宇宙學家：回國就被國際項目拉黑了 中國：要啥我給你造！| 科技袁人_風聞

　　導讀

　　即便我深陷果殼之中，但我仍然以為我是世界之王。

　　本視頻是中國科學技術大學蔡一夫教授在2020年觀視頻年終秀的演講內容

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　　本視頻發佈於2020年12月28日，播放量超四百萬

　　bilibili********：********本視頻【44:30—63:10】處為蔡一夫老師演講內容

　　精彩呈現：

　　大家下午好，我叫蔡一夫，是來自中國科學技術大學的一名青年教師。

　　今天給大家演講的標題是“探秘宇宙起源的中國青年力量”。首先想給大家展示一張照片，大家不妨可以大膽地猜一猜這張照片是什麼內容，有沒有人敢大聲點説出來。

　　這是一個天花板的照片，當然這肯定不是一般的天花板，是我自己書房的天花板。因為你把它轉一個角度，你會發現它這上面有一些紅紅藍藍的斑點，而這個斑點事實上是宇宙微波背景輻射的一張天圖的照片。

　　那麼從這張照片，我想引出的實際上是我自身所開展的科學研究的主題，也就是嘗試着去理解去回答我們的宇宙是從哪裏來的。那麼談到宇宙的起源問題，我想朋友們可能會比較瞭解的，或者聽説過的一個理論學説叫做“熱大爆炸宇宙學説”是吧？那麼“熱大爆炸宇宙學説”它其實描述的是我們的宇宙，大約是在138億年前，來自於一個創世的大爆炸。在這之前的話，時間和空間都是從這一點誕生出來的。

　　而且在這大爆炸之後沒多久的時間裏面，我們的宇宙仍然處於一個嬰兒時期的時候，它給自己做了一張自拍，這就有點像我們憑現在拿這個相機拍照留下一個影像。而在宇宙的童年時期，它由於一種技術把氫原子的原子核和電子相互捕獲，然後釋放出一個光子，然後這個光子跨越了138億年的時間和空間的跨度之後，恰好被我們今天的人類在微波波段能夠捕獲到，這就是我們現在看到的這張宇宙微波背景輻射的這張照片。

　　所以這個也告訴大家的是想説，我的研究領域是粒子宇宙學，我想可能朋友們會覺得學宇宙學，是吧，你怎麼掉到這個坑裏去了？好，我跟大家聊一聊，我是怎麼一步一步地落入這個大坑的。

　　事實上，我6歲那時候是1992年。那個時候也沒有太多的娛樂節目，我小時候記憶比較深刻的娛樂節目，是天天晚上的央視CCTV的7點檔，這是新聞聯播。

　　我6歲那年看新聞聯播就記住了一個科技新聞，當時它報道的是1989年美國發射的人類第一顆宇宙微波背景輻射的這麼一個科學衞星。這個衞星它的名字叫做COBE，它經過三年的運轉之後，在1992年正式地發佈了它的數據，這個數據就是大家現在在屏幕上看到的這一張紫紫藍藍的這麼一張照片，這仍然是宇宙微波背景輻射。

　　這個事情我一直記得，然後它就在我小時候的心靈當中埋下了一顆種子，然後一直在那裏靜靜的等着。後來一直到2001年，那一年我15歲，我那時候高二，那個時候一個高二學習成績又很一般的學渣，然後充滿着對高三生活的那種恐懼和極端的不自信。於是我就做了一個決定，我説要不然我還是提前一年高考逃離苦海，然後我就來到了中科大，來到了少年班。

　　進了大學之後，我特別後悔。為什麼呢？我遇見了一羣在中學期間就把微積分、線性代數作為基本操作。完了以後玩電子遊戲，大家都會玩電子遊戲，玩電子遊戲的時候，他們這幫不好好玩，他直接修改程序內核，來提高自己的遊戲體驗感的一羣熊孩子。所以我的大學期間，就是在一羣熊孩子的這種夾縫中求生存，並且每天智商被他們摁在地上使勁摩擦的這麼一個生活狀態。

　　不過好在在中科大，我們會遇到一羣特別敬業，特別嚴謹認真，並且會把自己全部的一生的心血都能夠傾注在科研和教學上的一羣老師。其中有兩位對我的影響特別大，一位是咱們中科大物理學院研究粒子物理的孫臘珍老師，還有一位是研究宇宙學的張楊老師。

　　這兩位老師對我的引導，也促生了我後來決定要走向粒子宇宙學的研究道路，並且也正是因為這兩位老師的引薦，我後來再一次順利大逃亡，離開了中科大，逃到了中國科學院高能物理研究所，師從我的博士生導師張新民教授。並且應該説也是張新民老師的這種引導，我才正式地入門了粒子宇宙學這麼一個研究領域。

