见见这个辍学的大学生，他是引力波探测器的发明人

阿德里安·卓++晨飞

近50年前，雷纳·韦斯提出用爱因斯坦广义相对论的引力理论所预言的无限小的时空涟漪来探测引力波。2015年9月，这个梦想变成了现实：1000名物理学家通过路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的两个巨大的激光干涉引力波天文台（LIGO）探测仪，捕捉到10亿光年以外的两个巨大黑洞相互碰撞发出的辐射波。在美国剑桥麻省理工学院，物理学家认为，这个发现绝对能

让他们的同事韦斯获得诺贝尔奖。韦斯今年84岁，他承认自己有希望，但也有点担心。他机敏地驾着自己银灰色的大众甲壳虫敞篷车行驶在剑桥的马路上，边行边说：“我估摸这事儿会折腾人一年;约翰·马瑟（2006年诺贝尔物理学奖得主之一）当时就是这样。”他的朋友会告诉你：这话最能代表雷纳，他在工作中遇到问题时，说的话就很冲、很无礼、很滑稽，而且不耐烦。

不论怎么说，韦斯的日子都过得不一般。他1932年生于德国柏林，纳粹时期全家逃离。他在纽约市长大，家住曼哈顿的上西城，熟悉当地情况，练得一手焊补，自己制作并出售立体声系统。在麻省理工学院读本科时中途辍学，后来却挣扎着在这所大学获得了终身教职。不但如此，他还成为一位物理学科带头人，在LIGO干了40多年，这是物理学界曾经进行过的最为大胆的实验。他至今仍在天文台工作。麻省理工学院LIGO物理学家大卫·休梅克说：“搞焊接，没人能赛过他。”

休梅克还说，韦斯最重要的素质就是执着。他大学没有读完，但是后来被破格录入麻省理工学院的研究生院。休梅克说：“他想方设法让我充分发挥所长，他走了一条相当曲折的路，我觉得正因为这样，再加上他的天性，他更愿意帮助别人。”

韦斯总能坦率地说出自己的想法，这一点大家都知道。纽约州雪域大学LIGO物理学家彼得·索尔森20世纪80年代曾与他在麻省理工学院共事，他说：“他无论是在物理学研究中还是在生活上，都绝对是百分之百地诚实。”加州阿拉莫退休物理学家德克·穆尔纳是韦斯早年的一名研究生，他也有同感，他说：“雷纳诚实得不得了，从来不胡扯，不表演。”

一、作为难民的童年时代

然而，要想给韦斯一个定位并不容易。他是个故事迷，当然不是看故事，而是讲故事。显然，他把自己的故事讲了很多遍，这一次修一修边角，下一次添加点枝叶。串讲自己的过去时，那些蛛丝马迹——这里缺几针，那里多点花色——在向人们暗示他不是尽人皆知的那样。实际上，对韦斯来说，讲故事本身似乎有某种更加微妙的目的。

他在麻省理工学院的办公室是一幢砖砌楼房的二楼，不怎么起眼，这栋楼本身也像个仓库。韦斯坐在一张小木桌前，桌面上开着一个洞。那是在还没有液晶显示器的时候，他用锯子锯出来的，为的是让笨重的显示器靠在那里。

他讲自己的故事时操一腔纽约的那种断音。

年轻时的雷纳·韦斯

雷纳·韦斯的父亲弗雷德里克·韦斯是一位神经专家，是富裕的德国犹太人的后代，他和舞台及电台女演员格特鲁德·洛斯纳幽会，结果就有了韦斯。格特鲁德还在怀孕的时候，弗雷德里克因为热心于共产主义而遇到了麻烦。他出庭为某人作证，官司的另一方是一名不称职的纳粹医生。结果纳粹绑架了他，格特鲁德一家不得不找关系把他弄出来。他俩1933年结婚，不久之后逃亡到布拉格。布拉格当时属于捷克斯洛伐克，韦斯的妹妹1937年出生在那里。韦斯说，他是个幸福任性的孩子，“我很可能是一个任性的小杂种”。

