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懸崖上的物理學家|百家故事

本篇文章收錄於百家號精品欄目

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懸崖上的物理學家|百家故事

為什麼選擇這樣的路?這個世界上的確不乏絕路上求生的人,但他們往往是因為沒得選,一出生就在懸崖上,沒有退路,只能向上走。可從任何角度看,退路一直襬在這些人面前。數不盡的物理專業人士在金融和IT行業取得成功,即便不轉行,為什麼不回到費米實驗室,回到CERN,回到純粹的物理學裡,離開這個地下室?

他們用不同的方式給出了同一個答案——因為在這條路上,人不孤獨。

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李斐然

槐楊

編輯

尹夕遠

攝影

抉擇是在星期天早上到來的。早上8點,王貽芳突然收到了很多新訊息,大家提醒他去看一篇文章,諾貝爾物理學獎得主楊振寧寫的《中國今天不宜建造超大對撞機》。

那是2016年的9月。王貽芳是中國科學院高能物理研究所所長,一個實驗物理學家。文章裡面提到的對撞機,就是他當時正在提案討論的CEPC實驗專案。這是一項高能物理領域的大科學實驗,一旦建成,它將成為世界上最大的粒子對撞機,成為粒子物理研究的前沿工具。但它造價高昂,建造週期長,難度也很大,所以一直存在反對意見。楊振寧發表於知識分子的文章代表了其中關鍵的反對意見,包括美國在建造大對撞機上有過失敗前例,作為發展中國家的中國建造大對撞機不能解決燃眉之急,也會擠壓其他學科經費,等等。

王貽芳找周圍的人商量,這個反對意見,要不要回應一下?

大部分人勸他別回覆。王貽芳問婁辛丑的意見,婁是CEPC專案經理,高能粒子物理專家,參與過6個前沿物理實驗,他還作為當事人,親歷了美國SSC對撞機專案的爭議。他告訴王貽芳,你要是想回應也可以,那你要做好長期論戰的準備。大部分人沒太大興趣聽你說實驗的複雜,大家只想知道一個簡化的對錯。

高原寧是CEPC的機構委員會主席,當時在清華大學高能物理研究中心當主任。他是一個大大咧咧的人,永遠樂觀,常常說自己身上有東北人的野,山東人的犟,當院長的君子風範不總有,當土匪的勇氣還是常在的。他雖然一開始也不同意,但是最後還是支援王貽芳公開回應,科學精神想在中國落地的話,這樣的練習過程必不可少,公眾也需要一個機會,參與到公共討論之中。

那天從上午到下午,王貽芳寫了一份6000字的迴應,題為《中國今天應該建造大型對撞機》,逐條迴應了反對意見,為什麼美國SSC會失敗,怎麼做才能不去重蹈覆轍,經費具體是如何規劃的,第二天公開發表了出來。

我這個人比較直接,我不願意隱瞞自己的觀點,無論對我有利的也好,對我無利的也好,我不願意說假話。科學上這種事很多,這樣也行,那樣也行,沒有辦法說一定是這樣才是對,那樣就不對。遇到大家有不同意見的時候,可能有人覺得我為什麼這麼強硬,這麼堅持,那我認為是我看清楚了這個結果,把道理想清楚了,這是個學術的問題。既然我已經看清楚,那當然我會堅持。王貽芳告訴《人物》。

王貽芳是一個強硬的人,所有人都這樣說,他的反對者是這麼想的,他的同事、朋友、學生也都這樣認為。乍看上去,他的履歷是一份強者選擇的人生,恢復高考後第一批應屆大學生,在南京大學讀了分數最高的人才進得去的物理系,畢業後成為著名實驗物理學家、諾貝爾物理學獎得主丁肇中親自面試選拔的學生,作為最早一批物理專業留學生,跟隨丁肇中做前沿實驗,他在這個行業最頂尖的幾個中心——歐洲核子研究中心(CERN)、MIT、斯坦福大學—都工作過,最終回到中國,主持了我國在中微子領域最大的國際合作專案大亞灣中微子實驗。

只有深入其中,才會發現稀疏出現的不自洽。很多關鍵抉擇並不是他的決定,學核物理是學校分配的,參加丁肇中的面試是導師催他去的,即便到了CERN,他的研究方向多半是邊緣課題,選擇的理由是沒有人做。他說,自己其實最不喜歡跟人打交道,現在天天跟人打交道,那是沒辦法,是為了科學目標。上大學的時候他擔任過學生雜誌主編,他說,當時是走在路上,有人拉他去參加知識競賽,他不好意思拒絕,跟著去了,結果拿了獎,輔導員催他也得給系裡做貢獻,出一份雜誌。我不是一個學生積極分子,都是陰差陽錯,被逼無奈,被裹挾著往前走。他說你幫個忙吧,把這事做了,你說我怎麼辦,我也沒法拒絕,也不好意思拒絕。

為什麼不可以拒絕?你不是一個強硬的人嗎?

可是我不是這樣的人啊,他讓做就做了唄,我不是一個自己非得怎麼著的人。他回答時的表情,是解釋爭議捱罵的時候都沒有出現過的為難。我不拒絕被裹挾,應該這麼說,我也不能說我是隨和,估計周圍的人都不會這麼認為,但是在很多事情上,至少我判斷這事大問題沒有的話,我可以隨著大家走,跟著大潮流往前走,沒問題。

後來的很多選擇,都證明了這種強硬的反面。所有學生都說怕他,怕的是跟他討論科學問題,一旦買房缺錢了都知道,找他幫忙一定借。他甚至包容了寫文章攻擊過他的人,對方後來有事求他,他也沒拒絕。

一個只有物理領域內部的人才能察覺的矛盾是,高能物理實驗是一個以10年為最小時間單位的學科,粒子物理實驗的問題都非常複雜,要花一個10年研究準備,又一個10年建出來,再一個10年進行實驗,至於有沒有好結果,也許又要一個以10年為尺度的等待。一個實驗物理學家一生常常只有機會做一兩個大實驗。王貽芳的學術興趣在於中微子研究,他也已經完成了一個實驗,贏得了聲譽。建造CEPC這樣的對撞機,給他自己帶來的只有爭議,他在上面做不了自己的實驗,而且他今年已經58歲,等它能建出來,他也早就退休了。

爭議當中圍繞他的一個質疑在於動機,這個人如此堅持,圖什麼?然而,這個質疑應當指向一個更準確的命題——讓一個不拒絕隨波逐流的人,不顧反對,非要堅持到底的事,究竟是什麼?

