历史上第一个获得两次诺贝尔的人 (历史上获得诺贝尔奖的科学家)

诺贝尔物理学奖得主之一巴里什并不是引力波探测的“三巨头”之一,而是LIGO项目管理者。这在诺贝尔科学奖的历史上从未有过。

文/记者 刘辛味 编辑/丁林

新媒体编辑/吕冰心

2017年10月3日,三位美国引力波科学家分享诺贝尔物理学奖。诺贝尔的官方新闻稿里这样描述获奖者之一巴里•巴里什(Barry C.Barish)的贡献:从1994年开始,巴里什担任LIGO项目的领导人,他把40人的研究小组发展成了有上千人参与的大型国际合作项目,他为LIGO寻求到了来自世界各国的不计其数的专业技术支持。如果不是按照“大科学”的方式来运作,LIGO不会最终成功。

第一位获得诺贝尔奖的华人科学家,历史上首位两次获得诺贝尔奖的人

这段话真的不像对一位物理学家的评价,倒像是在评价一位卓越的经理人。事实上,现代诺贝尔科学奖的历史上,从未有过颁给一位项目管理者的先例。

刚刚戴上桂冠的诺贝尔物理学奖得主、LIGO的先驱雷纳•韦斯(Rainer Weiss)和基普•索恩(Kip S.Thorne)巴里•巴里什(Barry C.Barish)保持合作20余年,才最终让诞生于70年代的引力波探测想法实现。

不过,这次物理学奖的人选,可能还会产生一点小小的争议。项目管理者巴里什的入选,也是一波三折。

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LIGO背后的“理论三巨头”

正项诺贝尔官方新闻稿中所说,LIGO是上千名全球科学家参与的“大科学”,他们都对引力波的探测做出了各自的贡献。但其中最值得一提的有三个人。

我们先来看看排名第一位,独占一半诺奖奖金的韦斯。他从引力波探测先驱韦伯(Joseph Weber)那里得到启示,发明了利用干涉仪探测引力波的装置,它也可以算作LIGO探测器最初的模型。他还分析了探测器的噪声来源——既然要测到比原子核还小的变化最重要的工作就是提升仪器的灵敏度,还要排除各种干扰来源,任何一点振动都会干扰十分微弱的引力波信号。所以,他获得诺奖绝对毋庸置疑。

第一位获得诺贝尔奖的华人科学家,历史上首位两次获得诺贝尔奖的人

△韦斯和他的团队(来源:MIT News)

当年韦斯在麻省理工学院钻研时,因一次宇宙学和相对论的会议,结识了如今的另一位诺奖得主基普•索恩。随后,两人所在的麻省理工团队和加州理工团队开始联合工作,成为了LIGO的前身。上世纪70年代中期,索恩和韦斯就坚信,引力波可以被检测出来,并能引发一次我们对宇宙知识的革命。

基普•索恩是韦斯理论的坚定支持者,同时也是广义相对论领域的权威。他为引力波探测的数据分析奠定了理论基础,并指明了LIGO应该探测的目标波源、设计LIGO射束管中用于控制散射光的挡板、分析各种噪声的来源,并构想控制噪声的方法。

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△索恩是电影《星际穿越》的科学顾问,关于黑洞、虫洞等做过多次科普演讲(来源:KPCC)

总结起来就是:索恩是理论方面的专家。

LIGO项目的第三个创始人是罗纳德•德雷弗(Ronald Drever),他也对激光干涉仪的稳定性作出重要贡献。德雷弗不仅与韦斯、索恩一起设计了干涉仪的原型,还在激光谐振腔设计方面做出了杰出贡献。

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△德雷弗在LIGO工作(来源:Science)

德雷弗与基普•索恩、雷纳•韦斯三人如同“三驾马车”,开创了LIGO项目。

在2016年首次引力波事件被证实后,他们三人一起夺得了多个科学奖,包括邵逸夫奖、Kavli天体物理学奖、“突破”奖。而诺贝尔奖最多只颁给三个人,这样说来,作为第四人的巴里巴里什,很可能无缘诺奖。

第一位获得诺贝尔奖的华人科学家,历史上首位两次获得诺贝尔奖的人

△韦斯、索恩与德雷弗获得2016年Kavli天体物理学奖

遗憾的是,德雷弗没能等到诺贝尔奖的到来,就在今年3月离世。那么,“接替”德雷弗获得诺奖的巴里•巴里什(BarryC.Barish)贡献是否能与他相提并论?巴里什的贡献是否不可或缺?

