前方"高能"!天體物理學家的科學人文課

制勝關鍵在好奇心和想象力(書裏書外) 張雙南《人民日報》(20260327第20版:副刊) 　　哲學家說，世界上沒有兩片完全相同的樹葉。可這個道理並不適用於微觀世界。 　　物理學有一個基本前提——粒子全同性：宇宙中所有質子都一樣，所有電子都一樣，所有中子也都一樣。沒有哪個電子與衆不同到值得人們去收藏，它們比樂高積木更完美一致，完全可以相互替換。喜馬拉雅山上一塊石頭中的電子和太平洋深處一滴海水中的電子，毫無區別。於是，統一帶來了簡潔，簡潔構建了規律，規律使得這個世界擁有可預測性。 　　然而，如果宏觀世界的人也像電子、質子那樣完全相同，那麼世界也許會很整齊，卻不會產生真正的創造力，更不會有今天的一切。因爲科學的發展、文明的演進，恰恰是建立在“人與人並不一樣”之上。有人更善於執行，有人更習慣思考，有人擅長歌舞，有人喜歡科研……美好的世界就是在豐富性裏生長出來的。 　　從某種意義上說，微觀世界的穩定性，依賴於粒子的全同性；而宏觀世界，尤其是人類社會的活力，則依賴於多樣與協作。 　　如今，進入AI時代，在大模型面前，不管你是學界專家，還是普通網友，在知識上似乎都被“拉平”了，也有人擔憂，人類的多樣化是否正在消解？ 　　AI當然會改變很多東西，但它並不會真正抹平人與人之間最深層的差異。我覺得其中最重要的，便是好奇心和想象力。 　　好奇心，科學探索的原生和持久動力 　　劉慈欣在科幻小說《朝聞道》裏寫過一個很有意思的情節：外星文明判斷地球文明突破了“警戒閾值”，並不是在工業革命或者其他科技爆發的節點，而是在第一個原始人開始仰望星空的時候。人類真正偉大的地方，不在於我們已經知道了什麼，而在於人類總會忍不住去問那些還不知道的東西到底是什麼。 　　科學史上，很多重要發現，起點都不是宏大的計劃，而是人們多看了一眼，多問了一句，多想了一層。 　　在倫琴之前，並不是沒有人接觸過類似的實驗裝置，也不是沒有人看到那些奇怪的現象。只有倫琴停下來思考：既然光已經被擋住了，那到底是什麼讓熒光屏發亮了呢？這纔有了X光的發現和應用。牛頓觀察到蘋果墜落，這本來司空見慣，卻引發他深入思考：蘋果爲何垂直落向地面？月球爲何不會落向地面？後來牛頓通過嚴密的數學推導，提出了萬有引力定律，爲工業革命奠定了基礎。 　　推動一系列科學革命發生的，往往不是既有知識的簡單累積，而是對既有認識的質疑。很多關鍵性進展最初都來自一些看似“多餘”的追問：爲什麼會這樣？有沒有別的可能？這些問題未必立刻有答案，卻把研究一步步推向更深處。換句話說，好奇心是科學的起點。 　　好奇心的本質，是對未知保持張力，是對未知進行解釋的衝動。正如愛因斯坦曾說：“我沒有特殊的才能，我只是充滿好奇心。”這種非功利、純粹的好奇，使科學探索超越現實束縛與功利動機，成爲文明演進的持久動力。 　　今天，獲得答案越來越容易，如果人們失去了好奇心，就很可能滿足於現成答案，滿足於標準路徑，滿足於別人已經給出的解釋。而真正新的問題，真正重要的發現，肯定不會誕生在這種滿足裏。 　　想象力，突破認知邊界的關鍵一躍 　　好奇心是在問“爲什麼是這樣”，想象力則在追問“爲什麼不能是那樣”。如果說好奇心提出問題，想象力則爲回答問題提供藍圖。 　　科學並不是被動地等待現實自己開口。面對同樣的事實，真正拉開人與人距離的，是有人能夠在現有經驗之外，再往前跨出一步，在頭腦中構造出一種新的可能。沒有這一步，很多科學史上的突破根本不會發生。 　　伽利略以思想實驗突破亞里士多德物理學的長期束縛。自由落體思想實驗，成爲廣義相對論等效原理的思想雛形；斜坡滾球的思想實驗，則揭示了慣性運動的基本規律，爲牛頓第一定律奠定基礎。他不是靠“看見了什麼新現象”才前進了一步，而是靠想象力，在頭腦中先搭出一個情境，再用邏輯把舊觀念逼到矛盾之中。 　　科學的想象力，很多時候就是這樣工作的。它不是脫離現實的幻想，而是在現實還沒有直接展開之前，先在思想中開闢一條路。這種以想象構建理想場景進行嚴謹的邏輯推演，成爲現代科學研究的重要範式。 　　愛因斯坦16歲時反覆想過一個問題：如果我追着一束光一起跑，會看到什麼？按經典物理學，這束光在他眼裏似乎應該“靜止”下來；可麥克斯韋方程又不允許出現這種情況。這便是他提出狹義相對論的起點。1907年，愛因斯坦又拓展了他的想象力：一個人在密閉房間裏，究竟怎麼區分自己是站在地球上，還是在太空中被加速“往上推”？這便是等效性原理的引子，成爲廣義相對論的關鍵入口。 　　想象力在科學發展中的作用，不是讓科學“更浪漫一點”，而是讓科學能夠真正跨過舊框架的邊界。 　　科技競爭不僅是成果之爭，更是土壤之爭 　　AI時代，對以統一化、標準化爲特徵的工業時代教育模式提出了挑戰。 　　工業時代教育模式起源於19世紀下半葉，它將教育過程設計爲類似工廠的標準化生產流程，強調知識的單元化、標準化傳遞，傾向於把差異看成“噪聲”，把個性看成“問題”，把不按標準路徑成長看成“需要糾正的對象”。 　　這樣的教育體系有助於提高效率，也在無形中壓縮了提問和試探的空間。學生慣於尋找標準答案，不願意追問問題本身是否成立。長此以往，好奇心與想象力得不到充分發育，一定程度上削弱了創新創造的潛力。 　　人類社會中，差異和協作纔是常態。不同背景、不同經驗、不同興趣之間的碰撞，更容易產生新的想法。人工智能可以在既有數據中尋找最優解，但真正改變問題本身的，往往還是那些不完全按既有路徑思考和探索的人。 　　我更傾向於把教育理解爲提供條件，而非規定路徑。有些學生擅長抽象思考，有些對實際問題更敏感；有人喜歡跨領域聯想，也有人適合在一個方向上深耕。這些差異，本身就是未來創新的重要來源。我們不必用單一尺度去衡量人才，而是要爲個性化、多樣化成長提供空間，保護每個人不同的稟賦、才華與原創思維。 　　從更長的時間尺度來看，一個國家的科技潛力，既取決於當下的技術水平，也取決於是否爲好奇心和想象力提供了持續生長的空間。人工智能可以提高效率，但難以替代人類提出新問題、開闢新方向的能力。如何在提升體系效率的同時，留出更多探索餘地，是擺在當今教育面前的一項課題。 　　歸根結底，科技競爭不僅是成果之爭，更是土壤之爭。讓不同稟賦的人各展其長，讓探索精神得到更多尊重與弘揚，將在更深層次上拓展創新的邊界與發展的天地。 　　（作者爲中國科學院高能物理研究所粒子天體物理中心主任、粒子天體物理重點實驗室主任，“慧眼”天文衛星首席科學家）