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高原寧和王貽芳是同齡人,1990年代在CERN做實驗的時候,他就認識了這個人。當時他覺得,王貽芳是一個跟自己相反的人。他所在的實驗組自由散漫,老大是一個隨和的諾獎得主,開會坐最後一排。而王貽芳在丁肇中的實驗組,導師以強悍著稱,那是實驗物理世界定義了聞風喪膽的地方。王貽芳做過整個實驗組唯一的學生組長,他的個子不高,臉上永遠嚴肅,是出了名的強悍,跟同事爭論爭了一年也不退讓,曾在組內都認定不可能的情況下,精確測量了陶輕子的極化。他是一個強悍的導師帶出來的強悍的弟子。

直到後來回國共事才發現,王貽芳和自己一樣,都是那種甲殼堅硬、內裡柔軟的貝類動物。

最開始的時候,他們都不是非得怎麼著的人。高原寧是從牡丹江考上的北大物理系,1979年的大學生,但他到了北大最常做的事情是上課睡覺。一米九五的高個子,做事也大大咧咧,上課一睡覺就被揪出來。當時他的人生理想是過散散漫漫的生活,不想學英語,也不想出國,能在大學裡待著講講物理,找個舒服的地方窩著就行。

但是他們所在的1980年代,正處在理想主義的烈日之下。在餐廳吃飯的時候,學生在下面吃,臺上站著人演講,競選區人大代表。高兩級的師兄比他們大十幾歲,是下過鄉的一代人,常常教訓他們,大學不是讓你逛著玩的,不能辜負時代的責任。那時候有一種特別的使命感,認為中國應該改變,機會就在前面,就覺得我們不做大事,就對不起歷史了。高原寧告訴《人物》。

我們這些人是經歷過『文革』的,你自己看得到,我們從前途迷茫、理想跟現實有巨大的分裂,一直走到後來,走到改革開放,你發現自己跟國家的未來多多少少有點關係。我上大學體會的就是這種樂觀和希望,學好了物理,對國家、對自己都是有用的,這種理想不需要任何人教。王貽芳說。

王貽芳被導師催著參加了丁肇中的面試,很快入選。而畢業時,高原寧本來想留校當老師,北大的導師把他趕了出去,你不能這樣,你得去更前沿的地方。後來他去英國讀博,好不容易在組裡適應了,博士導師又把他趕走了,你不能再在這裡呆下去了,你要去研究最好的物理。

在那個時候,最好的物理就是希格斯物理,被稱為上帝粒子的希格斯粒子可以賦予其他基本粒子質量,是粒子物理學標準模型的基石。CERN在1980年代提出建造大型強子對撞機LHC,尋找希格斯粒子,這是迄今世界上最大、能量最高的粒子對撞機。美國也提出了自己的對撞機提案SSC,兩個對撞機方案几乎同時開始籌備研究。

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1985年,王貽芳在義大利佛羅倫薩大學攻讀博士 圖源受訪者

剛到丁肇中的實驗組,導師把王貽芳安排在義大利的佛羅倫薩大學讀博。在佛羅倫薩的公共汽車站,當時也在留學的雕塑家黃黑妮碰到了這個新來的年輕人。他說他來就是研究一下這個加速器是怎麼回事,以後回國我們自己也做一個,非常簡單,就這句話。這句話到現在都很有份量,整個看過來,特別清晰,就這句話。

那時候,CERN是整個高能物理的前沿陣地。婁辛丑也在同一時期到CERN學習,埋頭做實驗的時候,同事總跟他說,咱們喝咖啡去。後來才發現,在這裡,喝咖啡是一種工作暗號。一說喝咖啡大家都帶著本兒,邊喝邊聊問題,聊通了再回去,坐下來繼續做事。另一個暗號是敲門,問題卡住的時候就敲門找人討論,可以敲別的實驗、別的專業、完全不認識的門,坐下來喝咖啡,一起想辦法。那時候就感覺,哎呀,我的生活圈就像到了科學的共產主義一樣。婁辛丑告訴《人物》。

這三個物理學同期生最終走出一條相似的人生軌跡——在共和國最迷茫的10年裡長大,目睹了改變,選擇了物理,成為第一代接受完整專業訓練的科學家,花了十幾年到科學前沿學習最好的物理,並最終把它帶回中國,讓它落地。

只不過,他們學到的第一條經驗是,最好的物理其實跟自己沒多大關係。

CERN是一個平等的科學共同體,但實驗裡的話語權是由科學經驗決定的。沒有做過很多實驗,就沒有發言權,很難參與核心。他們在國內從沒做過高能實驗,因為那時候國內的對撞機提案都還沒透過。他們很難參與核心工作,能做的就是找自己能做的事情,邊做邊學習。

博士畢業那年,婁辛丑有兩份工作機會,CERN給他一個位置,美國德克薩斯大學(達拉斯)也給他一個位置,他選擇了後者。這份工作是一邊在美國德克薩斯大學達拉斯分校任教,一邊就近參與SSC的實驗。但是等他辦好了手續,到學校赴職的時候,SSC專案已經流產了,起初一段時間他的工作就是分東西,實驗不做了,剩下的儀器、裝置、計算機拿出來,大家分一分。

這是第一份工作帶來的經驗:科學是會失敗的。後來他也跟美國同事討論,問題究竟出在哪兒。很多人的第一反應都是沉默,這是一種太複雜的失敗,所有錯誤盤根錯節地糾纏在一起。政府讓一個退休海軍上將領導這個科學實驗,不懂科學的外行領導浪費了大量的錢,讓公眾誤以為大科學就是揮霍的無底洞,再疊加上兩黨政治的鬥爭,一屆政府的專案,下一屆政府竭力反對。科學、政府、公眾之間相互懷疑,彼此誤解,專案失敗又產生了一種更廣泛的誤解,反對大科學成了一種正確。

然而,科學一旦失敗,對一代人的打擊是慘烈的。婁辛丑作為親歷者,去美國的大學裡做報告,給他們展示照片,當初新研製的超導磁鐵到現在還在那兒晾著,過了20年全生鏽了。美國學生都掉淚了,這個事情沒做成,對他們的打擊是非常大的。美國科學家兩代人的銳氣都被打掉了,直到現在,不敢再提對撞機,沒有勇氣再在自己的國家做這個事兒了,都覺得出問題了。為實驗挖的坑洞一直留在現場,去了華爾街的前SSC僱員出錢把它填上了,後來下雨又陷了下去。十幾年以後,婁辛丑帶著兒子女兒去找過實驗遺址,找了好久也沒找到。

也就是在這個密佈著反對聲的時候,丁肇中帶著團隊開始了他們的大科學實驗,這就是後來的AMS實驗。這是一個空間實驗,由國際空間站搭載的AMS每90分鐘繞行地球一週,篩查宇宙射線,尋找反物質、暗物質。最初的籌備小組只有十幾個人,王貽芳是其中一員,參與實驗設計。反對、困難、技術侷限、沒錢,這些SSC的難題也擺在他們的面前,但是丁肇中考慮的第一因素不是這些,他反覆問自己,也問王貽芳同樣的問題——30年以後,你的科學目標還有沒有意義?你的預期科學成果還有沒有意義?你發的文章還有人看嗎 ?

