• 2015-09-06
  • 人物专访
  • 北京大学国际合作部

文/赵婷

一顶红色波西米亚风格红帽,衬着圣诞老人般喜庆的络腮胡子,可爱调皮的笑容和如咖啡般醇厚的个性,俨然一个十足有特色的老爷爷。这样一位个性十足的老爷爷就是2013年诺贝尔物理学奖得主弗朗索瓦·恩格勒(François Englert)教授。

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恩格勒

或许人们更为熟知的是他的诺贝尔奖获得者名衔,也或许是他1964年与已故的同事罗伯特·布鲁特(Robert Brout)提出的标准粒子模型理论,但是这一切的背后是由他的人格素质与团队默契所支撑的。

获奖时刻:“我很庆幸50岁时没能获奖”

“自从得知获诺贝尔奖的信息报道后,我很庆幸50岁时没能获奖,否则光荣的花环赞誉在显著改变我人生轨迹的同时,将断送我的科研教学生涯。”恩格勒一语瞬间惊醒了沉迷在光环荣耀中的大多数人。获奖很好很光荣,可是它也有着高昂的代价,面对巨大的光环我们需要清醒的思考,诺贝尔奖是对过去科研生涯的肯定,但是并不代表人生可以到此为止。我们活着也不能仅仅为了成就与荣耀,还应该懂得学无止境与“满招损,谦受益”的精神。恩格勒一直以一颗虔诚的心对待着他所热爱的科学研究。他表示,现在已经退休了,但他依然忍不住的想去实验室,仿佛只有做点什么,我才能从中获得幸福感与满足感。他强调:“研究是我的最爱。”恩格勒如今还在从事科学研究,不时前往自由布鲁塞尔大学的实验室。

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恩格勒获诺贝尔奖

恩格勒获“北京大学大学堂顶尖学者讲学计划”铜牌及证书.JPG

恩格勒获“北京大学大学堂顶尖学者讲学计划”铜牌及证书

因成功预测希格斯玻色子(又称“上帝粒子”),恩格勒和希格斯共同获得了2013年度诺贝尔物理学奖。瑞典皇家科学院在声明中说:“获奖理论是粒子物理学标准模型的核心部分,描述了世界是如何构造的。根据标准模型,一切事物,无论是鲜花还是人类,恒星还是行星,都由一些基本成分——物质粒子组成。”希格斯玻色子属于小事物大作为,能够让世界变得不同,因而获得了2013年物理学奖的青睐。恩格勒说,他非常高兴能获得诺贝尔物理学奖。“但是诺贝尔奖的殊荣不会改变我一贯的生活和工作”。 

一同获奖的英国物理学家希格斯更加低调,向来回避成为众人瞩目的焦点。他曾经表示:“我要向所有对新粒子发现作出贡献的人表示祝贺,我还要感谢家人、朋友和同事对我的支持。我希望这份对基础科学的赞誉有助于提高人们对理论研究价值的重视。”

2012年欧洲核子研究中心(CERN)发现希格斯玻色子标志着几十年来全世界科学家对粒子物理学研究达到顶峰,但是绝对不是终点。

对于这两位同处耄耋之年的老人来说,诺贝尔奖是一份终生成就奖。这是他们应得的荣誉,但同时他们更是幸运的,毕竟对瑞典皇家科学院来说,备选名单上有一长串可供选择的杰出科学家和成就。

来自团队的支持:“我的伙伴无可取代”

五十年前,两个年轻人在研究的道路上相逢,初次相遇时就互相敞开心扉,畅谈对于所有未知事物的想法,他们当年没料到,半个世纪以后,他们的合作得到了科学界的肯定,并且有数千万人的力量付诸其中。

恩格勒一再惋惜他的好朋友和研究伙伴罗伯特·布鲁特两年前不幸故去,未能一同享此殊荣。“上世纪60年代早期,我和已亡故的挚友与同事罗伯特·布鲁特在布鲁塞尔自由大学共同解决当时理论物理学界的难题。有关宇宙天体学的特定领域,探索宇宙物质中一种新粒子的存在及其相互作用,即目前被物理学界广泛认可的玻色子(Boson)。说我发明了玻色子,严格意义上说,并不完全准确,我也理解这仅仅是一种简化表述方式”。恩格勒深深叹了一口气“而且发现它的不止我一个人,没有研究伙伴的支持,我们也不可能有这么大的发现。”关于布鲁特的故事,恩格勒不愿意描述太多,每当提到布鲁特,恩格勒总有深深地遗憾,如果他还在世的话,他将成为共同分享2013年诺贝尔物理学奖的第三人。但是布鲁特总是那么不求回报,连多余的奖金也一起让与好伙伴恩格勒,并留下深深地祝福。他期待的是好伙伴恩格勒过得好、并能继续他们的研究;他期待未来的粒子物理学研究能有新的突破;他期待基础科学研究能获得人们的重视。

