很多人认为《星际穿越》是一部无论看多少遍都会被震撼到的电影,其中的超大黑洞“卡冈图雅”,无疑是最令人难忘的场景之一。这个黑洞正是根据2017年诺贝尔物理学奖得主基普·索恩教授提供的公式创造的。
1月19号晚8点,抖音《硬核知识局》节目最后一期节目上线,诺奖得主、物理学家、作者、电影制作人基普·索恩对话美国加州理工学院物理学教授陈雁北。围绕引力波、黑洞展开讨论。从科学的角度探索人类能否实现时空穿越。节目首播观看播人数达630万。
基普·索恩是加州理工学院费曼理论物理学教授,作为黑洞和广义相对论领域最杰出的科学家之一,他跟斯蒂芬·霍金、卡尔·萨根都是长期好友,在理论物理学界享有至高地位。在节目中,他向观众科普了引力波和黑洞:“引力波是时空结构中的'涟漪',会随着时间推移,对空间进行拉伸和挤压。它可以由遥远宇宙中黑洞的碰撞,或者黑洞撕裂恒星产生,它是“宇宙弯曲的一面”,可以帮助我们探测宇宙不为人知的一面。”
索恩教授介绍了激光干涉引力波天文台(LIGO)的探测原理和仪器的建设过程。他强调,能探测到引力波的仪器非常复杂。因此,研究过渡到了'大科学'的模式。来自全球15个国家、80个机构的一千名科学家和工程师,从事这一项目研究。所以,因为在LIGO探测器和引力波观测上取得决定性贡献而获得诺贝尔奖,是团队合作的结果。虽然一共花了四十年,但他认为,这是对科学的光荣探索过程中充满乐趣。
当被问道:“即使某些预测超出了当时的技术范围,许多物理学家仍然相信这些理论,有些人甚至用整个职业生涯来发展和证明这些新理论,这样做值得吗?”索恩教授给出了他肯定的回答。“作为物理学家。我们所追求的就是理解宇宙,许多情况下,我们可能知道得足够多,就可以做出非常有根据的猜测。” 他还表示, 21世纪留给后代的遗产,应该是对宇宙的理解,以及支配宇宙和控制宇宙行为的定律。
他给热爱科学的年轻人提供了一些建议:选择你真正喜欢的东西、对各种可能性保持一种开放的态度、不要担心自己是不是不够聪明。大家的思考速度和思维方式都不尽相同,但仍然可以通过制定自己的策略,以不同的方式做出贡献。
典型的例子就是他的好朋友斯蒂芬·霍金。索恩教授介绍道:斯蒂芬年轻时能用手写方程式,对物理定律做了非常严谨的数学分析。但由于患上运动神经元疾病,他失去了写方程式的能力,只用大脑处理方程式和物理定律。他开始在脑海中创造出各种图像、曲线、拓扑结构,并对其进行几何分析。在职业生涯的早期,斯蒂芬可能是用纸笔做数学最好的人,后来又无疑是最好的几何物理学家。索恩教授认为,伟大的物理学家和天体物理学有各种差异, 不同的人对物理学的贡献是不一样的,“ 没有哪个标准能够适用于每个人,但是每个人都可以找到适合自己的区域。”
随后的对话中,二人围绕时间旅行是否可行、好的物理理论是什么样的等话题展开了精彩讨论,不仅让直播间的网友们感受到了顶尖学者的科研精神,也引发了大家对引力波和黑洞的好奇心和求知欲,纷纷在评论区留言:“卡冈图雅黑洞的创造者,了不起!” “把明白了打在公屏上!”“抖音这个平台越来越有意义了!”
据了解,索恩教授还致力于撰写科普书,《黑洞与时间弯曲》就是他花费15年时间完成的。他说:“写作过程也是我组织思想和观点的一种方式,我热衷于用不同的方式与人交流科学研究成果。” 这也正是抖音推出《硬核知识局》节目的初衷,让不同领域的知识能够借助平台和更多的人见面。
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