我從他身上學到第一條就是,科學目標第一。因為經常有人想,我有多少錢、做多少事。先討論錢,後討論科學目標。丁肇中不一樣,他首先就問,你的科學目標是什麼?30年以後,你的科學還有沒有意義?如果這個科學只在現在有意義,那你就不要做了。王貽芳說。

王貽芳在丁肇中身上看到了一個物理學家真正的樣子,不是如何強悍,而是如何做決定。一個高能實驗物理學家一生只能選一兩個實驗機會,選擇的科學目標就意味著一個人的幾十年、一代人的全部、一個國家的一次機會,這是一個沉重的路徑選擇,你要非常小心地把所有影響因素納入考慮,錢的問題、人員問題、技術問題,做大量計算,又要非常堅定,擺脫短視的束縛。科學家是隻能活一世的人,但物理學的實驗一旦做成,會活到下一代人手裡,活過下一個30年,所以一個實驗物理學家需要堅持的不是眼前的得失,而是未來的正確。

在這個抉擇過程中,反對並不是一個納入考慮的因素。丁肇中在SSC引發的反對浪潮中,說服了國會接納AMS實驗。哥倫比亞號太空梭爆炸後,送AMS升空的航天飛行一度取消,丁肇中游說國會投票批准,在太空梭專案永久終止前,額外增加一個飛行任務,把它送上空間站。他最有名的一句話,是迴應美國能源部對自己實驗的反對,我拒絕你的拒絕。

其實,一個物理學家的強硬並不來自於他的個性,而是來自於他對於科學的判斷,對未來的理解,對真理的信念。

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王貽芳(右一)與導師和丁肇中及丁肇中夫人 圖源受訪者

抉擇時刻

33歲那一年,王貽芳做出了自己職業生涯的第一個強硬決定,向合作了11年的導師請辭,去研究中微子。他先去了斯坦福大學,後來回國,主導中微子實驗。

這是當時誰都不同意的選擇。辭職的時候,丁肇中不同意,回國的時候,妻子也反對。當時的中微子是邊緣課題,去大學做講座只會有幾個人來聽,遠沒有留在丁肇中的實驗組受關注,也沒有留下來待遇好。但是,那時候的實驗發現了中微子的特別之處,它被稱為幽靈粒子,從太陽飛出來以後,一路上幾乎不跟任何粒子發生作用,也幾乎沒有質量,飛著飛著就消失了。王貽芳想研究的科學問題是,這個孤僻粒子身上究竟發生了什麼?

只有自己親手做,一個大科學實驗才有了現實感。過去在丁肇中的實驗組,錢的問題只是他研討方案時寫在圖表裡的一行數字。回國自己主持了BESIII探測器的升級改造,才真正領悟到,這是一個要跟人談判、瞪著眼睛拍桌子的事兒,要權衡輕重,把每一個零頭都考慮進去才能辦成。

王貽芳的第一個中微子實驗叫做長基線實驗,日本建一個加速器,中國建一個探測器,從日本把中微子束打到中國來,觀察中微子遠距離飛行後的物理細節。回國前他做過計算,樂觀地判斷這是一個不錯的方案,回來花了快一年時間才明白,這是一個不可能的專案,加速器貴,探測器便宜,讓日本掏大頭去建加速器,但出成果的探測器安在中國,這個事沒多少日本人願意。

現實裡的很多細節開始變得有意義。剛回國的時候同事告訴他,你留學回來,應該填個表,申請傑青。它的全稱是國家傑出青年科學基金,是個有份量的學術頭銜,被業內戲稱小院士。第一年的申請很快落選了,我看填表嘛,我以為就真填個表,他填了一張基本資訊表、一份個人履歷、一份計劃報告加預算,就交上去了,一共五頁三張紙。周圍的人不得不糾正他,評選傑青不能只填表,後面附錄很重要,發過的論文、拿過的獎,這才是關鍵,能評上的人都得附七八十頁。來年再申請,答辯第一輪就通過了。

幾乎同時回國的高原寧到了清華,他想繼續找希格斯粒子,但是清華已經參加了LHCb實驗,要去研究底夸克。他一開始依然樂觀,這樣也行,先在清華帶出一支隊伍來。可等他想帶著隊伍參加合作研究的時候,對方也為難,做科研一共就那麼一點資源一點錢,沒法再多加一個組,你們來晚了。

橫在他們面前的是一個迥異於CERN的世界。再沒有人打招呼說,喝咖啡嗎?敲陌生人的門也是一個匪夷所思的舉動。沒有人再問丁肇中那個30年以後的意義問題。專案考核的時候,坐在答辯席對面的評審統共問一個大問題和兩個小問題:這項研究國外做了沒有?做了,那你還做它幹什麼?沒做,那你做它幹嗎?

大亞灣中微子實驗是王貽芳的第二個提案,這個實驗從提出設計到第一次取數成功花了10年,反對聲貫穿了10年間的每一天。開第一次籌備會時,會上剛講完實驗的可行性,茶歇時走廊裡就回蕩著做不成,肯定做不成。負責挖隧道的施工隊告訴他,這個隧道太複雜了,挖不出來;負責造裝置的工廠也說,這東西我們不可能造出來。

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2011年10月,王貽芳在大亞灣中微子實驗站察看裝置安裝情況 圖源受訪者

反對的頂峰發生在最初的談判桌上,美國能源部提出投資幾千萬,但是實驗用誰的方案,這件事要談。在香港大學的會議室,王貽芳一個人,美國代表十幾個人。當時,王貽芳組織團隊做了方案設計和計算,連繫統誤差都算得很細,得出了最優解,應該造3個站點,8個探測器,每個20噸。

美方代表全程反對王貽芳的提案。在這裡,反對是一種談判技巧,是用來爭奪實驗主導權的。美方提議3個站點,3個探測器,每個30噸,王貽芳告訴他們,精度不如我們的好;美方說,那麼每個40噸,還是不好;後來,又換成90噸,王貽芳依然不同意,因為還是不如我們的好。

只在那種時刻,王貽芳身上的強硬會冒出來。最優解只有一個,開一整天會,美方拿出來六個方案,王貽芳只有一個方案,一個經過縝密計算、反覆核查的唯一解,各種本底、山的形狀模型,每種原材料價格浮動會如何影響總造價等都考慮進去了。

方案吵不過,談判最終陷入了地位之爭。美方代表翻臉了,他們開始變得嗓門很大,對王貽芳說,我們這位是美國物理學泰斗,是美國物理學會中微子未來規劃負責人,履歷、年資、成果、獎項,統統拿出來擺一遍,意思是,你是誰啊?你才多大?

那一年的王貽芳40歲。他過去可能有很多成就,但是在大亞灣這件事上,他的認識沒有我清楚。我們都算過了,不同方案、不同設計、每一個引數,我們算得很清楚。我覺得我們的認識是對的,他的方案和批評都沒有道理。

談判談崩了,雙方科學家連手都沒握,本來準備好的晚宴也不吃了,就這樣決裂,不歡而散。此時最大的危機是,美國是最有財力的國際合作投資方,有能力拿出幾千萬做基礎科學研究。如果美方不投資,實驗就會死在這一步。美方代表把王貽芳的強硬態度一路告狀告到了美國能源部,要求他們出面提出替換掉中方負責人,否則就拒絕合作。

沒有人告訴過他,反對的現實感是一種孤獨。回到北京後,王貽芳聽了一整年的規勸、試探。許多人包括老一輩的領導找他談話,勸他讓步,你還是跟他們合作嘛,你沒有必要堅持嘛。即使你是對的,沒有他們,你也做不成,專案會徹底失敗。你退一步,讓美國人主導,你就可以做實驗了。

他也猶豫過,但他從學生時代就呆在CERN,清楚地知道大科學實驗裡的微妙關係,上百上千人幹同一個專案,最重要的活兒誰幹,出了成果用誰的資料,這裡面充滿了人的政治。我覺得國家花這麼多錢,最後做一個把主導權讓給別人的方案,我沒有辦法交代,也沒有辦法面對中國的高能物理學界。