没过多久，一家人又得逃亡，因为当时的英国首相尼维尔·张伯伦签署了一份协议，把捷克斯洛伐克的几块地方割让给了德国。他们于1938年9月30日晚上在新闻中听到这条消息。当时他们正在斯洛伐克的塔特拉山里度假，旅馆巨大的收音机里哇啦哇啦地播出张伯伦的讲话。雷纳当时才6岁，还傻乎乎地盯着机柜里闪闪发光的真空管着迷呢。旅馆一夜之间就人去楼空，人们都逃往布拉格。

1939年1月，韦斯全家人移民到纽约，两个月后，希特勒的大批国防军就开进了布拉格。韦斯说：“简直是奇迹。”老韦斯因为语言障碍无法通过医委会考试，他就开业当顾问，最终成为知名的心理分析专家。格特鲁德在百货商店上班，当管家，也干零活。这一家人不幸福。韦斯说：“我父亲是真正德国意义上的独裁者，他压迫我母亲。”老两口在自己的婚姻问题上都埋怨希特勒。

雷纳·韦斯使用视觉辅助在新闻发布会上宣布科学家终于发现了引力波

韦斯说，他是在被善良遗忘的角落里长大的，“我父母亲对我尤其不感冒。我父亲极端以自我为中心，只顾自己的工作，不怎么关心我;我母亲也许更偏心妹妹”。韦斯在久负盛名的哥伦比亚语言预科学校上学，享受奖学金。他说：“我母亲去学校求他们收我。”可是他有时候逃课，教师们把他拉来跟他的一个时常逃学的学长默里·盖尔曼相比，可是这位学长于1969年获得了诺贝尔物理学奖。

少年时代，韦斯有了两个爱好：古典音乐和电子学。他从军队驻地捡来多余的零件，在自己宿舍里修理无线电。他甚至与地痞流氓妥协：他们只允许他来往于地铁拖走无线电，他免费修理他们的无线电。他说：“他们偷东西，我还得给他们修理，这是昧心的勾当。”

韦斯的妹妹西比尔·皮尔森后来成为剧作家，她证实哥哥当时能不在家就不在家，家庭不幸福。可是，他又是独子，无论如何也算是家里的王子，比如说，但凡搬家，他总是住最大的屋子，“很受宠”。

他妹妹说，哥哥上学也没落后过：“他很聪明，对什么都感兴趣，而且很精明。”北卡罗来纳州达拉谟杜克大学的退休心理学家迈克尔·瓦拉赫是韦斯在语言学校时的同学，他也持这样的观点。他说：“雷纳的科学能力在学校是受到广泛认可的。”当然他也是当地的一个混混，有一次与人纠缠，折了一条腿。

韦斯的儿子本杰明是一位史学家，也是波士顿美术馆的馆长。他说，如果他父亲确实逃过课，那肯定不是去街上闲逛，“他去的是市政厅举行的钢琴独奏会”。至于韦斯为什么对焊补感兴趣，他猜测部分原因是对家人脑力劳动气氛的一种反叛。“身为德国小难民，父母又是非常自卑的文化人，所以他通过动手作为叛逆。当然，他不排斥动脑筋”。

二、跌跌撞撞的青年时代

如果说韦斯的青少年时代是又蹦又跳过来的，那么成年早期就过得磕磕绊绊。他申请去麻省理工学院攻读电气工程，目的是解决高保真里的一个问题：怎样抑制虫胶唱片发出的嘶嘶声。可是电气工程课让他失望，因为这门课针对发电厂而不是高保真。所以韦斯转向物理学，因为这个专业基本上没有什么要求，很轻松。

然后，读到三年级的时候，韦斯干脆不去上课了。他在楠塔基特岛去波士顿的轮渡上遇到了一个女人，爱上了她。他说：“她给我教民间舞蹈，还教我弹钢琴。”这个女人搬到伊利诺伊州的埃文斯顿，他也跟了去，期中时放弃了他的课程。可是，恋爱告吹了。他说：“我坠入情网，简直爱得发疯，人家当然无法忍受一个发疯的男人围着她转。”韦斯回到麻省理工学院，希望参加期末考试，结果发现自己已经被除名。

