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尋找未知物理規(guī)律的解答

他做的研究很酷

但他稱自己是Useless Doctor

                  

星星很遠(yuǎn)，遠(yuǎn)到夜晚抬頭看到的璀璨只是萬年前燃燒過的光芒，而它們現(xiàn)在是否還存在，需要再等萬年才能給出答案。前沿也很遠(yuǎn)，遠(yuǎn)到締造者也許終其一生也難以見證它的實(shí)現(xiàn)，而多數(shù)人即使知之甚少，卻依然和平靜美地度過許多年。

人類與天體物理之間，橫亙著跨越不過的廣袤空間與時(shí)間。他卻說，人到不了的地方，思想可以代替我們抵達(dá)。于是，他將永恒展現(xiàn)在我們面前。

以宇宙為“實(shí)驗(yàn)室” 

北京大學(xué)科維理天文與天體物理研究所在燕園的最北邊，窗外隔一條馬路就是圓明園。

一個(gè)遙遠(yuǎn)又神秘的自然科學(xué)系所，卻在一座碧瓦朱檐的中式建筑里。秋冬之交，樓外一行整齊的銀杏樹，風(fēng)吹過，只有一陣沙沙的落葉聲。

邵立晶的辦公室就在這座小樓里。辦公桌上有兩個(gè)大大的顯示器，左邊屏幕是讀了一半的英文文獻(xiàn)，右邊是羅列著待讀文章的網(wǎng)頁(yè)。許多令人震撼的成果，都誕生于這靜謐的方寸之間。

邵立晶對(duì)這片安寧情有獨(dú)鐘。2005年入學(xué)北大，一口氣讀到理論物理博士。自然科學(xué)之美，十年如一日地滋養(yǎng)著他的心靈。物院本科教育注重物理思維的培養(yǎng)和物理視野的開拓，彼時(shí)求學(xué)的邵立晶，在良師的啟迪與熏陶下，對(duì)所學(xué)的知識(shí)產(chǎn)生了不渝的熱愛。

康德說過，最令他感到崇高的是，星空和人類的道德準(zhǔn)則。

46億年歷史的地球上經(jīng)歷過滄海桑田的變遷，從恐龍的誕生和滅亡，到人類拿著石頭和木棍打仗，再后來什么都可能消失……只有星空保持著安寧，永遠(yuǎn)都高懸地照耀著。永恒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律下，它在永恒地演化，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類存在的價(jià)值。

邵立晶的日常工作是以宇宙為“實(shí)驗(yàn)室”。通過研究引力波、黑洞、中子星等極端物理現(xiàn)象，檢驗(yàn)引力理論，探索未知的宇宙規(guī)律。

引力本質(zhì)的研究曾極大程度地促進(jìn)物理學(xué)的發(fā)展，一直都是理論物理與天體物理研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。從 2011 年開始，他便系統(tǒng)地研究這一課題，發(fā)表文章數(shù)十篇，若干個(gè)工作也被收編進(jìn)了國(guó)際知名的引力物理教材Theory and Experiment in Gravitational Physics（2018版）。探索至今，他已經(jīng)提出了多種檢驗(yàn)引力的新方法，包括首創(chuàng)性地提出了，使用脈沖星計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)全方位地限制超出廣義相對(duì)論的引力中可能存在的時(shí)空對(duì)稱性破缺；對(duì)于時(shí)空基本對(duì)稱性高精度的探索，對(duì)基礎(chǔ)物理理論的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。

作為最典型的自然科學(xué)學(xué)科，物理學(xué)的理性之美，在于定量描述真實(shí)世界的規(guī)律。精確的方程式可以用來描述并預(yù)測(cè)一類物理現(xiàn)象。與數(shù)學(xué)不同之處在于，物理學(xué)同樣是一門實(shí)證的學(xué)科，理論的確立需要實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。而人類對(duì)世界的觀測(cè)是有限的，有些理論在某種程度或某種測(cè)量精度上是正確的，更高的精度或更極端的現(xiàn)象時(shí)就不再適用。邵立晶的研究對(duì)象——宇宙中的引力波、黑洞和中子星——就是時(shí)刻挑戰(zhàn)著現(xiàn)有理論的極端現(xiàn)象。從肉眼到望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡，人類對(duì)世界的觀測(cè)逐漸清晰，也不斷推動(dòng)著對(duì)物理理論新的理解。