僵持的這一年,王貽芳到處飛去大學、機構遊說,繼續爭取國際合作。黃黑妮見到了到歐洲遊說的老朋友,有幾次他來義大利,就他一個人,一個大學、一箇中心,一個一個去,就是靠這麼講出來的。我不是幹這個的,但我知道很難,畢竟這樣的專案有未知數,你又是一個外面的人,還要用英文去說服他們,最後能讓大家都決定跟他一起做,不容易的。

看著他四處爭取的時候,她覺得自己的朋友一點都沒有變。義大利人不守時,那時候他們就常常笑話他,明知道對方會遲到,怎麼就不會變通,幹嘛還是按時到,白白等了一個小時。她常常想起王貽芳當時的回答,他遲到,那是他的事。我守時,這是我的事。

僵持一年後,美方讓了這一步,撤掉了美方負責人,放棄了自己的實驗方案,派出100人參加中方實驗。大亞灣實驗最終在2011年底正式開始,55天取數後就測量到中微子混合角theta13。這是中國科學家第一次為物理學貢獻了一個基本引數,是中國有史以來最重要的物理學成果。

邢志忠是和大亞灣實驗合作的理論物理學家,這項實驗給他的最大感受是,它徹底改變了中國物理學界的評價標準,過去大家選專案,以能不能發論文為標準,能發專業頂刊就是了不起,能發Nature或者Science,很了不起。大亞灣給我們上了一課,它告訴大家,你發那些沒用,你得做出一個真正有重要科學意義的東西,讓整個國際學界認可。王貽芳的邏輯是,只要大家公認這個科學目標是最重要的,那麼別人做,我也敢做。

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烈日之下

大亞灣成果公佈4個月後,CERN宣佈了本世紀最偉大的物理發現——人類發現了希格斯粒子。再兩個月後,中國科學家提出建造中國的希格斯工廠,也就是後來陷入爭議的CEPC-SPPC實驗計劃。

王貽芳在解釋的時候有一個獨有的習慣,他總是先幫那些反對他的人解釋。他會先講別人為什麼會反對,反對意見裡的術語是什麼意思,他們為什麼這麼想,這些反對意見為什麼是合理的,他最常說的一句話是,他有他的道理。

婁辛丑一直在做對撞機領域的研究,他之前一直沒法回國工作,因為他試過第一代北京正負電子對撞機的資料質量,他想做的實驗做不了,只能去美國做,後來當所長的王貽芳看起來對造一個新的對撞機也沒有興趣,一直走的是國際合作路線,參與CERN的未來專案,參加日本直線對撞機的籌備,所以好長一段時間裡,別人邀請他回國,他都笑著回絕,沒有空調,我幹不了活兒啊!

結果到了2012年,別人告訴他,你可以回來了,王貽芳想通了。

王貽芳是在反對自己的過程中想通的。那是發現希格斯粒子後的戰略討論會,物理學家的熱情都很高,希格斯粒子都發現了,未來最重要的就是建造希格斯工廠,一個大量生產希格斯粒子的地方。國外有哪些方案,我們怎麼參與,得花多少錢,期間有人提問,新建一個希格斯工廠,有什麼不可以?王貽芳反駁他,建希格斯工廠難度高,工程大,造一個隧道就做那麼一種對撞,這錢花得虧得慌。

如果中國新建的話,總覺得花這麼多錢值不值啊,科學意義是不是不太夠啊,大家就想這個事兒。其實不用外面老百姓討論,我們也不傻,這種事我們怎麼可能不討論呢?王貽芳說。

就在反對的過程中,王貽芳突然明白過來了:如果做一個環形對撞機,先做電子對撞,再做質子對撞,相當於一個隧道用了兩次,這不就不虧了嗎?

而且他從上學的時候就知道,希格斯物理是最重要的問題,過去沒實驗,沒得選,但是如果有一個機會,建成這樣的對撞機,下一代、下兩代的年輕人就都有了新的機會,參與最重要的物理研究,做第一流的實驗。

茶歇的時候他問周圍人的意見,大家也聽明白了,商量下來都覺得是個好主意。就這樣,王貽芳在會上正式提出了中國的希格斯工廠方案,它是後來CEPC-SPPC實驗方案的雛型,CEPC指的就是電子對撞階段,而SPPC指的就是質子對撞階段。後來公開爭議中,公眾通常以CEPC來指代圍繞對撞機方案的爭議,但事實上,在物理學界內部,主要爭議集中於SPPC,也就是質子對撞階段,因為這一階段難度更大,造價更高。

對實驗物理學家而言,決定從來不是一蹴而就的,它永遠在調研、核查、驗證的過程裡,一項大科學實驗通常要花費10年才能從想法落地成方案。

王貽芳說,這其實是一個識別邊界的過程,判斷極限在哪裡,一個人的極限在哪裡,一個技術的極限在哪裡,錢的極限在哪裡,從中尋找一個和現實的介面。只不過,每個人看到的極限不一樣。尤其是在物理實驗裡,條件所限是最好用的藉口。方案需要16個特斯拉的磁鐵,中國只造過1個特斯拉的磁鐵。條件所限,實驗做不成,這句話不但成立,而且挑不出毛病,沒找到新條件的時候,條件都是有限的。這個藉口限制了未來的路徑——有沒有另一種可能?

反對王貽芳的人找出來了數不盡的條件所限,磁鐵造不出來吧,真空技術解決了嗎,錢從哪裡來啊,國際合作有人嗎,領導能聽懂嗎,能給你批嗎?

那種感覺很像是與美方代表談判僵持的一整年。所有的專案都會有反對意見,你要證明實驗能成功,不是說我有勇氣就行了,科學不是勇氣的事情,是你的學術積累,是你對所有事情的深刻認識。一般人看到這個坎兒,看不到路,就拉倒了,掉頭走了,我們找到了辦法,看到了路,解決了它。王貽芳把這種經驗總結成一句話,你把東西做出來,大家都沒話講。

這也是他從丁肇中身上學到的堅持。錢是跟著科學走的,而不是倒過來。不是有多少錢做多少事,從來都是認定了科學目標以後,想辦法去找錢。

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2018年11 月,環形正負電子對撞機概念設計報告在北京釋出。前排三人從左依次為:王貽芳、高原寧、婁辛丑 圖源受訪者

他的道理只有極少數人能聽懂。在反對聲中,婁辛丑回國了,他把在美國的大學行政職務都辭掉了,突然之間也不怕沒空調了,他的工作是帶著隊伍一點一點做方案,同時避開他年輕時親歷的那些SSC走過的坑。關鍵技術卡在超導磁鐵上,王貽芳去敲院士趙忠賢的門,這是我國高溫超導的奠基人。一開始趙忠賢也說不行,勸他放棄,聽完他講的鐵基高溫超導計劃,他沉默了,趙忠賢是鐵基超導世界紀錄的創造者,只有他最清楚其中的未來可能性,想了整整5分鐘後,他對王貽芳說,可以。

後來,趙忠賢出面,和王貽芳一起推動成立高溫超導產學研合作組,2018年,合作組自帶乾糧研究了兩年後,取得不少成果,其中包括成功製備出國際上第一個高場鐵基超導線圈。2020年6月,CERN公佈了他們最新的戰略,將建造FCC對撞機列為自己的最高優先順序,而這個FCC方案和中國科學家2012年的方案路徑一模一樣,最大的差別是他們不使用鐵基高溫超導技術,所以造價比中國方案高很多。

