诺贝尔获奖者Carl Wieman的故事。

Carl Wieman是2001年诺贝尔物理奖得主，最近他到我们学校作了两场报告。 第一场4月7号是关于普通物理教学的（http://ur.rutgers.edu/medrel/viewArticle.html?ArticleID=5049），第二场4月8号是针对大众讲解他的诺贝尔奖工作，也算是科普的一种（http://www.physics.rutgers.edu/irons/）。

他的研究是有关波色－爱因斯坦凝聚的实验，一个很基础的题目，为什么他还对普通物理教学有兴趣而且专门有报告？带着这个困惑我先去听了他第一个报告，就是教普通物理，尤其是非物理专业的。因为对这个题目不是太了解，所以他讲的东西我也只是听听而已，不知道到底有多好，不过台下观众的掌声是很热烈的。有深刻印象的一些片断，一是他说根据一些统计，老师教课的内容，学生下课后一般只记得大概10％，过了两天后就更少了；另一个统计是下课后让学生简单复述所学内容，结果只有很少同学能够复述出来。当然，美国的学生水平参差不齐，好的可以很好，他针对的主要是如何提高一般水平同学的学习积极性和效率。有两点我有些印象，一是让学生带着问题去听课，让同学听完课后能够回答出来问题；第二个就是运用互动模式的计算机软件，形象化地描述物理问题，学生可以随时自己作些简单的计算机模拟实验来测试自己的理解。这样学生不是单纯地接受知识，而是自己去体会，加深了理解也更有兴趣（http://www.colorado.edu/physics/phet/web-pages/index.html）。由于我习惯性在听报告时瞌睡一会，尤其是在下午，人多的报告厅，所以听到的一定不完整，大家可以去他推荐的他的教育试点网站看看。

公平的讲，这种计算机模拟的教学软件，是跟计算机发展紧密联系的，也只有在现在这样的条件下，才有可能让每个学生都能够上网参与，才能够通过简单的编程实现那些动画互动软件。后来偶尔和一个本系的教授谈及Carl的教学理念，有关上课师生互动的一些模式，这位教授就说我们系的普通物理教学模式其实已经超过他介绍的了等等。当然，Carl作为一个诺贝尔得主能够参与其中，使得这样非传统模式的影响力更大了。 Carl 本人也因为他在教育方面的成绩而选为2004年美国的"National Professor of the Year"。

第二天的"Irons lecture"（Irons 是一个人的姓）是针对学校附近任何对科学感兴趣的人的，宣传里面说面向高中生，大学生，老师，甚至你的邻居都可以来。4月8号上午下起了小雨，开始大家以为来的人会很少，不过后来还是来了不少人，大概诺贝尔得主还是有一些号召力的：）甚至还有象是一家人模样抱着两三岁的孩子来的。不过这些孩子还挺懂事，最多在会场里面走来走去，都没有哭闹的，估计是见惯了类似场面，知道该如何合作了。Carl的题目自然是激光冷却制备波色－爱因斯坦凝聚态，大多数幻灯片都是贯彻昨天他讲的用很形象的动画来描述物理，比方说把原子画成保龄球，激光发生器象机关枪一样发射网球大小的光子，一个原子朝这边慢慢飞过来，你就调整枪的位置对准原子发出光子，一直把原子打到速度变慢最后停下来。而速度变慢了就表明它的温度变低了。另一个形象的比喻是关于蒸发制冷，Carl用热咖啡作为例子，说咖啡杯上热腾腾的蒸气带走了大量的热，所以咖啡放一阵子就凉了，如果给加上一个盖子，没有蒸发制冷，就会一直是热的。而他在最后冷却激光捕获的原子时，也是利用一个杯子一样的“容器”（磁势阱），让能量高的原子能够从杯子上面溢出去，剩下的原子温度就更低了。讲座中间他也说一些有趣的事情，比如他说他这个诺贝尔奖很特别，为什么呢，因为2001年是百年纪念，把以前得了诺贝尔奖的人都邀请去了，所以场面很盛大。又开玩笑的说，别忘了告诉你的小孩，得这个诺贝尔奖名头的同时还有百万美元的奖金以及免费旅游等等。

Carl讲座的效果很好，坐我旁边的一个中年人非常买力的鼓掌，大有fans的感觉。演讲完了之后是观众提问时间，观众提了各式各样的问题，比较可贵的是Carl对于某些太专门的问题明确说他现在不回答，可以后面找他讨论，现在只回答大部分观众可以理解的问题。有个人问为什么用Radium原子，Carl回答说因为他们那时候很穷，只有很便宜的激光器，波长只适合Radium原子。问题结束后，又是热烈鼓掌。完了我去当面问了个小问题。本来系里老师组织了免费午餐，愿意参与的研究生可以和Carl再聊一下。可是由于我早已约好了和普林大学崔琦实验室一个中国学生互相参观一下实验室，所以就没有去聚餐。后来听说送午餐的迟到了将近一个小时，被老师称为这次Carl来访的唯一美中不足之处。

