# 布萊恩·基廷：宇宙學、天體物理、外星人與錯失諾貝爾獎 > 天體物理學家談宇宙微波背景研究、外星生命猜想，以及錯失諾貝爾獎的心路歷程。 - 原標題：#257 – Brian Keating: Cosmology, Astrophysics, Aliens & Losing the Nobel Prize - 期數：第 257 期 - 釋出日期：2022-01-18 - 嘉賓 / 主題：布萊恩·基廷 - 網頁版：https://lex.qiaomu.ai/tw/ep/brian-keating/ - 官方頁面：https://lexfridman.com/brian-keating/ - 精讀字數：約 13727 字（閱讀約 31 分鐘） > 本文為 lex.qiaomu.ai 基於原始訪談的 AI 改寫中文精讀，非官方翻譯；引用請註明出處並連結網頁版。 2014 年 3 月 17 日，哈佛天體物理中心的一間報告廳裡，坐著三四位諾貝爾獎得主。臺上的團隊宣佈，他們用南極點的一臺望遠鏡，看到了宇宙誕生第一個瞬間留下的引力波痕跡。馬克斯·泰格馬克（Max Tegmark）當天在社交網路上寫了一句後來被反覆引用的話：再見，宇宙。你好，多元宇宙。 幾個月後，這篇論文的主角變成了銀河系裡的一粒塵埃。 布萊恩·基廷（Brian Keating）是那臺望遠鏡最早的設計者之一，也是那場釋出會裡沒被邀請上臺的人。他後來寫了一本書，叫《錯失諾貝爾獎》。書裡有一句自嘲：這本書只有三章在講諾貝爾獎，剩下八章在講一個科學家怎麼和自己的野心、導師的死、以及宇宙的沉默相處。 ## 望遠鏡是一臺時間機器，而且是唯一一臺 基廷被問到人類造過最厲害的測量裝置是什麼。他排除了自己做的那些宇宙微波背景偏振望遠鏡，給出的答案是望遠鏡本身。 他糾正了一個常見誤解：望遠鏡的發明者是荷蘭的漢斯·利伯希（Hans Lippershey），伽利略做的事是把放大倍率提高了十倍。基廷說，從一到十，幾乎和從零到一一樣了不起。 望遠鏡誕生的背景比它本身還有意思。十六世紀末，活字印刷開始普及，人類第一次有了可以對照的視力標準：印出來的字是固定高度的。在這之前，一個人視力好不好，自己根本不知道。直到他發現自己讀不懂經文，而旁邊的神父讀得懂。威尼斯和荷蘭的工匠於是發現，把兩片玻璃疊在一起，字會變清楚。 但沒有人想到，把同樣的兩片玻璃舉起來，去看天上那個亮的東西。直到伽利略。 基廷說，望遠鏡的雙胞胎兄弟是顯微鏡。同一項技術，一片向外看，一片向內看。而向外看這件事還有一個隱藏屬性：**望遠鏡是一臺時間機器。**你看木星，看到的是幾十分鐘前的木星。你看仙女座星系，看到的是兩百五十萬年前的仙女座星系。光每納秒走一英尺，這個事實在顯微鏡下你感受不到，但在天文尺度上，你看到的東西永遠滯後於它此刻的樣子。 射電望遠鏡更極端。基廷說，當你把一臺射電望遠鏡對準一個天體，如果這個天體填滿了望遠鏡的視場，那麼在焦點上放一個電阻，這個電阻會升到和那個天體一樣的溫度。你在給木星量體溫，隔著六億公里。沒有任何其他學科能做到這件事。考古學家不能鑽進時間機器去看露西長什麼樣，但天文學家可以把探測器變成一支遠端溫度計。 ## 宇宙的第一天，只用了不到一集情景喜劇 訪談裡萊克斯·弗裡德曼（Lex Fridman）用了一個經典提問方式：我有個簡單的問題，宇宙誕生的時候發生了什麼。 