“未来的物理学是靠设备吗？”——2017年诺贝尔物理学奖得主巴里·巴里什对话沪上

上海市科学技术协会供稿

“未来的物理学是靠设备吗？我不这么认为。理论有时候滞后于实验，有时候领先于实验，我觉得这正是做一个理论物理学家的幸福所在。”

由上海市科协和李政道研究所于科学会堂共同举办的学术报告会上，2017年诺贝尔物理学奖得主、美国加州理工学院教授巴里·巴里什在题为《爱因斯坦、黑洞与引力波》的主题报告中表示。

虽然在2017年巴里·巴里什与另外两名科学家因建成激光干涉引力波天文台（LIGO），并将它的灵敏度提高到可成功探测引力波的水平，而一起被授予诺贝尔物理学奖，同时也认为科学与技术在当代已经越来越融合在一起，技术已经成为让科学家们能够好好地做一些超越个人力量的科学研究的神圣礼物，巴里·巴里什依然强调了解研究问题的本质对于科学研究者的重要性。

“能从事实验物理学研究是上天的恩赐”

关于技术对科研的赋能，巴里·巴里什结合希格斯玻色子的发现、中微子的发现，以及他和他的团队依靠技术进步建立激光干涉引力波天文台等物理学在这几年里最大的发现和进展进行了介绍。“技术的进步与科学的进步是互相推动的。引力波带来了物理学的时间偏差，引力波的发现带来了天文学的新品种。”巴里·巴里什表示。

同时，他指出，计算和计算的能力是两个不同的概念。机器学习目前还不能注意到物理学中统计学的意义。所以，实验物理学家的前景仍会非常良好。科学研究需要实验中的一些线索来指导理论，虽然实验的突破会比较缓慢。用引力波来做宇宙学研究，将翻开未来20年新的篇章。“想想伽利略发明望远镜后400年天文学出现的翻天覆地的变化吧，引力波探测相当于让人们又拥有了一台以其他形式存在的望远镜。”

在这个背景下，巴里·巴里什认为,能从事实验物理学研究是上天的恩赐，希望自己未来能够检测到一些来自遥远太空的信号，希望在有生之年能看到早期引力波对宇宙背景的影响。“目前我们只在高频方面有些突破。我不知道低频的情况怎样。目前欧洲所做的很多是低空实验，有很多噪音需要屏蔽掉。”他说。

“引力波会增进对早期宇宙自然法则的理解”

引力波与天文学关系重大，如暗物质、暗能量问题，实际上都是引力问题。而引力方面的实验正是巴里·巴里什一直感兴趣的，他一生工作所在的加州理工学院正是相关研究的起始之处。“空间本身非常僵硬、非常刚性，引力波可以穿越空间，但非常难以改变空间的材料。引力波会增进我们对早期宇宙自然法则的理解。”

巴里·巴里什介绍说，下一代LIGO的目标是解决两个方面的问题：一是验证爱因斯坦的广义相对论，二是让引力波成为人们观察宇宙的另一双眼睛。迄今为止，美国政府已在LIGO上投入了15亿美元，一半用于设备改进，一半用于支付研究人员的工作经费。而他本人及其团队已与上海交大合作开发了一个大型实验，用来检测暗物质。

报告结束后，巴里·巴里什还就引力波的发现和意义，以及宇宙学的发展趋势和重大突破方向,与沪上相关领域专家和师生展开了对话交流。本次报告会是市科协第16届学术年会系列活动之一，由上海交通大学物理与天文学院教授季向东主持，市科协副巡视员黄兴华出席报告会。