Carl给我留下了挺深刻的印象，觉得就算在美国他也是比较特别的一个教授，于是后来我就专门去看了一下他的诺贝尔获奖演说和自传（http://nobelprize.org/physics/laureates/2001/wieman-autobio.html）。果然他的经历的确不太寻常。他父母虽然大学毕业，很早就跑到Oregon的森林里锯木头为生，他是老四，小的时候只能自己一个人玩因为其他人家的房子都离得很远，最近的小店也要走很多里的山路（美其名曰培养了他的独立性）。平时他就在林子里逛，采一些水果和松果，可以卖钱补贴家用。每周全家跑老远到最近的一个小镇去买生活用品。不过他父母通过关系（因为他们不算这个图书馆服务的社区）让他们能够从公立图书馆接到一些书回去看。那时候的他非常嫉妒别的小朋友有电视看而他没有（后来反思觉得这也不是坏事，看书学得更多）。他的小学在他入学的那年从一间房间的学校括建到三间房，到第七年的时候必须要坐很长时间的车去一个叫Philomath的小镇（小村）读中学。这里的学生都是伐木工人和农民的孩子，但一个年轻理想主义得老师使得他对科学有了一些兴趣，他甚至觉得有些概念这位老师讲得比他后来在MIT的老师还强。一年之后，他的父母为了孩子的教育，搬到了Carl眼里的“大城市”，有2万5千人口的Corvallis。当他们搬进新家时，Carl兴奋地发现房子里有供热系统而不用烧木头了，家门口也有像样的马路了。最为重要的是，作为Oregon州立大学的所在地，当地的学校质量很好，因为教工孩子在这里上学。Carl认识了些聪明的同学并且同学的家长教了他们不少东西。

高中时代的Carl，学习独立，不愿意作老师制定的东西，所以成绩还好但不是老师认为的最好的学生。课余他热衷于下国际象棋，参与了州内以及附近州的锦标赛，并且在他那个年龄组里面排名靠前。10年级他16岁的时候他“退休”了，因为觉得可以作些比下棋更有益的事情，比如学习和打网球。他有一个他自己认为既是优点又是缺点的习惯，就是干一件事情就很专著而不顾其他事情了。很快他网球打的也很好。他觉得这也许是他被MIT挑中的原因之一。

从他现在作为大学教授的观点来看，当时MIT录取他的原因很可能是想看看一个在野林子里面长大的小孩会是怎样的学生。上了MIT后，他还是非常专著他喜欢的事情，打网球和室内壁球，都是校内最高水平。可是他太好强，一直打到右手肘部受伤。别人估计就歇了，Carl换成左手打，而且没过多久居然水平又可以打校际比赛了。可是估计是方法不当加野蛮操作，没多久左手肘部也受伤了，于是只好再次退休，开始学物理了。

Carl 对于正规上课没有什么兴趣（这大概就是他后来想改变物理课上课方式的由来吧），好在大学里老师告诉他可以参与研究项目来抵正常上课的学分。于是第一年暑假他就跑去跟Dan Kleppner教授作研究了。他发现这份工作比起他高中毕业那个暑假在伐木场打工可强多了。从此他就尽量避免上课考试，而是自己学习或者跟其他研究生和博士后讨论。他发现这样一来他比那些忙于准备考试的同学对物理的兴趣还要多一些。而且他自学新知识的能力也得到了锻炼。他觉得大学里应该也允许这样的学习方式让学生来选择。

大学里的一件趣事是，Carl在实验室里住了半年。因为他晚上实验到很晚，白天到学校健身房锻炼洗澡，所以他觉得为什么不省下这一笔房租钱呢。半年后，觉得有点烦了就又租房子住了。可是这个“献身物理”的名声传了出去。

后来Carl的经历就不算太特别了。从MIT毕业后，到Stanford读了相关方向的phD。然后到Michigan作博士后，比较坎坷的一段经历。开始他以为人家请他作research faculty因为title是Research scientist，结果来了后作的是博士后的活，而且由于经费问题他还得去教书，所以比一般博士后还差。经过艰苦的两年多，终于转成assistant professor。而当他准备作自己的独立的实验的时候，资格老的教授因为他转变方向而对他不满，从而使得他很难在系里工作下去，在Michigan的随后几年，他和他的研究小组只有很少的成果，这对他升副教授很不利。

1984年是他的幸运年，他的第一个博士生Sarah毕业了，然后和他结婚了：）而他也拿到了Colorado的副教授的职位。他从事的新的研究也有了起色，博士和博士后都很有创见，随后一些年里，他升了教授。在90年代中期，他们用比别人差很多的设备，完成了这项波色－爱因斯坦凝聚态的工作。而在他们公布结果之后几个月，MIT他呆过的组里的一个年轻的德国裔学者，经过长时间的准备，用好的多的设备，也作出了类似但比他们的结果更漂亮的实验。但是第一还是归他和他的博士后，2001年他和他的博士后，以及那个MIT的教授一起获得了诺贝尔奖。

在他成为教授之后，他就把一部分精力分到普通物理教育，尤其是非物理专业的上面。而获得诺贝尔奖使得他能够更好地去推广他的兴趣物理教育。到这里，Carl的故事就结束了。我觉得，针对我们中国国内的应试教育和落后的科研，Carl的观念是很值得我们思考的。