韦斯说，他不苦恼。“人们说：‘我大学没毕业！我的一生完啦！不会的，没完。这要看你怎么办。”他在麻省理工学院颇具传奇色彩的20号楼当技术员，那是战时临时搭建的房子，他的老板是杰罗尔德·扎卡赖亚斯，用光和微波研究原子束和分子束，开发出第一口商用原子钟。在扎卡赖亚斯的指导下，韦斯于1955年读完他的学士学位课程，并于1962年获得博士学位。

别的物理学家说，扎卡赖亚斯的研究方法（利用高精密度测量探讨基础物理学）给韦斯带来了灵感。但是韦斯认为，他欠扎卡赖亚斯的情比这更多：“我有不良记录，可是他让我回到学校，又让我进入研究生院，这样一路走下去又获得终身教职。”韦斯办公室的墙上悬挂着一张扎卡赖亚斯的照片。

韦斯到普林斯顿大学，在物理学家罗伯特·迪克的指导下研究引力实验测试，获得博士后之后，于1964年回到麻省理工学院。他年轻时很少发表论著，也没有操心职务晋升问题。当时，麻省理工学院的休梅克说：“韦斯可能会获得终身教师资格，但是今天还不行。”麻省理工学院名誉物理学家伯纳德·布尔克也认为，韦斯“很开心，喜欢设计小玩意儿，除非干点儿什么了不起的事业，否则他拿不到终身教职”。但是，韦斯不久之后就变了。

布尔克建议韦斯从引力研究转向测量1965年发现的宇宙微波背景辐射，这是一种普遍存在的模糊的无线电波，人们试探性地将其看作宇宙大爆炸的余波，无情的宇宙膨胀使其波长更长。

然而，到了20世纪60年代后期，这种联系仍然很微弱。大爆炸辐射的“热谱”应当有一个代表辐射温度侧向一方的峰值。几个小组在长波长观测到一个攀升的频谱与高于绝对零度3℃一致。但是，1968年火箭测量发现高量的短波长辐射与热谱发生冲突，对大爆炸假说形成威胁。

为了探讨这个问题，韦斯和他的研究生穆尔纳建造了一个装置，安装在气象气球上，用它来测量较短波长的微波频谱。通过三次飞行和一次改装，他们于1973年获得了支持热谱的硬数据，首次揭示了传说中的这个峰值。布尔克说：“这完全击溃了火箭的测量结果，韦斯一眨眼成了微波背景专家中的明星。”

加州大学伯克利分校名誉校长罗伯特·伯吉纽1975年至2000年一直在麻省理工学院工作，他说韦斯的研究工作也在麻省理工学院的物理学系内赢得尊重：“他喜欢故作落拓地去劳工阶层酒吧，还有诸如此类的表现，但是在麻省理工学院，大家明显都很尊重他，尊重他研究真正重要的物理学问题时表现出来的激情和勇气。”

三、一个项目负责人

宇宙微波背景研究不仅为韦斯赢得了终身教职地位，也促使他成为科学界更大范围的领头人。1976年， 美国航空航天局开始研究宇宙背景探索卫星，该工程的科学工作小组选他当主持人。宇宙背景探索器于1989年发射升空， 以极高的精度测量了微波频谱，毫无疑问地证实宇宙微波背景具有热谱，而且敏感地探测到天空点与点之间宇宙微波背景温度1/100000的微弱变化，这

是新生宇宙无穷小量子涨落的痕迹，对宇宙学标准模型至关重要。2006年，美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特因分别测得该频谱和探测到该涨落而共享诺贝尔物理学奖。

有些物理学家说，韦斯本来也应该分享这个奖。雪域大学的索尔森说：“就差那么一点儿。”韦斯对宇宙背景探测器的贡献表明他远能胜任他说自己根本不适合的一个角色，即一个大型科研项目的负责人。在位于马里兰州绿带的美国航空航天局戈达德宇宙飞行中心工作的马瑟说：“他是一位很好的合作伙伴，他在决策人员分工并确保按劳付酬方面也很擅长。”

