成为理论物理学家是一种怎样的体验？

果壳 · 公众号 · 科学 · 2016-11-08 18:36

正文

编译：玛雅蓝

编辑：Ent

虐猫狂人薛定谔、用莫比乌斯环把妹的费曼、啥都测不准的海森堡......这些让你在考试前夕哭爹喊娘的大神，都是理论物理学家。大到无边宇宙，小到肉眼不可见的原子世界，还有时间，都是理论物理的研究范畴。

所以......除了虐猫，把妹，在大学物理考试前夕被苦逼理工科学生当锦鲤来转发之外，这些理论物理世界的人平常都干些啥？

“喝咿呀！看我大展拳脚！”

像孩子一样探索

我从小就想当一名物理学家。当然，那时候的我也不太清楚物理学家具体做什么。我只知道书上说的，太阳很大，但我们的星系中还有很多星星比它大许多；世界上各种大不相同的东西都只由少数几种微小到难以想象的原子组成，而组成原子的东西还更小；时间不仅能追溯到金字塔的建造之前，还能追溯到我们这个物种、我们的星球、我们的星系诞生之前。对于一个容易入迷的孩子来说，研究这些东西似乎确实是件很不错的事。

别说小孩子，成年人看星星也能看一晚上图片来源：Pastels Productions

物理学家以各不相同的方式进入这个领域，但我们都或多或少地体会过那种惊奇感，那是驱使我们完成十年正式大学教育的动力。你在读博期间进行的原创研究，可以说在某种程度上为你接下来三到十年在各种机构的博士后研究工作打下了基础。这些机构的邀约都只有几年，薪水不多，而且难如登天。你必须证明自己作为一个独立研究员的能力，也就是说，你基本上得把工作的优先级放在第一位。我，一个博士后，正努力让自己往积极的结果想——获得作为教授的终身教职，虽然那是极少数人才能够达到的成就。但只有获得这样一个职位，你才有希望真正把物理学研究作为你的终身事业。

我的工作是怎样的？

作为一个高能物理理论学家，我试图在我们的理解范围内尽可能地探索万物最基本的规律。这涉及到比原子核更小的尺度内发生的现象，可以通过在大型实验设备（如瑞士的大型强子加速器）内撞击质子和电子来做实验探测。由于宇宙初始状态比这要小得多，我们的理论还会涉猎对大爆炸的研究，它留下的痕迹可以用功能强大的望远镜来识别。一些最激动人心的理论或物理场景在很长时间内都无法通过实验展现，也许永远不能。

实际上，我的工作中也有一些部分和我儿时的设想大致相同。我们研究那些描述亚原子世界某些方面（比如暗物质或希格斯玻色子）的理论。有时候，也会提出新的理论。我们推算理论的预测，希望它们能够很快得到验证。这些工作通常由两个人到五个人合作完成。

“我们研究那些描述亚原子世界某些方面（比如暗物质或希格斯玻色子）的理论。有时候，也会提出新的理论。”绘画者：Michael Driver

实际工作一部分是用纸笔完成的，尤其是要形式化地理解某个数学模型或者物理机制的时候。至于细致的计算部分，我们一般编写程序并在笔记本电脑或超级计算机上运行。在摸索前行的过程中，还要跟合作者开上许多会议和视频会议；而一旦发现了有价值的东西，我们就会一起写一篇论文。一般来说，每个人每年会参与写作几篇论文，但这个数字各有不同，区别很大。

这项工作的其他部分则有点出人意料。它需要的社交量有点难以置信：我们常常聚在一起聊天，比如在黑板前，在咖啡机旁边，或者在艰苦的远足旅途中，那是许多新想法诞生的地方。

hmm......新想法刚一诞生，可能就要面对无情的同行评议了...... 图片来源：Imgur

这是当一名理论物理学家的意外惊喜之一，但伴随而来的还有举行研讨会和参加会议所需的大量旅行。每年出差十几次简直稀松平常，这让你筋疲力尽。我们要花大量的时间对他人展示自己的研究成果，因此一定的演讲技巧和个人魅力会很有用。有人觉得这是一个负担，但也有人很享受这种好好展示自己的机会，比如我。

有恨也有爱

你也许会对它恨之入骨。这项工作完全是开放性、自我驱动的。我们中的大多数人都无法舍弃这种美妙的自由，但随之而来的是一种不安全感，持续困扰着我们。

我们工作时间很长，有时候会感到孤独。我们每隔几年就不得不调到一个新的职位，直到你有希望拿到一份教职工作为止，这种状态绝对不是什么稳定的保障，还需要你的伴侣或配偶付出很多。我很幸运，我的爱人对此完全接受，但并不是所有人都能圆满解决。大多数人都会在某个阶段离开学术界，一般来说是因为找不到工作（科研经费正在缩水），或者个人生活要付出的代价太高了。他们通常会重新投身金融、数据分析或软件开发相关行业。但是，不同于化学家，甚至不同于其他领域的物理学家，高能物理理论学家一旦进入私营企业，通常就只能放弃自己的研究热情，别无选择。

这一切都是有代价的。在薪水微薄的岗位上度过十几年时间；在各地辗转奔波；师承关系和私人推荐在前进道路上举足轻重；还有最重要的，获得永久职位的可能性微乎其微。这些都是导致女性和少数族裔在这个领域不幸缺席的因素。更别说普遍存在的显性或隐藏的偏见，让这些群体更难进入这个“老男孩俱乐部”。

终身投身科研事业，对于许多女性来说，是非常艰难的抉择。图片来源：the Legion!

我真心希望我们能打破这些制度上的障碍，让这个领域更加开放，因为我非常享受我所做的事情，而任何有才能、有热情的人都应当拥有同样的机会。这个领域和其中的精英群体会很快消除你的错误观念，让你知道自己从小学、中学到大学一路依靠的那点天赋不值一提。任何自视甚高、自作聪明的人都会在这里学到谦卑的视角。

在最好的情况下，这项工作能让我们体验到无上的快乐：你时常会觉得自己在挖掘宝藏，揭开宇宙中普遍而客观存在的真理。在积年累月的困惑、迷惘、错误和工作累积之后，片刻的超然领悟将如约而至。哪怕某项发现或灵感不是你自己的，能够理解它、领会它的非凡意义也能让人心生敬畏。我们几乎所有人都是无神论者，但我们在大自然的祭坛前礼拜。

我知道我们的工作本身就非常重要，但就和我们中的大多数人一样，我做这项工作是出于私心，因为我无法想象自己会做其他的事情。考虑到基础研究的诸多不足，社会仍然能认识到它的价值，并大力支持，这简直不可思议。我们任由差遣，并心怀感激。

一个AI

虽然你们这些普通人类没人家聪明，也看不懂人家的研究成果，但根本没耽误你们黑人家啊......

编译来源：theguardian.com, The secret life of a physicist: moments of transcendence offset by months of confusion

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ID：Guokr42

中二病究竟有没有得治？

密集恐惧症真的“只是矫情”？

不相干的东西严丝合缝拼在一起就觉得爽，是强迫症吗？

你有病？没事~ 果壳有药呀！

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