　　在那時候，我是2010年博士畢業的，之後我就發現了咱們中國當時天文學的研究，其實從前面的幾個演講，大家也可以聽得到，可以看得出來，我們還是在近幾年正式起步的。那個時候，我們對於這種基礎科學研究的一些數據支持，實驗觀測的支持是具有一定的匱乏。

　　所以2010年的時候，我就決定去了北美。我當時在兩個城市生活了總共5年，一個是在美國的鳳凰城，這是一個在夏天零上大概是40來度的城市。另外一個是在加拿大的蒙特利爾，冬天的時候是零下40來度的一個城市。兩個風格非常迥異的兩個城市。

　　但是在工作學習的期間，首先在美國的亞利桑那州立大學，這個大學它恰好是國際一個大型的射電望遠鏡項目的合作單位，就是處在澳大利亞的 Parks望遠鏡,簡單來説Parks望遠鏡它是我們天文學界，特別是射電天文學界的頂級大咖型的（望遠鏡）。如果大家有機會能夠參加到我們這個行業裏面，能夠有機會參加到這樣的項目的話，都是非常難得的一個機會。

　　而我恰好在那個時候有這麼一種契機，能夠通過這個關係，能夠第一時間去獲得Parks所捕獲的最新的觀測數據。

　　後來我就來到了加拿大麥吉爾大學,而當時正好也是由美國牽頭，加拿大參與的在南極開展宇宙微波背景輻射觀測的項目，叫做南極望遠鏡項目，這是大放異彩的階段。在2013年，南極望遠鏡正好在宇宙尺度上，它能夠非常精確地對一類引力透鏡效應進行一個測量。

　　這個工作當時在業界非常了不起，因為它為後續我們宇宙學家對宇宙微波背景輻射進行更精確的測量，它掃清了一個重要的科研障礙，因為我們知道怎麼去扣除它前面的這些前景污染了。

　　在到了2015年，我在國外度過了這5年的工作學習時間以後，我想也是時候，對於我來説，應該把我的學有所成報效到我們中國的天文學科發展，所以我是2015年決定回國的。

　　在這一年回國的時候，本來是非常希望大展拳腳去做一點工作，可是回國沒多久，我就發現我沒辦法登錄我以前的這些遠程登錄賬户了。

　　然後我當時非常鬱悶，我就趕緊跟對方的技術人員，我非常單純，我覺得是跟技術人員去聯繫，然後得到了一個回覆，一個非常官方的回覆。他説你們中國不是這些國際大型天文合作地區，所以大家可以想象一下我那個時候的心情，正準備大展拳腳是吧？準備想做點事情。

　　而宇宙學、天文學的研究又是那麼的依賴於這些最新的最前沿的這些設備，和它們所收取的這些數據信息的支撐。如果説沒有了這些數據的支持，你再去做這些研究，無異於是紙上談兵，是站不住腳的。

　　當時我的心情是非常地陰鬱的，但是比如説像剛才吳季老師在他的視頻演講裏面提到了，2015年探測暗物質和高能宇宙線的“悟空號”成功的昇天了。2016年，中國天眼竣工，就是這一口躺在貴州平塘的500米口徑，大家暱稱是“大鍋”是吧？這口“大鍋”就是在2016年竣工的。2016年的年底，中國的第一個宇宙微波背景輻射項目，也就是在西藏阿里的阿里原初引力波探測計劃正式立項。還有2018年以中科大為主推力量的中國2.5米光學大視場巡天望遠鏡，也正式立項了。

　　所以我認為我們這一批人，在那一段時間裏，特別是我們中國的青年天文學者是非常幸運的。我們趕上了中國天文大發展的時代，而不再像之前那樣那麼地去依賴着國外的這些大設備，我們有機會去包括我們自身的努力，去推動這些學科的發展。

　　這些項目當中有一個項目是跟我的研究是息息相關的，就是在西藏阿里的項目。這個項目實際上是在2014年的時候，我那時候還沒有回國，但是在2014年的時候，我的導師張新民教授，他就在2014年初的時候就正式提出來了。後來經過足足兩年的科學準備論證以及現場的台址勘探，最終我們決定了在西藏阿里地區的一個海拔5250米的高度，一個高峯上面，對這個項目進行開展、進行探測。