基廷說，這個問題更合理的問法是倒著問。從今天往回推 138 億年，推到某一天。在那一天裡的某個時刻，宇宙開始變成一個核聚變反應堆。它把最輕的元素和同位素，聚變成稍重一點的元素和同位素。這個過程持續了大約二十分鐘。 你手裡這瓶水，裡面的氫原子，幾乎全部是在那二十分鐘裡造出來的。基廷的比喻是：**宇宙造出元素週期表上最輕那幾樣東西所用的時間，比一集《生活大爆炸》還短。** 但再往前推，推到最初三分鐘，物理學就沒什麼可說的了。史蒂文·溫伯格（Steven Weinberg）那本著名的書就叫《最初三分鐘》，書名本身就是一條邊界線。越過這條線，無知接管。 大多數職業宇宙學家相信宇宙始於一個奇點。基廷提醒，奇點這個概念只出現在兩個地方：大爆炸，和黑洞的中心。這兩個地方都不可觀測。所以嚴格來說，奇點算不上物理，它是數學外推撞牆之後留下的一個佔位符。 ## 暴脹有三位父親，其中一位後來翻臉了 暴脹理論可以理解成點燃熱大爆炸的那根火柴。它解釋了我們今天看到的宇宙為什麼是平的，為什麼在大尺度上如此均勻。**但它解釋不了自己是怎麼開始的。** 基廷用了一個擺鐘的類比。你走進一個房間，看見鐘擺在晃。你能算出它擺動的週期，能算出空氣阻力帶來的衰減，但你算不出它是什麼時候開始擺的。要解一個微分方程，你需要初始條件和邊界條件。暴脹理論給了我們邊界條件，沒給初始條件。 這就是為什麼最近二十年，各種替代模型重新變得嚴肅起來。彭羅斯（Roger Penrose）的共形迴圈宇宙學，上世紀六十年代流行過的準穩態宇宙，以及保羅·斯坦哈特（Paul Steinhardt）和安娜·伊賈斯（Anna Ijjas）推動的反彈宇宙學。 斯坦哈特的身份很特殊。他是暴脹理論的三位創始人之一，另外兩位是阿蘭·古斯（Alan Guth）和安德烈·林德（Andrei Linde）。而今天的斯坦哈特不僅不信暴脹，還公開說暴脹是有害的、危險的、對科學和社會都有負面作用。 基廷的評價很剋制：他不會去否認斯坦哈特的歷史地位，也不會因為私交就多給這套理論一點注意力。但他承認，一個理論的創始人站出來反對自己創造的理論，這件事本身值得認真對待。 ## 每立方厘米 420 個光子，和一支 4 開爾文的溫度計 1965 年，貝爾實驗室的兩個射電天文學家，彭齊亞斯（Arno Penzias）和威爾遜（Robert Wilson），遇到了一件怪事。他們想把通訊衛星實驗裡的背景噪聲去掉，怎麼都去不掉。噪聲來自天空的每一個方向，強度對應大約 3 開爾文的溫度。 在他們之前，一個叫愛德華·歐姆（Edward Ohm）的工程師其實也測到了同樣的訊號。他的反應是：一定是我誤差分析做錯了。 彭齊亞斯和威爾遜的做法不一樣。他們造了一個已知的 4 開爾文校準源，每秒鐘往系統裡注入一次，然後用未知訊號去比對。為什麼是 4 開爾文？因為液氦就是這個溫度，穩定，不會在一年之內變化。也因為 4 開爾文和被測量的 3 開爾文足夠接近，放大器才能工作線上性區。 基廷用天平做類比：一端放一盎司，另一端放二十公斤，你什麼也測不出來。只有兩邊接近，天平才有意義。 他們最終測出的數字是 2.7265 開爾文。這就是宇宙微波背景輻射，宇宙誕生 38 萬年之後留下的第一縷光。