在研制宇宙背景探测器好久之前，韦斯曾经有个念头，这个念头就成为后来的LIGO。20世纪60年代后期，麻省理工学院物理学系请他教授研究生的广义相对论课程。他说：“我没法告诉他们我压根儿不懂广义相对论。”所以，他只好边炒边卖，集中精力研究引力的实验测试。

韦斯的学生让他讲一讲马里兰大学工程师约瑟夫·韦伯的实验，该实验试图利用军人提箱大小的铝缸探测引力波。广义相对论认为，像两个黑洞之类的巨大物体，如果它们汇聚到一起，应当辐射时空涟漪。韦伯认为，这些涟漪（即引力波）会将其圆筒拉伸，使其像音叉一样震颤。

韦斯无法掌握韦伯的方法， 所以他根据一个L形的被称为干涉仪的装置发明了自己的工具，将激光束分裂，然后导向两个相互垂直的“臂”，光束在镜面反射后飞速返回至分束器。如果双臂长度正好相同，光波同步返回、合并，然后飞回至激光;如果两臂长度相差光波长的一丁点儿，那么因此出现的反常重叠就会从一个垂直的“暗港”漏出。韦斯意识到，这个结果能够揭示引力波的经过，因为引力波的拉伸作用使两臂长度出现差异。他让学生把这个想法当作业去思考，给麻省理工学院电子学研究实验室的季刊撰写了一份23页的报告。LIGO就从这份文件开始萌芽。

韦斯坚持说干涉测量探测器这个概念当时已经“在流传”，但是别人说，他首次明确提出，探测器必须有几千米长，并描述如何处理从地震振动到个体光子碰撞镜面的砰砰声等不同类型的杂音，否则这些杂音会淹没那些难以捕捉到的引力波。

让这个实验变成现实需要难以置信的技术。LIGO的这两台干涉仪的臂长是4千米。为了探测到一束引力波，物理学家必须比较双臂长度，范围设定在1/10000光子宽度以内。该项目需要3亿美元，时隔22年以后，也就是一直到1994年才获批。

与此同时，韦斯就被拴在了20号楼里，他有好几杆玉米穗轴烟斗，他抽呀抽，一直抽到1995年轻微的心脏病发作。麻省理工学院天文台一位物理学家名叫纳吉斯·马瓦尔瓦拉，1990年至1997年在他名下读研究生，她说当时老师为了帮一名学生，本想干到凌晨2点，甚至更晚。马瓦尔瓦拉当年资格考试没通过，韦斯就让她每周六在他办公室“学习改造”，持续了好几个礼拜。马瓦尔瓦拉说：“他从来都不在乎考试，可是他知道我得通过考试才行。”

韦斯有个名声，他喜欢向非传统型学生伸出援助之手。1983年，莱曼·佩吉在失学5年、全球航行2年之后， 走进韦斯的实验室，问他能不能在那里给他干活。佩吉说：“他说，‘可以，但是我没工资发给你。所以，我白天干木工，晚上在他的实验室。”佩吉现在是普林斯顿大学的宇宙学家，他很感激韦斯给了他这个别人没能得到的机会。

四、工作狂的业余生活

韦斯是个工作狂，但是他也喜欢完全抛开实验室的日子。1959年，他娶了大学刚毕业的丽贝卡·扬，学生物的，在哈佛大学植物标本室上班。丽贝卡当过儿童图书管理员，现在已退休。她说，他俩常去同一家饭馆吃饭，“一天傍晚，在饭馆吃饭时，他让我给他递盐过去，然后我俩聊了好半天光合作用的问题。我俩结婚几年以后我才发现，他吃饭从来不加盐”。

丽贝卡说， 她常常是个“物理学寡妇”，尤其是在20世纪六七十年代，因为韦斯要去得克萨斯的帕勒斯坦放他的实验气球，所以经常不在家。她说，尽管如此，他依然是个好丈夫、好父亲，即使他不在，“有一条生命线总是不断”。他们的女儿萨拉是耶鲁和新加坡国立大学的民族音乐学家，她说，爸爸星期日总会领孩子们去他的实验室，“我从未觉得需要见他或想见他时却见不到。”

