获取更多信息请下载APP

历史首次,诺奖颁给了一位杰出的“科学经理人

来源:    发布日期:2017-10-16 16:27:11   阅读量:0

文/记者 刘辛味

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。

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。

▲基普·索恩(Kip Thorne)对引力波探测和 LIGO 做了很多理论工作,而巴里·巴里什(Barry Clark Barish)对建立LIGO国际合作并 将其转化为大科学作出了关键贡献。

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。

LIGO背后的“理论三巨头”

正像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。除了获得诺奖的三人,还有一人也值得一提。他就是当时LIGO的创始人之一罗纳德·德雷弗(Ronald Drever)。

我们先来看看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,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。

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。

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。

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就是德雷弗,他是索恩的同事,一起成立了加州理工学院的研究小组。不仅与韦斯、索恩一起设计了干涉仪的原型,尤其是在激光谐振腔设计方面,也对激光干涉仪的稳定性作出重要贡献。

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。

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)的贡献是否能与他相提并论?巴里什的贡献是否不可或缺?

▲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)

工程师是否应该得诺奖?——他让LIGO成为“大科学”

巴里什得奖,更多的应该是表彰其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,早在1974年韦斯就开始向美国科学基金会(NSF)申请资助。到了1984年,由两个学校的研究组终于合并成了LIGO项目,由韦斯、索恩、德雷弗三人领导。但后来,由于三人的相互掣肘,意见不合导致项目毫无进展。NSF停止了1984和1985年的资金资助,后来聘请沃格特(Rochus E. Vogt)成为LIGO项目主任。最初沃格特取得了基金委的信任,得到了资金支持。

但到了1992年,LIGO项目没有进展再遭质疑,1993年的资金被冻结。很快,在1994年LIGO项目被重组,巴里什成为项目主任,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。

▲索恩是电影《星 际穿越》的科学顾 问,关于黑洞、虫 洞等作过多次科 普演讲( 来源: KPCC)

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。他的到来为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,并详细制定了未来的工作计划。巴里什为LIGO项目带来了3.95亿美元的资金,是NSF历史上资助最多的项目。

更重要的是,他把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。在他的领导下,LIGO成立了两个组织机构——LIGO实验室和科学合作组织(LSC),把几个研究小组捣鼓的“小科学”成功地转化成了成员众多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、索恩和德弗雷三人“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。国际化的大型实验装置在当代研究中占有重要地位,巴里什认为没有大装置,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。”

▲韦斯和他的团队(来源:MIT News)

诺奖风向变了?

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儿、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工程管理者的先例。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?

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?未来是否还有其他对撞机、天文望远镜等大科学装置工程的杰出领导者能获奖?

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增加了,支持对撞机的人也会增加。”

当然,诺奖获得者同时还是个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。■