除了對(duì)引力理論的檢驗(yàn)，邵立晶與合作者一起，創(chuàng)新性地提出了用脈沖星測(cè)時(shí)中探索“強(qiáng)等效原理”的方法，通過研究脈沖星軌道運(yùn)動(dòng)中橢率演化的情況，來檢驗(yàn)暗物質(zhì)的長(zhǎng)程非引力相互作用，從而對(duì)暗物質(zhì)的性質(zhì)有更全面的理解。他還深度參與了2017年人類首例雙中子星并合的探測(cè)，和2019年人類首張黑洞照片的拍攝。在人類對(duì)世界認(rèn)知的版圖上，他小心翼翼地拓寬一步，又一步。

探索“沒用”的東西 

脈沖星、黑洞、引力波……這些只存在于科教片或前沿雜志里的名詞，是邵立晶工作的全部?jī)?nèi)容。他稱自己為“Useless Doctor”，探索著“沒什么用”的東西。

物理學(xué)中有個(gè)名詞叫做核聚變，在原子核反應(yīng)的過程中，可以釋放出巨大的能量。而人類在基礎(chǔ)物理領(lǐng)域的每一次進(jìn)步，都會(huì)給世界帶來核聚變一般的影響。假如將目光推回一百多年前，當(dāng)1900年的人們第一次聽說量子物理時(shí)，絕不會(huì)想象到今天，在量子力學(xué)基礎(chǔ)上誕生的電子設(shè)備，已經(jīng)成為人們生活中必不可少的一部分。1915年愛因斯坦提出廣義相對(duì)論，八十年后，人類制造出第一臺(tái)GPS導(dǎo)航，一百年后，導(dǎo)航已經(jīng)成為大眾觸手可及的應(yīng)用軟件。如果沒有廣義相對(duì)論的計(jì)算，GPS每天要造成約14公里的偏離。那些在當(dāng)時(shí)看來，僅限于全世界科學(xué)怪才們討論的東西，為世界帶來的影響是大到不可想象的，乃至可以改變整個(gè)人類社會(huì)文明。

所以看似遙遠(yuǎn)的黑洞、引力波和中子星，會(huì)為未來的生活帶來怎樣的巨變？答案都在滿天星河里飄蕩。跨越不過的廣袤空間與時(shí)間，由無數(shù)位物理學(xué)家們并肩綴連，邵立晶就是其中的一個(gè)。

青橙獎(jiǎng)是專為發(fā)掘中國(guó)青年學(xué)者設(shè)立的公益性學(xué)術(shù)評(píng)選，由阿里巴巴達(dá)摩院發(fā)起，旨在為優(yōu)秀青年科學(xué)家提供及時(shí)有效的幫助，支持他們十年磨一劍、勇攀科學(xué)高峰。當(dāng)?shù)弥约韩@獎(jiǎng)后，歡喜之余，邵立晶更希望通過這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，吸引更多人關(guān)注天體物理，欣賞理性之美。近年來，國(guó)家社會(huì)加強(qiáng)了對(duì)基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)者的重視，邵立晶既欣慰又自豪。他們是一個(gè)國(guó)家原始創(chuàng)新的最重要力量。如今，社會(huì)以博大的胸懷理解并支持他們，鼓勵(lì)他們?cè)谇盁o古人的領(lǐng)域勇敢探索，不懼試錯(cuò)。

參加學(xué)術(shù)會(huì)議時(shí)的邵立晶

“現(xiàn)在國(guó)家投入了一個(gè)跨世紀(jì)的國(guó)際合作項(xiàng)目，叫做平方公里陣列（SKA）。它是下一代的射電天文望遠(yuǎn)鏡陣列，已經(jīng)經(jīng)過好幾代人的論證?！边@個(gè)巨型射電望遠(yuǎn)鏡陣列，由南非的197個(gè)蝶形天線和澳大利亞的131072個(gè)樹形小天線構(gòu)成，將負(fù)責(zé)解答行星如何形成，引力波如何拉伸時(shí)空以及首批形成的星系如何演化等問題。

