霍伊尔:错,不在星空,而在我们自己 | 袁岚峰_风闻
风云之声-风云之声官方账号-2020-10-03 20:58
导读
他在一篇经典论文中的一段题记,摘引了莎士比亚戏剧的两句台词,或许包含了关于他起伏跌宕人生的某种隐喻:“是星空,我们头顶的星空,主宰我们的命运。”但也许,“错,不在星空,而在我们自己。”
最近,我在“赛先生”公众号看到了我的朋友、天文学家刘博洋博士的文章《出格者弗雷德·霍伊尔》,令我唏嘘不已。
英国天文学家弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle,1915 - 2001)的故事,我最初是在霍金的科普著作《大设计》中看到的。1953年,霍伊尔根据以下的推理做出了一项科学预测:
已知我们的宇宙中有大量的碳(C)元素;
当时所知的在恒星中合成C元素的反应只有3个氦(He)合成1个C;
但3个原子核撞在一起的可能性远远低于两个原子核撞在一起,如果要等待3个He合成1个C,宇宙中的C就会比观测到的少得多;
由此可见,必然有某种偶然的原因加速了合成C的反应;
他推测,这个偶然的原因就是,两个He聚合产生的Be的能量再加上一个He的能量,必然非常接近于C的某个激发态的能量,这就会大大加快Be与He聚合成C的速度,这叫做“偶然简并”。

图中最上面那条写着0+、高度为7.65的线就是霍伊尔预言的与Be + He的能量偶然简并的C-12能级

霍伊尔在剑桥大学,图片来源:St John’s College, Cambridge
后来,人们真的找到了他预测的这个偶然简并。
这是一种非常反常规的推理方式,基本逻辑是“如果不是这样,宇宙就不会是我们观察到的这样,也就不会有人类来观察这个宇宙”。这种思维方式经常被称为“人择原理”,已经成了在宇宙学中很常见的一种思维方式。霍伊尔自豪地宣称,他的这个工作是人择原理迄今唯一一个具体的、可验证的预测。
但神奇的是,霍伊尔的合作者、做实验发现了这个现象的威廉·福勒(William Fowler,1911 - 1995)获得了诺贝尔奖,霍伊尔却没有获奖。这被认为是诺贝尔奖历史上著名的争议之一。
霍伊尔为什么没有获得诺贝尔奖?此文(《出格者弗雷德·霍伊尔》)给出了不少资料。原因之一可能是他在不少领域有一些民科式的甚至是阴谋论的想法,例如认为美国1960年代的高空气球实验已经发现了太空中的生命,但是官方将其掩盖下来。2020年新冠疫情暴发后,霍伊尔的合作者、81岁高龄的钱德拉·维克拉马辛格(Chandra Wickramasinghe)还曾声称,新冠病毒来自去年掉落到中国的一颗陨石。
无论如何,霍伊尔的一生是张扬而精彩的一生。他在接受采访时曾说:“当我年轻时,老研究员们觉得我是个出格的年轻人;当我老了,年轻研究员们觉得我是个出格的老人。”
他在一篇经典论文中的一段题记,摘引了莎士比亚戏剧的两句台词,或许包含了关于他起伏跌宕人生的某种隐喻:
“是星空,我们头顶的星空,主宰我们的命运。”
(李尔王,第四幕,第三场)

英国国家剧院现场《李尔王》剧照,图片来源:新现场NewLive
但也许
“错,不在星空,而在我们自己。”
(凯撒大帝,第一幕,第二场)

英国国家剧院现场《凯撒大帝》剧照,图片来源于网络