这一期内容围绕Remo Ruffini教授(“黑洞”概念发明者,国际相对论天体物理中心主任)展开,除了关于黑洞的硬核知识以外,同学们还能了解许多有趣的科技往事:
比如Ruffini教授当年是如何在Wheeler的邀请和建议下,选择了研究“黑洞”;又比如他们如何与霍金因“黑洞”而结识;还有在天体理论研究方面苏联与美国的不同等等。
更有意思的是,Ruffini教授本人与中国早已结缘。早在40年前的1979年,Ruffini教授首次访华,当时的中国还没正式承认以色列的存在,最终得到了外交部特批才得以在中国参会。而这40年间,随着中国的开放,Ruffini教授多次来华,亲眼见证了中国科技,在钱学森、周培源等一群伟大的科学家带领下飞速发展。Ruffini教授觉得在他眼里,这几十年的中国科学“就像在经历一场长征”。
结合上一期袁业飞老师提到的中国天文研究方面与世界一流水平的差距(参与了首张黑洞照片拍摄的中国科学家,怎么解读这张照片?| 科技袁人plus),这个形容很贴切,我们更应该明白这场伟大而艰苦的征程还远未结束!
最后,感谢Ruffini教授和我们分享这么多有价值的知识和有趣的故事,祝新研究顺利!
视频链接
哔哩哔哩:
https://www.bilibili.com/video/av59708898
部分评论
上衫枫太郎:
中国科技长征,永远在路上
Stream16:
说实话,这位教授真的非常厉害。就算我不清楚他的研究成就具体有哪些,但只要通过他提到的那些故事就能明白:他从事的是人类社会乃至整个文明中最前沿的那部分研究者。不要说别的,光是他提到超新星爆发直到形成黑洞,其中有可能引出宏观尺度与微观尺度统一的场景,我就很是佩服这位教授。他不是什么口音不行,只会吹嘘自我的人,而是有能力并且乐于向大众传递研究结果的人。我期待未来科技袁人请更多这样的老师来分享他们的故事,祝袁老师的“无中生友”技能无限触发
稍微:
每次看这类宏大命题时,总想看看五百年后的光景。
访谈原文
袁业飞:
广义相对论是在1915年发表的,之后在很短的时间里面,在1916年,史瓦西就得到了“爱因斯坦场方程”的第一个解。之后一直到六十年代,人们才开始研究清楚史瓦西解的数学结构。"黑洞"这个概念真正(被)提出来,其实一直到了1971年。
我们今天很有幸邀请到了"黑洞"这个词的发明者Remo Ruffini教授。您可以给我们讲讲,您发明"黑洞"(这个词)的故事吗?
Remo Ruffini
广义相对论的前50年主要致力于研究爱因斯坦方程的数学,第二个50年就完全不同了。我当时是罗马大学的学生,刚完成学位论文并在其中我首次研究了玻色星,而且受到来自Wheeler的邀请去普林斯顿大学作博士后。那时人人都在研究中子星,但是Wheeler说,不,不要研究中子星,因为研究的人太多了,让我们来研究一些更极端的天体吧。
那个时候,我们甚至还没有给这个天体起名字,我们开始研究Kerr解。当时Roy Patrick Kerr刚刚找到了一个描述转动天体的爱因斯坦场方程的解(1963年),我们随即开始研究克尔解这个天体是什么。我们确定了黑洞的质量公式,这个公式是用粒子的轨道探讨从黑洞中提取转动能的可能性。
1971年3月7日,我和Christodoulou解出了黑洞质量公式。几天后3月11日,霍金也解出了同一个公式。很荣幸的是,两年前,我们一起在霍金家吃了晚饭,我们跑到剑桥提出要见霍金,他们说,“不,你们不能见他,他病得很重,在住院。我只能说,“好吧,替我向霍金问好。我们正在谈论他时,突然,霍金的秘书来了,说“教授,霍金想见您。”我问他是什么意思,霍金说,“告诉我黑洞和引力波的最新进展”斯蒂芬(· 霍金)说,“明天你可以给我们做个学术报告吗?我说,“当然好啊,何乐而不为。”报告后,他说,“明天一起吃晚饭怎么样?于是就有了这照片。
袁亚飞:
4月10日(2019年),事件视界望远镜拍摄的第一张黑洞照片问世,对此,您怎样评价?