其實,王貽芳也是CERN的顧問專家,CERN不止一次詢問過他的意見,他每次都直白地告訴他們答案,就像當年跟美方代表談方案一樣,最優解只有一條,先做電子,後做質子,磁鐵用鐵基。然而,並不是知道了路徑就能做,人也不總是選擇最優解,對方在另一條技術路徑上走了幾十年,有路徑依賴,不是每個人都能反對自己,把過去的路推翻,接受從零開始。

一個很容易忽略的細節是,這項超導磁鐵技術從本質上來說,跟王貽芳自己幾乎沒關係。他所研究的中微子用不上這種磁鐵,而且僅僅從時間上來看,等這項技術能用在隧道里,最少是幾十年以後的事了。

質子對撞,估計我這輩子也看不到了,但是我還得去做它(注:指超導磁鐵),我不去做,沒有這個技術,後面也做不到,這是必經的一步。他說。

王貽芳解釋CEPC的細節時,常常讓我想起他做過的另一件事。高能所有一項技術,可以透過檢測粒子判斷文物年代真假。王貽芳一見到博物館的人就推薦,我們可以幫你查。後來人家館長告訴他,你不來查,我的博物館裡都是真的,你來查,一共兩個結果,要麼都是真的,這事不查我也知道,要麼裡頭有假的,我少一個真文物,這事我不想知道。

即便明白了這個道理,他還是想拿自己從舊貨市場淘回來的古董跑去查。同事勸他別查了,錢都花了,買都買了,擱家裡當成真的不就行了嗎?他不同意,可是我想知道啊,我想知道這到底是不是真的。

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現實感

一個人不畏懼反對,這其實不稀奇,但真正讓我好奇的是,一個大科學實驗,參與人數成百上千,大家也清楚他的實驗從頭至尾都有巨大的反對,卻有不止一個人選擇跟他一起做實驗,一起拼,這是為什麼?

給我最大沖擊感的是物理學家李小男。他是王貽芳的同齡人,也是跟他拍了一輩子桌子的科學夥伴。他們一起升級BESIII探測器,一塊兒做大亞灣實驗,現在中微子實驗的二期工程,李小男又跑去江門常駐,負責實驗工程建設。

李小男是王貽芳從美國費米實驗室挖回來的專家,為此我在採訪前查了他在美國期間的論文、研究成果,學習了專業術語,結果這些知識最後一個也沒用上。我請他講自己現在的工作,他講的是挖隧道的時候地下水漏了怎麼辦,鋪好的線纜怎麼避免被螞蟻和老鼠咬斷,還有一大工作內容是跟王貽芳吵架。王貽芳把專案經費管得很細,細到讓他頭疼,國家工程建設的標準都是窗戶用斷橋鋁,王貽芳算來算去非要安鋁窗,因為省錢。李小男不同意,鋁窗過不了兩年就生鏽,研究員都得挨凍。王貽芳也不同意,咱們得省錢給實驗買裝置。

我也可以跟你聊物理,但我現在的工作主要是一個工頭。李小男是東北人,說話直。但今天不聊物理了,我得趕緊去工地食堂找施工隊,過會兒就沒飯了。

過去在美國做高能物理,做物理的做物理,工程有搞工程的人來做,但在中國做不到。我們也希望能夠形成一個交鑰匙工程,但這種大科學工程不像蓋一棟樓,每一個點都要很規範的,完全交給他們往往不能達到科學目標,這逼著物理學家不得不深入下去,從零一直到最後過程都參與,這是我們國家的特點,這也是沒辦法。

李小男說,做他們的工程,承包商開始都爭著想幹,如飢似渴,一干起來就後悔了,沒想到科研的基建這麼麻煩,要求多,要求也高,可能掙不到錢,有時候還要往裡頭搭點。等到一起幹了三五年,這群物理學家在工地很受歡迎,特別是王貽芳,經常去現場,指導施工能講出來門道,什麼問題都是自己動手,當場解決,有一次工人告訴專案經理,這個人是科學家,我們服氣。

我以前也是做物理的,後來做實驗,現在負責基建,成了工頭了,物理的工頭,但我一點怨言都沒有。因為工程很大,必然有時候你得做點犧牲,你得乾點雜活、乾點髒活、乾點累活,但是我覺得,為了這個團隊,值。你要換一個團隊,可能我也八小時工作制,把手頭活兒幹完就完了。但你看王所,他這絕對是想幹事的團隊,他這個親力親為不是說在口頭上的,每一個細節他都做到了。在國外你相當於給人家打工,但這裡有我們的方案,能按自己的想法做實驗,我覺得能碰到這樣的團隊很幸運,也很珍惜。李小男說,說心裡話,甭管是現在的江門實驗,還是未來的對撞機,跟我們其實沒什麼關係,那時候沒準我們埋哪兒了。但是能趕上這個時代,幹這些事,我絕對不是說大話,我覺得很榮幸。

懸崖上的物理學家|百家故事

這種難以理解的選擇在另一代人身上也存在著。錢森是王貽芳的學生,負責光電倍增管的研發。他的辦公室在高能所主樓的地下室,那是一個連老員工都找不清楚路的地方,一個手機收不到訊號的角落,在樓道里繞上好幾圈才能找到入口。不過實驗室裡的人們對這種偏僻抱著樂觀,這裡測出來的實驗結果沒幹擾,特別乾淨。

高能物理實驗需要的裝置要求高精尖,你只有親自去買的時候才會發現,它們並不存在。國內可以買到活性炭,但是高能實驗用的低本底活性炭只有去歐洲才買得到;實驗需要的20英寸光電倍增管也只有日本能製造。國內造不出大尺寸,造不出高精度,造不出高靈敏度。見到錢森的時候,他還在研究怎麼選線纜。實驗從加拿大買了高精度的機器,但是國內買得到的所有線纜,沒有一根也沒有一次讀出來的數是對的。

然而,這種難題沒人幫他們,只能靠自己。研製光電倍增管的時候,王貽芳帶著錢森去跑國內生產商,兩個物理學家跟人解釋一種新的設計,請他們製作。老總聽完就笑了,找人帶這些科學家參觀一下工廠,看完就回去吧,創新這種事,你們科學家想想就行了,現實裡頭行不通的。

於是,錢森承擔起了這些麻煩的工作。這是一項吃虧的研究,發不了論文,評不了獎。他已經10年沒有去參加物理學研討會了。他形容自己的工作意義就是省錢:研究光電倍增管,有沒有物理意義?並沒有,花錢就能買。那為什麼要研究?因為沒錢買。

高能物理是一個長期投入,你必須把自己當作一個螺絲釘,釘在大廈的基礎上面,這個大廈才能建得非常高。它沒有個人英雄主義,只有團隊精神。錢森說。

我問李小男,一個物理學家最大的對手是什麼?我以為他會告訴我,是沒錢,是找不到人,這些後來都提到了,但是他第一個脫口而出的答案是,自然。因為即便前面每一步都做好,科學的最後成敗往往取決於一種運氣,一種通常由自然給的運氣。

中微子圈內最有名的運氣屬於日本物理學家小柴昌俊,他退休前敦促學生給探測器換水,換完水一週後,碰上了超新星1987A爆發,他的實驗因為最純的水捕捉到了超新星中微子,他也因此獲得了諾貝爾獎。只有王貽芳在講述這段運氣的時候和別人不一樣,在他看來,小柴的運氣不是一換完水就碰上了超新星爆發,而是超新星沒有在他換水的時候爆發,那樣的話,整個實驗將會因為他的決定錯失發現機會。一個理論物理學家一生可以犯很多錯,有一次想對了就可以拿諾貝爾獎,但一個實驗物理學家不能犯錯,只要犯一次錯誤就會讓整個實驗覆亡。

在人與人組成的實驗裡,物理學家的敵人異常強大,人性的鬆散,工人的稍不留神,研究員的疲勞,緊張下的誤判,歸根結底,是科學無法計算的人。丁肇中做AMS實驗的時候,探測器只有一次發射機會,他常常在睡覺的時候突然驚醒過來,這裡是不是錯了?那裡有沒有問題?螺絲會鬆掉嗎?