寻找希格斯粒子历程艰难花费惊人。寻找希格斯粒子是相当困难的一件事,10的12次方的其他粒子当中可能有一个是希格斯粒子,很难发现。就好比一堆沙子里有一颗是金沙子,你要把它找出来。探索希格斯玻色子的旅程艰辛漫长,由于这种粒子无所不在却又难以捉摸,因此又称“上帝粒子”。寻找希格斯的工作早在上世纪90年代的LEP对撞机上就开始了。LEP似乎看到了希格斯的小尾巴,可惜LEP对撞机由于要让位于LHC的修建而过早关闭了,从此便与希格斯擦肩而过(现在看来,LEP的能量再提升一点就有能力看到希格斯了)。接下来前赴后继的是美国费米实验室的Tevatron对撞机,这一领世界风骚近20年的对撞机也对希格斯进行了大力追捕,也模模糊糊看到了希格斯的娇容,可惜这一对撞机正值壮年就被关闭了(被关闭的原因是在能量和亮度两方面都竞争不过欧洲人的LHC对撞机)。其实在LHC建造之前,美国人已经开始建造超级超导对撞机SSC,按照设计它将是真正的巨无霸对撞机,其能量比LHC还要高3倍,目标也是寻找希格斯粒子。可惜,SSC由于花费惊人(被称为“吞噬金钱的无底洞”)而被美国国会终止了,已经挖好的地洞也被填平,很多人为此叹息。

但是,欧洲人并没有因此而停顿建造LHC的步伐,欧共体成员国共同出钱如期完成了LHC工程(世界上其他大国包括中国在内,也不同程度地出资)。LHC对撞机是人类历史上投资最大的科学研究机器,造价高达100亿美元,这一人类历史上最高能量对撞机的主要目标就是寻找上帝粒子——希格斯粒子。由 于LHC涉及到几十个国家和几百个大学,它的发言人在7月4日的发布会做最后总结时说,LHC是全球的力量、全球的成功!

一个诺贝尔奖的身后究竟有多少人多少资金多少国家多少科研团队的付出,我们往往不得而知,因为命运的大奖只有最多3个的名额。

诺贝尔奖获得者如是说

恩格勒很平静地说,其实,在我的职业生涯中从未想过获诺贝尔大奖,我每一天仅仅是做热爱的事情,我热爱科研。不过,来到中国,我必须得回答一个问题,“如何培养年轻的科学家?我认为,我们应该多提倡归纳思维(Inductive Thinking),即利用事实真相向通常的实验性创意提供强有力的依据;而不仅仅是教育学生演绎思维(Deductive Thinking),即集中灌输各种有用信息的逻辑结论。归纳思维教育更容易在实验室或现场实现,指导学生如何进行有价值的观察分析和帮助学生掌握归纳方法,而目前规模化的大学教育制度很难做到。教学生真正掌握学习型方法论优于仅仅的知识与方法扩散。教育不能忽视人类潜意识的积极作用,这直接关系到创意灵感,非常接近艺术创作。我本人是弹钢琴高手,简单的教学方法不可能教学生,弹古典音乐调动身体所有协调功能非凡复杂的逻辑结构与毅力,这同科学研究的规律非常相似。我买了一个二手床垫放在办公室里,这的确不同寻常让我晚上继续工作不回家。归纳和演绎思维为我提供了必要的科学方法基础,但我的绝大多数全新理念来自躺在床垫上,大脑自由翱翔时产生的灵感”。

恩格勒教授亲切回答了“如何在困难中坚持下来”的问题,坚持是因为真心喜欢,以及团队的支持,科研不仅仅是一个人的奋斗,它是一个团队、一个学校、一个国家的事,比如应用大型强子对撞机(LHC)所进行的粒子物理学实验单凭一个科研所、一所大学是无法进行如此大规模实验的。关于科学研究如何创新,恩格勒教授认为创新源自基础研究,基础研究是知识创造的源泉,而应用研究只是知识创造的复制,没有新思想应用研究将会窒息。这一点和北大重视基础科学建设的精神是一致的。

未来仍需努力:路漫漫其修远兮

到目前为止,科学家们所发现的希格斯粒子似乎已是粒子物理学领域里巨大的突破。但即便如此,标准模型本身也并不完整:例如它没有包括引力,也没有将被认为占据整个宇宙物质总量约98%的暗物质成分考虑进去。

美国费米国家实验室CMS中心的物理学家帕提·麦克布雷德(Patty McBride)曾经表示:“即便有证据清晰地证明目前我们新发现的这一粒子确确实实就是标准模型所预言的希格斯玻色子,即便如此我们对宇宙的认识仍然模糊不清。”他说:“我们仍然不能理解为何引力如此微弱,我们还要面对巨大的暗物质的存在。不过,对于这一已经有48年历史的经典理论来说,迈出了完善 的第一步仍然不失为一件令人高兴的事。”

因此,恩格勒教授不惜在耄耋之年千里迢迢来到中国为中国的学者与学子们讲述自己科研的经验与实际的成果。他表示,未来的进展需要新一代的年轻人,需要来自世界各地的科学家。希望大家可以齐心合力共同完善这样一个并不完整的标准模型。可谓路漫漫其修远兮,吾辈承前启后而求索。

【背景资料】

弗朗索瓦·恩格勒,比利时物理学家,2013年获诺贝尔物理学奖。他因希格斯玻色子的理论预言获奖。希格斯玻色子(Higgsboson)又称上帝粒子(Godparticle),是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子。它是标准模型中最后一种未被发现的粒子。它可以帮助解析为何其它粒子会有质量。