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“科学经理人”是否应该得诺奖?

——他让LIGO成为“大科学”

巴里什得奖,更多地应该是表彰其LIGO工程管理方面的贡献。

对于像LIGO这样的“大科学”项目,需要巨额的资金支持。当美国基金委1984年开始资助引力波项目时,由于德雷弗、索恩、韦斯三人的相互掣肘,导致项目毫无进展。后来LIGO项目主任换成了沃格特(Rochus E.Vogt),开始他取得了国会信任、得到了资金支持。

第一位获得诺贝尔奖的华人科学家,历史上首位两次获得诺贝尔奖的人

△1990年,索恩、德雷弗与沃格特在一部引力波探测器原型前讨论(来源:BBC)

但到了1992年,LIGO项目再遭质疑,资金被冻结。之后,巴里什成为了LIGO项目主任,德雷弗也不再直接参与项目工作——他被禁止进入LIGO办公室,尽管后来调查委员会认为德雷弗遭遇了不公正对待,但他未能继续在LIGO项目中做更多的贡献。

巴里什1962年获得了加州大学伯克利分校的实验高能物理博士,是一位杰出的实验物理学家。与此同时,作为物理学家的巴里什此前就有过领导大型项目的经验,他曾带领140名物理学家寻找磁单极子,从2001年开始担任美国物理学会主席。巴里什为LIGO项目带来了全新的变化——他重组了管理团队、扩大并提升了权限,进行了一系列管理、工程和关键技术上的改革,并详细制定了未来的工作计划。

第一位获得诺贝尔奖的华人科学家,历史上首位两次获得诺贝尔奖的人

更重要的是,他重塑了LIGO的合作文化,把LIGO项目从麻省理工和加州理工两校的规模,扩大成了一场国际合作。1999年,他把LIGO从几个研究小组捣鼓的“小科学”成功地转化成了参与成员上千名科学家参与并且依赖大规模设备的“大科学”。工程管理方面的进步,也带来了关键技术细节上的巨大进步,最终使引力波探测成为可能。

在韦斯等三人“拿奖拿到手软”时,也有人给巴里什鸣不平。1979年的诺奖得主格拉肖(Sheldon Glashow)就认为::如果没有巴里什,根本就没有引力波的发现。

《科学》去年9月就诺奖话题采访巴里什时,他说:“我觉得,没有我就没有LIGO,这多少是实情,所以我不认为我干得不好”。他希望诺奖委员会花点时间了解LIGO的历史。

实验物理学家巴里什认为,国际化的大型实验装置在当代研究中占有重要地位,他认为没有大装置,21世纪物理学三大突破都难以实现。他曾在接受中国媒体采访时表示,“中国必须认识到,这是现在科研出成果的正确途径:大装置、国际化、大投入、长时间。”

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诺奖风向变了?

想法重要还是实践重要

如果德雷弗颁奖前还活着,可能诺奖评委会还会继续纠结——要么没有巴里什的份、要么干脆不投引力波避免争议。

诺贝尔奖科学类奖项的历史上,从未有过颁奖给一位科学项目管理者的先例。这引出一个问题:到底是提出一个想法重要,还是真正实现它更重要?

第一位获得诺贝尔奖的华人科学家,历史上首位两次获得诺贝尔奖的人

△2013年的诺贝尔物理学奖,授予了理论预测“上帝粒子”的希格斯和恩格勒。但找到“上帝粒子”是需要成百上千理论专家、工程专家付出心血和青春的“大科学”。

巴里什不但是卓有成就的物理学家,更是一位实践者和管理者。这次他获得了诺奖,能否证明诺贝尔奖评委会对于科研工作评价的一种风向转变?

复旦大学的施郁教授对此笑谈:“按照这趋势,优秀的、擅于科学管理的科学家未来或许有机会跨界得诺奖。比如,凝聚态物理(出身的)专家说不定也会有因引力或高能物理得诺奖——也许做科学领导的吸引力提升了,支持对撞机的人也会增多。”

当然,诺奖颁给项目领导也许仅是个个例——引力波的探测开启了“引力波天文学”,打开了全新的未知世界。诺奖永远都会属于那些发现未知并解读它们的人。

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