王貽芳說,他不擔心自然的運氣,他需要的運氣來自於人。大亞灣實驗立項的時候四處碰壁,困住他的就是聽不懂物理的陌生人。開會桌上,沒有人反對科學應該進步,但是誰也不肯先批錢推動這個實驗,因為眼前的物理問題太複雜,誰也沒真聽懂。

直到有次遇到一位地方政府領導,她也聽不懂物理,但她聽得懂科學家的艱辛。她是第一個沒有當場回絕的人,她聽完之後想了想,你寫個報告來吧。

這是狹窄通道里的一絲縫隙,但最終成為撬動整件事的第一個驅動力。前不久,王貽芳的朋友遇到了這個人,跟她提起往事,結果對方完全忘記了。她不久後調離了當時的崗位,大亞灣出成果也沒有在她的任期內。大亞灣實驗是中國物理學家在基礎科學領域的最大成果,那次接見只是她的日常工作,那天她可以直接說不,但她選擇了停下來,先聽聽看。

人們常常說,大亞灣實驗只用了55天就取數成功,是大自然賞賜中國物理學家的運氣,但王貽芳說,取數成功不光是運氣,他們的實驗設計精度最高, 蘋果一定會砸下來的。那些來自陌生人對科學偶然的善意,才是他們真正的運氣。

黃黑妮的父親黃永玉看到大亞灣的成果,一家人都很高興,黃永玉畫了一幅畫作為送給科學家的禮物,一個笑眯眯的牛頓,頭頂著一個大大的紅蘋果。送給王貽芳的時候,黃永玉題字命名——《砸個正》。

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王貽芳辦公室裡,掛著黃永玉畫的那張《砸個正》

什麼是真的

反對擁有人們未見得意識到的強大壓迫力,它讓人遲疑,讓人猶豫,讓身處成功裡的人都忍不住自我懷疑——這條路真的走得到頭嗎?

阮曼奇是最清楚CEPC發生了什麼的人。他是模擬系統的負責人,在計算機裡構造一個虛擬的探測器,評估可行性邊界。他活在一種強烈的矛盾感之中,在計算模型裡,所有資料都在向他證明著希望,方案是可行的,物理結果是漂亮的。可是,即便他拿著這些資料去會上做報告,底下的提問依然是,你這專案快黃了吧。他激烈地說,我可以拿資料,我可以公開明細,我可以拿量化結果出來,但他自己也意識到,人們未見得聽得懂,也未必真的聽得進去。

反對在每個親歷者身上都留下了一些痕跡,最明顯的就是他們身上的小心翼翼,他們反反覆覆修正自己說的話,為微不足道的小細節道歉。

阮曼奇在講質子對撞的時候提到了能量單位GeV,說完他就敏感地停了下來,我說這些數的時候是不是比較討厭?另一個人講起實驗組熬出成果後,自掏腰包買了紅酒慶祝,故事講完了他就怕了,公眾知道科學家喝酒會不會罵我們啊?我安慰他,喝酒慶祝是人之常情,日本的物理學家還把拿完諾獎就喝酒寫進了自傳裡,但這絲毫沒有緩解他的焦慮,可我們是會被罵的。

有的人也不怕,但他們進入了另一種極端,用拒絕把自己武裝起來。別人問他,粒子物理有用嗎?他就冷冰冰地否定自己的意義,沒用!

在這樣的環境下,王貽芳不安慰人,其實,他也不會安慰人。他不會說暖心的話。學生在教師節送他一束花,他批評了他們,不要浪費錢。吃飯的時候別人告訴他,席間的學生回去要熬夜做報告,他猶豫了一會兒才說:那你好好練習,我們全靠你了。參加學生的結婚典禮,大家起鬨讓他在婚禮上給年輕人說幾句話,結果,他分析了半天2008年房地產供需市場,舉起杯子說了四個字:早點買房。

錢森說,領導安排的事一定要做,領導說錯的你也得去做,很多人都是這麼過一輩子的。但我們開會的時候挨批,他罵的是,你都已經是一個Senior的研究員了,你動腦筋想一想這事對不對,錯了你還去做它幹嗎?他的潛臺詞是,實驗科學要講道理。我們有時候跟他爭論,用實驗資料去說,他錯了就承認,『對不起,我錯了』,他會說的。

熬不下去的時候,阮曼奇就會去找高原寧,高是他的研究生導師,也是一個喜歡把學生叫孩子的人。高原寧說他,你就是想得太多。活著要想往前走啊,你就得像一個伐木工,砍倒一棵樹,抓主幹才能拖去營地裡,你要是抓一堆樹枝樹葉,這活兒就沒法幹了。

但私底下,大家還是抱怨那個只知道抓主幹的領導,畢竟,旁枝末節何嘗不是要緊事。別人評獎,導師都會跟評委打聲招呼,這是人情世界的小事,大家都這麼幹,可王貽芳不打招呼,相信評獎只憑本事;合作的小領導卡著錢不撥下來,換別人低個頭說句軟話就過去了,他非扛著;邀請國外同行來演講,對方拿了諾獎後,要求漲價,他一封信把人給拒了。得罪同行,得罪大人物,大家都跟著吃苦頭。

說到底,暗藏其間最大的矛盾還是在於爭議中的CEPC——為什麼非要緊咬著最大的科學目標?我們能不能幹小一點的事業?

有矛盾的時候,高原寧就在兩頭勸。跟年輕人說,你也得理解他,他的位置上有他的難處,有些決定他是要站在整個學科未來去做的;然後轉回來勸王貽芳,你也不能太偏激,你能容忍人家研究分子水平的事兒,怎麼就不能接受有些人想去做小課題?

高原寧說,他們的難處在於只能選一條路。如果資源多到可以百花齊放,不同的人拿著不同的經費做不同的實驗,每個實驗都能出成果。問題在於,他們的現實只有一支能打仗的隊伍,只有一批糧草彈藥,只能走一條路。

我問了幾乎所有人同一個問題,為什麼選擇這樣的路?這個世界上的確不乏絕路上求生的人,但他們往往是因為沒得選,一出生就在懸崖上,沒有退路,只能向上走。可從任何角度看,退路一直襬在這些人面前。數不盡的物理專業人士在金融和IT行業取得成功,即便不轉行,為什麼不回到費米實驗室,回到CERN,回到純粹的物理學裡,離開這個地下室?