韦斯一直喜欢音乐。丽贝卡说：“音乐在他的生活中有很大的分量。”韦斯说，他20岁时开始弹钢琴，是他没能追上的那个女人教的。他每天晚上弹1小时，倾向于古典作曲家，像莫扎特、贝多芬和舒伯特等，那架钢琴就放在他们老两口在马萨诸塞州牛顿市那栋维多利亚式二层楼的起居室里。丽贝卡说：“他8点进那里面，然后关上所有的门，他以为我听不到。”

韦斯一直认为，尽管自己已经练了63年，但是技艺仍然不佳。他说：“我的水平差，弹什么曲子你能听出来，但是你不会觉得满意。”

如今，韦斯的平静生活似乎肯定要被倒过来，物理学家都期望他能够得到诺贝尔奖，如果2016年不成， 那就2017年吧。从LIGO研究小组2月份宣布他们的发现开始，他与天文台的合作创办人、加州理工学院的吉普·索恩，以及已经从该学院退休的罗纳尔德·德雷弗已经获得好几项奖：专项突破奖、格鲁伯宇宙学奖、邵逸夫天文学奖和科维理天体物理学奖。韦斯说：“说实话，这些奖让我感到焦虑不安。”他计划将这些奖金的九成拿出来资助研究生。韦斯很谦逊，这从他讲的许多故事就能看出来，因为在这些故事中他从来都不是主人公。他的朋友瓦拉赫说：“他非常谦虚，这是他的魅力所在。”但是，韦斯好讲故事的习惯似乎还有更深层次的目的，这从“这个著名的故事”里面就能清楚地看到：他先是怎样坠入情网，后来又怎样中途辍学。

谈话两三次都折回到这个事件。起先看起来似乎很简单：韦斯坠入情网，感情无法控制，吓跑了那个女孩。然而，到了第二次，韦斯说他这个恋人倒不是说无法对付，而是她不太想要。他说：“我把她塑造成了女神，女神是不能碰的，她有更多的追求。”但是，这个版本很快也褪色了。有人问韦斯，他年轻时是不是人缘很好，他回答：“我不是没人缘，女孩子我想找谁就是谁。”至于爱，韦斯说：“我有过爱。”

在瓦拉赫的记忆中，情况完全不同。韦斯在20岁出头时，爱上了他的钢琴老师，而这个女教师已经30多岁。他记得，韦斯大多数时间都在他这个老师的房子里：“她很喜欢韦斯，而且想嫁给他，这一点儿也不令人吃惊。”而韦斯说，当时结婚还嫌太小，所以就分手了。

问韦斯的妹妹，她哥的恋爱与他辍学有多大的关系，她说：“在那个年龄，这叫反叛，而且从我们那个家庭看，该怎么办呢？你退学。”

这个讲了几十年的恋爱故事的细节比起韦斯讲这个故事的方法来，显得远远没有多大分量。他钟情于改变细节，每次都会多露出一点，可是他从来不解释到底是怎么回事，到底感觉如何，或者为什么要讲这个故事，也许关键就在这里。

LIGO是韦斯脑力劳动的产物，证实了黑洞的存在，证实了恒星坍塌至无限小的一点时留下强烈的引力场。超越事件视界，在距离那个点一定距离之内，引力变得非常强大，什么都无法逃逸，甚至连光都不能逃脱。韦斯在讲自己的故事时，似乎在创造他自己的事件视界，在这块由词语和轶事交织成的屏幕后面，他隐藏了更深层次的自我。尽管他讲了很多故事，但是他仍然是一个深藏不露的人。

在老两口的房子里，丽贝卡在讲韦斯怎样一如既往地修修补补，折腾一台电脑的显示器，用它放大活页乐谱，以弥补自己正在降低的视力。在她的坚持下，韦斯演示了这个系统的原理。起居室里摆着他那架斯坦威小型老钢琴，旧日的光泽已不复存在，四角已露出木质，顶上堆放着活页乐谱。临时组建的万向底座上有一面平板显示屏，上面显示放大的乐谱——贝多芬的《奏鸣曲》，第16组音符像楼梯一样一路上去然后又落下，键盘在召唤。

韦斯说：“不，我不想弹。”