　　這個項目事實上我們還是瞄準着宇宙微波背景輻射的觀測，大家可能會好奇，為什麼我們會選擇在西藏這麼一個地方對吧？

　　首先我要告訴大家，成功以後，這將是我們人類首次在北半球對宇宙微波背景輻射測量的一次勇敢的嘗試。

　　並且我會告訴大家一個很殘酷的事實，就是歐美國家事實上在國際上早就率先於中國開展了一系列的工作。除了前面我説的1989年發射上天的 COBE衞星，哪怕是在過去的這二三十年裏面，在南半球，包括南極，還有在南美洲的智利等這些地區，已經有着一些一系列的國際大型科學裝置，早就已經佈局在那了。

　　並且在過去的這30年裏面，應該説在國際上，這個領域也取得了一系列非常重要的階段性成就。

　　再舉個例子，2009年由歐洲空間局主導的發射的，這個是人類的第三顆宇宙微波背景輻射衞星實驗。這個衞星叫做普朗克衞星，是紀念偉大的物理學家普朗克而命名的衞星。這個衞星在運轉了4年之後，在2013年，他們也公佈了這個數據，這個數據就是大家一開始看到的這張紅紅藍藍的照片。那麼這張照片它事實上它顏色的區分表明了什麼呢？

　　表明了第一，表明了告訴我們我們的宇宙是有温度的。第二，温度也不是在所有的地方都一樣，在不同的地方它有非常微小的温差，而這些温差的變化，這種異常恰好也就是我們所看到的這些星辰大海所形成的最早的原因。

　　那麼如果説我們再對這張照片進行更清晰更深入的研究，例如説用一些專業的手段，把這些紅紅藍藍的這些斑點，我們大家如果覺得是密集恐懼症是吧？不喜歡看這東西，我們把它摳掉，摳掉以後我們會意外地發現它背後其實藏着另外一幅非常優美流線型的圖像，這個流線型的圖像事實上是宇宙微波背景輻射背後的偏振圖像。

　　那麼大家又會好奇了，偏振圖像是吧？首先是不是非常有藝術感，對吧？這個數據當這張圖片剛剛出來的時候，我們當時的科研人員一下子就驚歎了。這和荷蘭畫家梵高的星空如出一轍。但當然了這個其實是一個非常意外的巧合，但是我們不難去感慨一下子，對吧？就是説我們的大自然本身就是一位非常偉大的藝術家，是不是？

　　那麼在那之後的話，我記得2017年，全球有30多位頂級的物理學家匯聚一起，然後開展了一次激烈的辯論，其實説是激烈的辯論，其實就是30位大神在一起吵架。

　　那個時候2017年霍金還沒有過世，他只要沒過世對吧？他這個人就比較喜歡去湊熱鬧，然後還有一些其他的很多的一些諾貝爾獎獲得者在一起，那麼他們吵什麼呢？他們吵的話題其實非常簡單，就是説想要去理解在什麼條件下，我們人類能夠去探知宇宙的起源。

　　雖然説不同的科學家，他們的學術觀點是不一樣的，但是最後的辯論還是達成了一致的一個觀點。他們認為我們人類必須要努力嘗試去精確測量宇宙微波背景輻射的偏振信息。因為只有這樣，我們才有機會去捕獲來自宇宙大爆炸之後，或者説幾乎與宇宙大爆炸同時產生的引力波，也就是原初引力波的信號。而當我們有機會去捕獲原初引力波的信號的時候，我們人類才有機會一窺宇宙的起源，雖然説截止到目前，我們的阿里項目的設備還沒有正式啓用，但是我想我也不是那麼的着急。

　　然後我也想説在過去這麼多年裏，在這個世界上已經有那麼一小撮人，他們敢於去思考宇宙起源的問題，而在近幾十年裏面已經有越來越多來自中國的青年學者的身影。而我作為這羣人中的一員，我應該説是倍感驕傲和自豪的。

　　最後的話，我想還是回到天花板的事情。那麼最後我想跟大家分享的是這個天花板，確實不是一般的天花板，也不僅僅是因為是我的書房的天花板，也不是因為它僅僅是宇宙微波背景輻射這個天圖的照片，事實上她是我太太在我們結婚三週年的時候給我做了一個精心準備的禮物。然後她和我一樣，她特別熱愛旅行，熱愛美食，熱愛足球，也非常地熱愛科學。

　　而我們現在有一個小孩是兩歲半，我們也特別希望我們的人類的幼崽能夠在這片星空之下茁壯地成長。

　　那好，最後的話我想引用一句莎士比亞的名言，大家可能都聽説過，莎士比亞曾經説過“即便我深陷果殼之中，但我仍然以為我是世界之王。”這句話其實很恰當地描述了我們人類對於宇宙的一種嚮往。雖然説我們人類生活在地球上，但是這絲毫不影響我們不時地抬起頭去仰望這片宇宙星空。好，謝謝大家。