他們用不同的方式給出了同一個答案——因為在這條路上,人不孤獨。

錢森拿給我看一份檔案,那是他申請評獎的推薦信。原本他自己寫了一份,標準模版的一張A4紙,只是去找王貽芳蓋章的,結果去領蓋章後的表發現變成了三張紙。管章的人告訴他,那是王貽芳自己重寫的。

我看到了那份推薦信,密密麻麻寫滿了三張紙。那是一份晦澀的文章,我花了很長時間才能勉強看懂,每一句話都包含著術語,一個接一個的數字,最大值,最小值,你要學會了光電倍增管的專業知識,才能最終明白他在說什麼——這是一個不善交際的人,用最笨拙的方式推薦自己的學生。列每一個數字,數每一道工序,10年間走過多少死衚衕,又是怎麼想辦法走出來的,沒有一個形容詞,也沒有一句場面話,現在大家都願意去做研究發文章,但是他願意潛心研究關鍵技術……在沒有人知道答案的地方,他願意留下來……我推薦他評選這項獎項。

最終,錢森並沒有評上獎,但是他非常珍惜地儲存了這份推薦信的影印稿。在不被理解的物理學世界裡,這大概是一個人能夠得到的最高獎賞。在這個距離熱鬧世界最遙遠的地下實驗室,一個人付出的10年並沒有白費,那些用語言說不清的困頓和希望,但至少有一個人清楚地理解這一切,發生在這裡的喜悅和辛苦,每一個細節都記得。

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他人的善意

王貽芳每年都會去拜訪自己的導師丁肇中。只有師徒二人的時候,兩個人都不再聞風喪膽。丁肇中今年已經84歲了,AMS實驗做了一輩子,直到今天還未發現目標結果,但他還在堅持。他寬慰自己的學生,不要害怕反對,諾貝爾獎得主也反對了我一輩子。

他拿自己提醒王貽芳,當年他在德國DESY實驗室準備建造對撞機的時候,反對最厲害的是諾貝爾獎得主海森堡(Werner Heisenberg),認為高能物理沒有前途,但膠子正是在DESY的對撞機上發現的。王貽芳回憶見導師的感受是,你看準的事情就得堅持,如果你堅持不下來,那是你自己的問題。

這位導師依然問同一個問題——30年以後,你的科學還有沒有意義?如果有,就去做,剩下的事總有辦法。

但是,物理的人生也有沒辦法的時候。2010年,高原寧得了結腸癌。別人探望他的時候,他還是嘻嘻哈哈開玩笑,只有一個人待著的時候,他才會陷入自己的絕望,陷入一種徹骨的遺憾。

他的科學目標是研究希格斯粒子,過去他安慰自己,回國研究不了,做點別的也行,我也為了生存,做了好多事,繞了好多路,人總得先吃飯。當年大軍在東北,主力部隊也會被派去剿匪,剿匪也能做得很好,楊子榮也是英雄。他做了b物理,研究底夸克,研究強相互作用,也參加了北京譜儀實驗。可生病的日子讓他的樂觀走到了頭,我清楚地知道……如果我活不出去5年,我可能這輩子真的就跟希格斯物理……一輩子不知道它有沒有,一輩子也見不到它……人家英雄打了勝仗,我這輩子,連上街歡呼的份兒都沒有。

這份絕望是他的秘密。手術前,家人跟他開玩笑,還有什麼牽掛趕緊說,他也只能笑著打哈哈。

結腸癌手術順利完成後,CERN宣佈發現了希格斯粒子。手術後,他戒掉了抽了幾十年的煙,每天步行6公里,他要活到看得到希格斯工廠的那一天。

我活過來了,我覺得我真的挺幸運的,上天又一次給了我機會,至少我知道希格斯發現了,質量是在這兒的。從這種徹骨的遺憾以後,我突然覺得,好吧,既然我的生命就這點事兒了,那就做點能做的事吧。所以一說CEPC,我們就都來了。我的戰友們要去攻克錦州,我作為一個戰士,我該回去,回到希格斯粒子去。哪怕說我死在錦州城下,躺在那兒死,我的靈魂也安寧了。

高能物理開會的時候,每個人的態度都很堅決。國內另一批人提出了做一個經費比CEPC少得多的專案,王貽芳不同意。他怕的是路徑依賴,如果還是繼續做小的科學目標,這一代、下一代都沒有機會世界領先了。他的態度很堅決,只有一條路,一定要推動CEPC。推CEPC的時候,高原寧也很堅決,但是討論另一個專案的時候,他並不反對。

他說,他理解王貽芳的想法,推進CEPC是責任問題,是為了讓下一代參與一流的事業,但是他在大學呆了一輩子,時代已經變了,科學對他們這代人是時代責任,可對年輕人而言,它是一種樂趣,不是非得做大事才叫正確。有時候年輕人跑來找他談那個小一些的專案,眼睛裡閃著光,他也會心軟。他常常寬慰自己,即使年輕人不選希格斯物理,只要真心喜歡,做別的事情也沒什麼不好。他還是會鼓勵他們,去做吧,去試試。

只有一次,高原寧發了火。開會時,他還在攔著王貽芳講國家,講時代機遇、歷史責任,你讓人家年輕人多講講,你多聽聽年輕人怎麼想的。結果,有些人說,CEPC太難了,選擇小一點的專案經費容易批下來,還有理由是,小專案能發論文,至少有口飯吃。

我心裡盼望著你們告訴我,你有一個一生一定要做成的事,把這輩子賭上去也要做。給你40億你做這個,給你400億你還是做這個,豁出去一輩子也要把事做成。你們如果這樣想,這個專案我就支援你們,結果你們猶猶豫豫,抱怨半天,怎麼說的都是自己那點吃喝拉撒的事?覺得350億的事難做,你就不想做了,哎呀,湊合湊合,做個容易的。我不能接受這樣的理由。高原寧說。

站起來反對的是他的同齡人:原寧你說錯了,這些年輕人現在考慮生存問題,是因為我們這一代人沒做好。我們沒有給他們創造一個足夠好的環境,讓他們敢把自己的一輩子賭上去。

中午吃飯,年輕人坐的桌上大家簡單聊了幾句,這個話題就結束了。對他們而言,這也是一個太複雜的命題,盤根錯節的關係,問題不在於對與錯,而是在正確與正確之間,這是一種他們無法表達的沉重。

其中一個人說,CEPC的爭議給他帶來的最大遺憾是,如果因此做不成CEPC,他們會成為天大的笑話。歐洲都已經把這件事放上Top Priority(最高優先順序)了,我們說因為這件事錢太多了不做,這將成為一個天大的笑話。

我把這種遺憾告訴了王貽芳,他講了物理學的另外一種遺憾。人們總覺得科學一直向前走,發現了分子,發現原子,原子核,一直到粒子,可是放到時間軸裡看,這條曲線並不是均勻分佈的,它很像地質的地層,有些年份密度特別高,有大物理學家,大的發現,再往前走,密度會下降,那是物理學的沉寂期。物理不止一次在這樣的沉寂期被人宣佈走到頭了。1902年,當時最著名的物理學家邁克爾遜說,物理科學最重要的基本定律已經全部被發現,可是三年之後,愛因斯坦就提出了狹義相對論。物理並不是走到頭了,而是卡在了舊地層裡,只要繼續往前走,突破了這一層,下一個層次又會有下一次爆發。

