科学探索是大家都可以参与的事情,高山科学经典导读《最初三分钟》

2022年11月5日晚八点,科普公益项目“高山科学经典”邀请到了理论物理学家、中国科学院院士吴岳良;北京天文馆副馆长,北京古观象台台长齐锐;清华大学科学史系教授、系主任、清华大学科学博物馆馆长吴国盛教授一起,导读诺奖得主温伯格的著作《最初三分钟》。

高山科学经典导读现场,左起依次是齐锐教授、吴岳良院士、吴国盛教授

作者温伯格,美国物理学家,因提出基于对称性自发破缺机制的电弱理论获得1979年获诺贝尔物理学奖。同时,他也被称为“诗人科学家”。他所撰写的《引力与宇宙学》《最初三分钟》《终极理论之梦》对各个领域的科学家、世界各地的科学爱好者们产生了深远的影响,而霍金也曾受他启发撰写了《时间简史》。

现在人们普遍认为,宇宙起源于大爆炸。大爆炸之后,万物次第诞生,包括各种元素、各种星球,包括你我。

星系红移、哈勃定律、宇宙微波背景辐射、宇宙间轻元素的丰度等等科学事实都印证了“大爆炸理论”理论,虽然我们接受这样的观点,但还是带着满心的疑惑:

是什么推动大爆炸发生的?宇宙在最初0.01秒、1秒、1分钟或最初一年,是什么样子?宇宙物质这么多,还不断膨胀,这些能量哪儿来的?早期宇宙在某时刻的温度、密度和化学成分都能够精确测量吗?如何做到的?

1977年,史蒂文·温伯格写过一本畅销书——《最初三分钟》。此书被公认为科普读物的里程碑,也是最早关于探讨宇宙起源的代表作品。

书中详细描述了一幅完全令人信服的宇宙起源图,包括在大爆炸之后仅仅数秒或几分钟内出现的详细过程。在这之前,宇宙大爆炸还只是一个空洞的概念,但在这之后,人们开始明白了“大爆炸”发生的具体过程。

但这本书最厉害的地方并不仅仅只是知识上的科普,更是其科学方法的践行。

不同于其他科普书籍“提出问题-回答问题”的模式,《最初三分钟》不会直接给任何问题的答案,而是一步一步引导读者去寻找线索,自己推断出宇宙最初三分钟里发生了什么。

就如同在科学世界里,我们永远不可能直达问题的本质,而是要在一片未知中大胆假设,小心求证——预测,验证,推翻,再重建。

本次高山科学经典导读嘉宾吴岳良院士,是中国科学院院士、发展中国家科学院院士、国际欧亚科学院院士、空间引力波探测“太极计划”首席科学家。在粒子物理、量子场论、统一场论、量子-宇宙物理等领域做出一系列独创性工作。

吴岳良院士在高山科学经典导读现场

导读中,吴岳良院士分享说,宇宙是如何起源的,一直是人类最感兴趣且不断探索的基本问题,尽管人们听过各种各样的神话故事,但宇宙起源本身应是一个科学问题,这就是温伯格写这本书的初衷。40年来,《最初三分钟》这本书给我的最重要的启发,就是激发了我一直在思考和探究的一个基本问题:极小粒子与极大宇宙之间的内在规律是什么,如何建立起一个“超一统理论”来全面认识和理解宇宙起源和物质起源以及时空和引力的本质?事实上,这也是自100年前(1922年)爱因斯坦完成他的第一篇“统一场论”文章以来,一代又一代的科学家们一直在努力探索的前沿科学问题。

齐锐教授在高山科学经典导读现场

齐锐教授补充道,“本书所讲述的宇宙最初三分钟,是无限浩瀚、宏大的,实际上,其跟我们看不见的基本粒子有关,是它们的相互作用决定了宏观宇宙的命运与发展。正是对微观世界有了进一步的认识,科学界才解答了最初的极为宏大的宇宙起源问题。”

关于“宇宙大爆炸前是什么?”这个问题,也是导读现场听众们提问最多的,吴国盛教授回答说:“有人说这个问题不能问,时间本身就是炸出来的。类似于在北极问东西方向,问题本身就不能问,概念条件失效。温伯格则认为,宇宙起点问题不重要,无须老问,重要的是如何在没有时间、空间概念的情况下,还能探讨宇宙起源的问题。”

导读活动最后,三位嘉宾就什么是科学方法和科学思维的问题展开了讨论。吴岳良院士说,“科学要经过实验检验。科学家们通过不断地“自我否定”,建立一个相对可以的理论,但不知道是否真的正确,所以要进行实验的检验。对了就对了,不对,就指引我们再去寻找正确的理论。这本身就是一个科学的方法。”

吴国盛教授在高山科学经典导读现场

吴国盛教授言简意赅:“科学家需要不断尝试,不一定说理论要非常正确,但不妨试一试,失败了也不要紧。”

齐锐教授更是由此联想到了科学经典项目:“科学探索是大家都可以参与的事情。“高山科学经典”的公益导读,就是希望大家用科学的方法、科学的思想来思考工作生活中大大小小的问题。”

“高山科学经典”是一个由高山科学促进中心发起的公益科普项目。邀请百位知名科学家每周导读一本科学经典书籍,引领公众参与阅读的大型科学传播公益项目,旨在提升全民科学素养、培育科学精神、传播科学思想。期望在全民学科学的时代背景下,高山科学经典能在科学传播领域尽一份绵薄之力。

高山科学经典项目书单

高山科学经典的目标是,让科学精神通过书籍,跨越地域、阶层、年龄、民族的界限,传播到每个角落、每个人心中。希望科学成为一种生活方式。除此之外,每期更有科学KOL和科普UP主,与科学家们跨界对谈,让科学更有趣。

高山科学经典世界读书日发布会现场

未来,“高山科学经典”项目将打造三大重点产品:出版《高山科学经典》系列丛书;开展线上导读直播;沉淀专业级科学导读视频节目。达到出版、传播、教育多重效应。开展全民科学阅读,共同推动“科学复兴”,提升全民族科学文化素质,实现“公心大用”。

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