是對於裡面的理論並沒有深刻的印象,更是對此費解。197431日,霍金在《自然》上發表論文,闡述了自己的新發現黑洞是有輻射的(被稱為霍金輻射)。他的新發現,被認為是多年來理論物理學最重要的進展。黑洞的霍金輻射理論表明,黑洞不僅具有一般的力學性質,而且具有量子性質和熱性質。如果黑洞的輻射譜為嚴格的黑體譜,則黑洞輻射過程中信息丟失。這一論斷被一些人稱為“霍金悖論”,因為它與量子理論相牴觸(量子理論在原子的水平上對宇宙加以描述,推斷出信息是從來不會丟失的)。不久遭到了美國量子理論學家雷納德•薩斯金的質疑:黑洞真的會在宇宙中消失並帶走所有被吸入的信息(information)嗎?薩斯金等人的質疑使霍金對於自己的理論也不安,30多年來他試圖找出自己理論的錯誤,更是在尋找一種新的理論來解釋宇宙黑洞。

一般患上與他同樣疾病的人只能延續兩年左右的生命,而他的生命力與他探索宇宙的意志力一樣堅強,生命的奇蹟與他的宇宙大爆炸理論一樣神奇,讓世人震驚。2003年他曾患上嚴重的肺炎,人們以為難以再出現奇蹟了,但是他頑強的意志力讓他再次進入研究狀態,三個月時間就出院開始繼續他的黑洞研究,而且是日以繼夜,每天工作到深夜,超過十幾個小時的高度緊張的思維狀態。

在他的一位研究生的幫助下,他終於證明那篇支持薩斯金觀點的數學文章的錯誤。2004721日,在愛爾蘭都柏林舉行的“第17屆國際廣義相對論和萬有引力大會”上,霍金宣布了他對宇宙黑洞的最新研究結果,表示自己原來的觀點錯了,信息應該守恆:黑洞並非如他和其他大多數物理學家以前認為的那樣,對其周遭的一切“完全吞噬”,事實上被吸入黑洞深處的物質的某些信息可能會在某個時候以另一種形式釋放出來:信息守恆。為解決悖論問題,他提出了平行宇宙的概念,即有多個宇宙共存,被黑洞“吞噬”的信息進入了另一個不存在黑洞的宇宙中。

看着紀錄片中對於霍金一生不平凡研究經歷的介紹,我的腦海中浮現了一個中國數學家的名字――陳景潤。陳景潤是讓中國人自豪、驕傲和敬佩的一位數學家。他與霍金的相似之處,不僅是他們的身份-數學家,還有他們都是科學事業上頑強、勇敢、執着的探索者。陳景潤無論身處何種境地,乃至病魔纏身,仍執着於他的“哥德巴赫猜想”,一生雖未有幾篇讓國際數學界關注的重要論著,但僅此一項研究成果就讓他名揚天下,因為那是他一生數學研究心血的結晶。

中國現在還有多少學者敢投入一生之精力去探索一個可能會令國際學界震驚的理論呢?陳景潤也只是那個時代才可能出現的了,因為在那個物質世界很匱乏,工資收入均很低,許多年都沒有評定職稱之說,幾乎沒有物質激勵的時代才可能出現。在當今時代,一名大學教師或研究人員深曉如此做的巨大機會成本和風險。嚴格的說,做任何科學研究都是有風險的,科學研究是探索未知的過程,人不是先知,不可能解決任何存在於我們周遭世界乃至宇宙的問題。學者是利用自己的知識資本、能力資本去解決自己認為值得以及職業需要去探索研究的問題。完全憑藉個人研究興趣,不思任何return的研究是很少見的。無論是大學教師還是科研機構的研究者,都既希望自己的研究成果得到學界或社會認可,同時也能帶來經濟收益(這也是大學或科研機構設置科研成果獎勵或項目基金的制度安排的原因之一)。因為研究者都是理性經濟人,他們在做任何一項研究決策時都會考慮風險和機會成本。如果某項研究對於研究者來說,需要花費巨大的精力,成功的時間點難以預測,風險很大,那麼他(她)就可能會選擇放棄,轉而去選擇一項自己可控時間、成功把握較大的研究項目。這種項目能夠在短時間內不僅給他帶來學界或社會認可(如發表論著、在學術會議上宣講、科研成果獲獎、媒體報道等),也可能會給他帶來經濟收益(如論著獎勵基金、晉升職稱等)。另一方面,假使他們不顧研究風險,但他們也會權衡該項研究的機會成本。時間越長的研究的機會成本越高。如果一個研究者花十年、二十年時間才能完成某項重要研究,為了保持短期內獲得較高收益,他就不太可能去選擇這樣的長期研究項目,而是轉向一年、三年或五年就能完成的項目,因為這些項目的機會成本相對較低,即使不成功也能很快轉入新的研究項目,不至於短期內損失過高。

因此,如果希望還能出現陳景潤似的科學家,需要在科技人才評價制度上做些創新。美國哈佛大學的校訓是:“與柏拉圖為友,與亞里士多德為友,更要與真理為友。”哈佛校長昆西對此做出了更明確的解釋:“大學最根本的任務是追求真理,而不是去追隨任何派別、時代或局部的利益。”大學教師的研究使命應是追求真理,我們需要哈佛人所具有的這種追求真理的執著和勇氣,當然我們更希望政府、高校和其他科研機構能夠為研究者構建和營造一個“以人為本”和“學術自由”為核心的社會人文環境,形成自由、平等、開放、以嚴肅學術批評與寬鬆和諧相結合的學術環境和鼓勵創新、寬容失敗的文化氛圍和體制,並建立以創新為主要價值取向與尊重人的個性發展相結合的評價體系。

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