活在密度最高時代的物理學家很容易抵達科學目標,可是活在低密度階段的科學家,就必須學會承受時代的沉寂,學會在壓力下往前走。此刻的物理學家就站在這樣的地方,站在標準模型和新物理的地層分界上,上也上不去,下也下不來,一種被困在其中的感覺。他管這個過程叫做漲落。後來我才知道,漲落是一個物理學概念,量子借取能量而生成,又在短時間內湮滅,歸還能量。

科學不是勇氣的事,它也不是努力的事,不是你努力就一定能成。王貽芳說,高能物理最重要的推動力是什麼?是人的好奇心。只要往前走,這個學科它就存在。它可能漲落,但不可能湮滅。

CEPC專案現在依然身處爭議之中,沒有人拍板透過,也沒有人拒絕。但是,阮曼奇還在繼續他的模擬計算,現在一期造價算下來350億,他們也在繼續想辦法降低二期造價。王貽芳把專案組做出來的研究報告印出來,厚厚兩本書,送給反對者,希望他們聽聽這個方案的細節。

生活在不同時代的科學家,會給彼此留下禮物。離開義大利的費米給正在籌劃中的CERN寫了一封信,提議他們開發大型計算機,這被稱為費米留給義大利的最後禮物。上一代物理學家在北京正負電子對撞機建成的那一年,在主幹道種了兩排松樹,30多年來長得鬱鬱蔥蔥,結出的松果寓意是絕不動搖的信念。不過,到了嚴格摳錢的王貽芳這一代,樹是種不了了,在江門新實驗的園區,李小男撒了一些大葉草的種子。這是高能物理這一代人的禮物。它是一種最省錢的草,不怕旱,不怕暴曬,即便被踩踏,依然能繼續長出新芽,在所有沒有希望的條件下,它都要活下來。

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反對的作用力

所有人都看出來,他們的科學夥伴老了,拍了一輩子桌子的人心軟了。他最終同意給休息的宿舍裝斷橋鋁的窗戶,讓下一代的年輕人累了回去能睡個好覺。但是他算來算去,其他窗戶必須還得是鋁的,錢還是得省下來去買裝置。

其實,老朋友早早就察覺到,這種柔軟一直存在。剛認識的時候,王貽芳夫妻倆都怕有毛的動物,可是偏偏黃黑妮一屋子裡養了十幾只貓和狗,這個王貽芳我想要不是認識我,他絕對不會跟貓來往的。她看著貓從他身上走過來走過去,他坐在沙發上,允許它們趴在身上。

在長達36年的漫長磨合中,他逐漸學會了摸小狗的下巴,叫它們的名字,最近他終於在抱著狗的時候會笑了,黃黑妮給這歷史性的一幕拍了合影,大家都笑了。

今年夏天的時候,黃黑妮幫父親整理出一生的木刻作品辦展覽,在400多張版畫中,黃永玉挑中了在佛羅倫薩過年時的作品,作為展覽的收官之作。那是1991年在佛羅倫薩一起過年時送給朋友們的賀年卡,大黃笑眯眯地躺在羊身上,高高興興的一個羊年。當年收到賀年卡的人之中,王貽芳是為數不多仍珍藏著那幅版畫的人。

找王貽芳借版畫的時候,黃黑妮有點感慨。自己的朋友一點兒也沒有變,除了人胖了,頭銜從小王變成了王所,他還是在佛羅倫薩第一次見面時的年輕人,研究回來也做一個,一直到現在,一點都沒變。

我得說,之前他沒回來的時候,我們都有一點擔心。像王貽芳這個性格,直來直去,回來怎麼處理,關係他會不會處理好,稍微一出錯可能就砸了,就很擔心。但是他能夠把這個事情解決,這個我倒是刮目相看。黃黑妮說,我覺得,社會也是發展了,能認可這種直的方式,認可直線最短,令他能夠做成這些事。

吃飯的時候,王貽芳嚷嚷著,等我過了65歲,腦子老了,跟不上科學前沿了,我說什麼你們都別聽我的。他指著席間30多歲的年輕研究員說,到時候你們自己去想,自己拿主意。天天聽他嘮叨,高原寧和婁辛丑開玩笑,回頭把這句話刻成匾,等他老了掛門口提醒他:讓年輕人自己拿主意。

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這場陰差陽錯的物理生涯終於快到終點了。高原寧盼望著退休的那一天,到時候,他要過自己嘮叨了一輩子的散漫日子——找個能喝咖啡的地兒,擱幾本書,往裡一窩,想看啥看啥,想看到幾點就看到幾點,除了他家的貓,誰都不能來煩他。說實話,我也沒什麼特崇高的理想。我自己心裡頭最喜歡的是實驗物理,但這後邊好多事,包括今天當院長,我老覺得是某種歷史把你扔到了這個地方,你不得不負起這個責任來。

當然,他還是捨不得他的物理。他現在當了北大物理學院院長,在那裡鼓搗出一個小小的咖啡廳,盼著學物理的孩子們能聚在這裡,喝可樂也行,喝奶茶也行,像他們年輕時那樣,無拘無束地討論形形色色的粒子,去碰撞,去吵架,去敲門。

2020年開學典禮,高原寧在學生家長的見面會上有一番這樣的發言:

我上大學,學的也是物理,懵懵懂懂入了門。物理塑造了我的人生,這一路也挺難,可我沒放棄,因為我沒法放棄。說白點,我要是放棄了,就沒法去參加同學聚會了,我沒法坐那兒說,我是在哪一段放棄了。他指了指樓上的會議廳,那裡坐著2020年入學的新生。從現在開始,他們要經歷各種磨難,沒有一條路走下去能一定沒有困難。他們將來面對的問題可能是極端殘酷的,要讓他們不怕做艱難的事情,打倒了,站起來,又打倒了,再站起來。也許最終是要跟現實妥協的,但不能在很年輕的時候就妥協,要承擔起一個精英應該有的責任。

等到退休那天,天天和人打交道的日子結束了,他們就可以回到自己的物理世界裡去了。那是地球上最古老的樂趣。在漫長的歷史中,它曾經是砸中牛頓的蘋果,啟發愛因斯坦的時鐘,希格斯腦中的沉默粒子,哥白尼看到的太陽。物理學發展的數千年曆史裡,戰爭、酷刑、災難、衰老甚至死亡,都不曾真正消滅掉這種樂趣。錢能湊齊,人能找到,任何新東西都能造出來。一個人從20歲走到了90歲,走到生命盡頭,還會有下一個人,從20歲繼續往前走。

也許連他自己都沒有注意到的是,只要說起中微子,王貽芳會不自覺地眯起眼睛笑起來。他研究了一生的中微子特質叫做中微子振盪,其他粒子要麼不變,要麼徹底衰變成另一種粒子,只有中微子會在飛行途中變成迥然不同的另一種中微子,抵達終點的時候,它又會變回來,回到出發時的自己。

這不是一條容易的路。極少數的希格斯粒子能掙脫束縛,極少數的中微子會被捕捉,極少數實驗能最終真正落地,極少數人願意走到最後,能夠留下來的人才能發現它們,這是大自然偶然展示出的一個謎底。它要仰仗時代的機會,他人的善意,自己的堅持,也會籠罩在反對中,在交織著喜悅和痛苦的每一天,捕捉一個微弱的訊號。

懸崖上的物理學家|百家故事

(高傑、沈肖雁、楊長根、曹俊、徐慶金、何苗、瞿中華、肖煌煜對本文亦有貢獻)

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