Remo Ruffini
引入“黑洞”概念后,许多地方都发现了黑洞的存在,我们最近正在讨论的,不是质量为3到4倍于太阳的黑洞,也不是百万倍太阳质量的黑洞,而是在M87星系中心发现的上亿倍甚至十亿倍太阳质量的超大质量黑洞。
我们正在研究伽玛射线暴的可能性,该伽玛射线暴已被中国第一个HXMT(硬X射线调制望远镜)卫星探测到。我们正在夜以继日地研究这一课题,一旦形成一个三倍太阳质量的黑洞,你将看到黑洞喷流的首次出现,将看到不到一秒的时间内产生的超强辐射并持续不断,这是非常奇妙和令人兴奋的,因为这是宇宙中最强的能源。
黑洞喷流
这是物理学的新领域,如果你想象到,它的能量是原子弹的1030倍,所以我们第一次在距离我们100亿光年的地方看到了这一切,那里几乎是宇宙的起源,第一次在如此强大的能源中。我期待,我们能理解如何提取到黑洞的转动能,这将带来巨大的影响。尽管我们知道,掌握这一领域将会给地球上的生命带来强大而具有破坏性的革命。但这一发现能让基础科学、技术、政治甚至军备都将变得完全不同。
袁岚峰:
从您第一次来中国已经40多年了,您怎么看中国这些年科技方面的发展?
Remo Ruffini
中国的变化是巨大的,中国好像在经历一次长征,而那些了不起的人物是这场“长征”的缔造者。
钱学森是一个非常杰出的人,周培源也是非常重要的,他邀请了我,我们在中国见了面,并在上海创办了第一届Grossmann会议。尽管中国到处写着“欢迎来自世界各地的朋友们”,但当时的中国还没有承认以色列,因此也没有邀请以色列人的意向。
钱学森
周培源
在北京的一周时间里,我一个人呆在酒店房间里,每天会见各种人,被反复问及为什么这位拿着美国护照的以色列人会出现在这里。当时以色列科技部的部长Uren Neiman对我说,“Remo,你至少要让一个以色列人参会”。
每件事都不成功,直到最后才迎来了转机。正当我们准备去机场的时候,收到了中国外交部的方案,他们允许两位以色列人参会,要求我准备一份文件并通过中国大使馆的批准。于是,我准备了一份有两个以色列人照片的护照,这本护照是由诺贝尔奖获奖者Abdus Salam签署的,他认识周恩来,也是杨振宁的好友。这之后,以色列获得了承认,中国开始对世界开放。从这方面来说,周培源真的非常重要。
袁亚飞:
那是哪一年?
Remo Ruffini:
我记得是1983年。
袁岚峰:
噢,您第一次来中国是在?
Remo Ruffini:
1979年,最美的时光,正是1979年后的第一次访问,在澳大利亚时,我接到中国大使馆的电话,问我有兴趣来中国访问吗?我说,当然。第二天,我跟着一个人来到了澳大利亚堪培拉,他让我去找中国大使馆。在大使馆的帮助下,我先到了香港,5月17日我生日那天,我从香港坐火车到边境,从那里到广州,搭上了那天广州到北京的唯一一班飞机。我还记得那班飞机上所有人都站着,不仅站在座位上,由于没有空调,所有人都拿扇子扇风。但飞机最终降落在了北京。
袁岚峰:
我听袁业飞教授说,您有非常激动人心的新研究正在进行中,可以和我们分享一下吗?
Remo Ruffini:
关键的思想是,要看到一旦有一个双星系统,这是伽马射线暴的基础,双星中的一个是爆发的超新星,另一个是中子星,轨道周期为4分钟,然后,当超新星爆炸时,它把质量转移到中子星上,中子星达到临界质量发生引力坍缩形成黑洞,从超新星爆发到形成黑洞,需要1.9秒的时间,这是“新物理”产生的时刻。
我们看到的,可能是宇宙中最大能源的形成过程,这是从未被观测到的,它每天都发射。
袁岚峰:
它是量子化的。
Remo Ruffini:
对,它是量子化的。这应该是一个巨大的进展,就像普朗克引入的量子概念,这是我们第一次看到在天体物理学中见到了在微观物理学中出现的自相似性,因此这将会开启一个新的时代,就像量子改变微观物理学一样。
袁岚峰:
Ruffini教授,您在美国工作多年,您怎么看美国的研究环境。
Remo Ruffini:
在普林斯顿和惠勒共事的12年,是我生命中最激动人心的一段经历。那时,对相对论天体物理学感兴趣的人,还不足100人,在我们这边 Wheeler的研究组有20个,剑桥大学有10到20个人,他们包括斯亚玛、马丁·里斯和斯蒂芬(·霍金),在苏联也有一组人。
袁岚峰:
栗弗席兹,对吗?
Remo Ruffini:
对,叶甫根尼·栗弗席兹,他可能是我一生中最亲密的朋友之一。还有另外一个人,他就是泽尔多维奇,泽尔多维奇和他的研究小组,苏尼耶夫、比斯诺瓦蒂科根,他们都是年轻的博士后。在欧洲,我们更关心你的小组或是学校里的工作,这也是中国的方式。
叶甫根尼·栗弗席兹
美国则不同,美国是更广泛的,一切节奏非常快,充满了夸张的宣传。有时这可能是危险的,即便不是所有人都认可的小想法,都有必要得到尊重,不管它们是从哪来的。但在我看来,我赞同伽利略的观点,不要追逐当下的成功,而应当寻求长远的成就,即便你已是个人物了。
伽利略
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