優(yōu)秀的科學(xué)家們?cè)赟KA項(xiàng)目中各自扮演著歷史性的角色，邵立晶也是其中之一。他們站在前人探索出的知識(shí)版圖上，如同置身一座島嶼。周邊的漆黑深海叫做未知，洶涌波濤拍打在岸上。一代代探險(xiǎn)的勇士背起行囊，出征遠(yuǎn)方。岸邊忽明忽暗的微光，是來自太空的源源脈沖，也是人類探索的不息脈搏。

果殼宇宙，無冕王者 

聽?wèi)T了科學(xué)怪才們的趣聞?shì)W事，當(dāng)邵立晶講起“學(xué)理論物理是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)做不好，全班只有我焊接的收音機(jī)沒有聲音”的故事時(shí)，難免會(huì)對(duì)他的有趣與豁達(dá)感到驚訝。

采訪當(dāng)天是周六，上午九點(diǎn)多鐘，邵立晶已經(jīng)開始在科維理所的辦公室工作。即使榮譽(yù)加身，也未曾在他的身上留下痕跡。他依舊過著與平常相似的生活，淡然處之，安之若素。

在他的履歷中，赫然寫著“愛好哲學(xué)”四個(gè)大字。科學(xué)哲學(xué)的觀點(diǎn)觸發(fā)了他的思考，增長(zhǎng)他的見識(shí)。興趣廣泛的邵立晶在研究物理世界之余，又對(duì)復(fù)雜的人類世界充滿好奇。于是，他最近又迷上了歷史學(xué)，試圖了解人類走向現(xiàn)代社會(huì)的漫漫征途。

“活到老學(xué)到老，要做個(gè)明白人。”

盡管愛好眾多，占據(jù)他生活最多的，始終是理論物理的研究。從本科起在北大求學(xué)，邵立晶在這所學(xué)校生活了十幾年。曾在大師身邊聆聽教誨，如今自己也成為了青年科學(xué)家。倘若問起北大帶給他最大的影響，邵立晶會(huì)回答，是人。

是在量子場(chǎng)論課堂上，詳細(xì)板書推導(dǎo)一處細(xì)節(jié)的老師；是年輕時(shí)候做科研，花好幾個(gè)月時(shí)間撲在一件事情上的教授；是每一位視工作為事業(yè)，熱情投入，不計(jì)付出的學(xué)者。他們選擇了浩瀚的星空，投身奇妙的天體物理與理論物理，對(duì)世界的了解也變得更加清晰。

邵立晶老師在北大課堂上

研究數(shù)量級(jí)巨大的天體物理后，人就明白了自身的渺小。曾經(jīng)郁結(jié)于心的問題，放在宏大的宇宙背景之下，都變得輕如鴻毛。但人類又實(shí)在太偉大了，在一顆星球上微不足道的生物，解開了深刻的宇宙真理，看到從未到達(dá)過的古老與遠(yuǎn)方。當(dāng)人生的焦點(diǎn)從細(xì)枝末節(jié)，投向意義無窮的宇宙，個(gè)人的格局也會(huì)變得開闊，建立起豁達(dá)的人生觀，純粹地追求事業(yè)，享受生活。

邵立晶常常對(duì)同學(xué)們說，選擇理論物理這個(gè)行業(yè)，一定不是為了某種物質(zhì)生活。廣袤無垠的星空有著無限的魅力，從古至今都吸引著追求自然科學(xué)之美的孩子。但星星不總是閃光的，它的前身是寒冷，是無聊，是絕望的試錯(cuò)和偶然的成長(zhǎng)。只有當(dāng)你吃得了苦，耐得住清冷，堅(jiān)持到下一個(gè)演化階段，崎嶇的歷程也一定會(huì)被光芒照亮。又或者，將自己作為燃料，努力變成一顆會(huì)發(fā)光的恒星。

邵立晶（左一）與學(xué)生們

他神采飛揚(yáng)地講述著這些年的故事。他是一個(gè)豁達(dá)的Useless Doctor，更像一位果殼宇宙里的披靡王者。