感覺如果沒有最後一章也許更好，是理解天文、科學的極好的科普書，超過百分之九十的講述類似內容的書。作者對天文、對科學理解深刻，講述的邏輯極爲清晰，也很能切中讀者（最起碼是我自己）想問又難以表達清楚的疑惑點和疑惑面，感覺很有收穫。但是，最後一章講得感覺牽強，也許是我不懂，也許是想把這種主觀的東西解釋成客觀的結果太難。

看完這本書，我明白了爲什麼好評率是80+，而不是90+，正如書中所言，當一個科學家將美術生講座的時候，將自己的研究是吸引人的，但是講美就不行了。看書到底是求同，還是獲得差異？求同體現的是一種情緒上的共鳴價值，而獲得差異是增加沒有的體驗，增長知識，開闊眼界。 最後的後記在AI時代，作者提出了獨立思考和批判精神，加上融會貫通科學和人文，可以在在AI時代更好的樹立自己。我基本上認可這個觀點，科技改變世界，人文美好生活。

這是一本科學史，比較粗略地介紹了不少關於天體物理前置及周邊的理論。在我看來，這本在講理論方面甚至沒有曹天元講得清楚。整體感覺寡淡無味，有一點背景知識的讀者覺得講得沒內容，沒背景的不免覺得枯燥難懂。全書無註釋無參考文獻，你就想吧。。 不少內容關於自己研究的課題，關於自己的生平，感覺在刷存在感。幾乎每逢說到什麼場合遇到了什麼很厲害的科學家都得專門說明一下是比較高端的場合。是的，我承認作者的學術成就應該挺高的，只是這麼不停重複難免像作者最後一章中說的“審美疲勞”了。 實話說，看這個寫作風格我以爲是一位女士，沒查的時候幾次覺得名字像男的，但寫作太碎了，情感表達慾望很強。尤其最後的美學那部分，不要也罷。 這一本書總共250頁，作者用了60頁講美學，而且在我這種本就對“美”很一般的人看來，有譁衆取寵的意味。作者給“美”下定義爲“無缺陷且不常見”，名之曰美學兩大要素。就這，作者說在講座問聽衆朱光潛和李澤厚的美學理論竟然沒有一個人能說出來，然後說自己的審美觀肯定大家都記得。行，確實，我確實是記住了且不認同，因爲在我看來挺奇葩。 總體來說，本書我不太喜歡，雖然豆瓣8.4分，微讀也有80%+。。。

前半部分的科普雖然寫得比較流暢淺顯，但是新意欠缺，對費曼悖論的武斷結論更是讓人難以接受；不過，本書的價值更多在於下半部分，尤其是關於美學的論述，確有真知灼見，總體來看，是值得推薦的好書。

張雙南的科普兼具硬核與溫度，從宇宙黑洞到科學精神，把天體物理的浪漫與理性娓娓道來，讓普通人也能讀懂宇宙與科學的魅力。

作者是高能物理研究所粒子天體物理中心主任，但同類型的書太多，這本寫的也沒多少信息量且不夠流暢，特別是最後一章突然講起美學簡直有點想笑…

看了這本書，對於作者的學術趣味和學術觀點基本可以瞭然，特別是下篇內容更加凸顯了這一點。 同時，看了這本書，也越發讓人相信，科學理論是不斷逼近客觀事物本質和規律的“主觀但卻理性的猜測”，真正的科學理論和科學家從不自封正確，而是樂於讓自己和自己的理論接受證實和證僞

放眼視高能，破除太空壘；高能破觚睿。

前半本差強人意，沒有什麼特別新的東西，但能把耳熟能詳的知識系統地、通俗地介紹下來，也是殊爲不易。後半本稍有些新的見解與結論，對“美”的兩要素的分析着實能打開新的視野，是很值得一讀且值得研究一番的。