1978 年，兩人拿到諾貝爾物理學獎，這是諾貝爾獎歷史上第一個頒給宇宙學的獎。 基廷順便講了射電天文學的行業習慣：訊號強弱不用功率表示，用溫度表示。因為你測的確實是溫度。這個習慣背後有一種奇怪的親密感：你在測量宇宙的熱度，而生命本身也是一場控制熵的熱力學過程。 基廷還給了個數：**宇宙每立方厘米裡，平均有 420 個來自大爆炸的光子。**他補充說，如果埃隆·馬斯克知道這個數字，會非常開心。萊克斯追問了一遍，確認單位是立方厘米。基廷說，換成毫米的話是 69 個。 ## 把望遠鏡送到南極點，因為那裡足夠幹 選址的物理邏輯只有一條：水會吃掉微波。宇宙微波背景的光子正好處在水分子共振吸收的頻段上。基廷拿桌上的杯子舉例：把這杯東西放進微波爐轉三分鐘，水開了，杯子燙手。因為微波被水分子吸收掉了。而他那臺望遠鏡要找的光子，每立方厘米只有 420 個，從宇宙誕生那一刻一路飛了 138 億年，不能讓它在最後幾公里的大氣層裡被某個水分子截胡。 所以選址時最要緊的是乾燥程度，溫度反而沒那麼要緊。地球上最乾的兩個地方，一個是智利的阿塔卡馬沙漠，另一個就是南極點。基廷的另一個專案西蒙斯天文臺（Simons Observatory）就在智利。而 BICEP 系列望遠鏡，裝在阿蒙森-斯科特南極點科考站，一棟名字聽起來很不吉利的樓裡，叫暗區實驗室（Dark Sector Laboratory）。 工程難度是這樣的：探測器要冷卻到絕對零度以上 0.1 到 0.2 開爾文，比宇宙微波背景本身的溫度還低二十倍，宇宙裡最冷的東西是它自己。整套裝置裝在巨大的真空腔裡，抽掉所有空氣分子和水分子。望遠鏡本體重達數萬磅，無人值守地掃描天空。 人員配置上，有一位越冬者要在那裡待一整年。十一月到，第二年十二月才走。基廷開玩笑說，我們付你七萬五美元，你只需要工作一個晚上。只是這個晚上有點長。 去之前，智齒要拔掉，闌尾要切掉。因為最近的醫療設施在四千英里之外。六百英里外的俄羅斯東方站，流傳著一張著名照片：一位醫生在極夜中自己給自己做了闌尾切除術。 ## 一次解僱，通向一臺望遠鏡 BICEP 的起點不在南極點，在斯坦福。 基廷在斯坦福做博士後，跟著一位剛入職一年的助理教授做高紅移星系。但他真正想幹的事完全在另一條路上。他有個朋友馬克·海明科夫斯基（Mark Haminkowski）告訴他一個關鍵事實：不需要哈勃望遠鏡，不需要三十米口徑。因為要看的訊號在天空上的尺度極大，一臺比腦袋大不了多少的折射望遠鏡，效果和哈勃一樣好。 問題是他在斯坦福是拿錢辦事的。他一邊畫草圖一邊怠工，最後被老闆解僱了。解僱那天，他本來還想請老闆介紹他認識 SETI 先驅吉爾·塔特（Jill Tarter）。老闆的回答是：不行，另外你被開除了。 基廷說，這可能是他人生中最好的事。原老闆莎拉·丘奇（Sarah Church）把他推薦給了自己在加州理工的導師安德魯·蘭格（Andrew Lange）。 蘭格在基廷的描述裡是那種典型的領袖型人物：有魅力，有品牌意識，不看實驗室的日常瑣事，只看幾十年後的方向。他剛做完一個叫回旋鏢（Boomerang）的實驗，用宇宙微波背景測量宇宙的幾何形狀。 方法說起來很簡單。宇宙微波背景上有大量原初等離子體的斑塊，每個大約一平方度。取一個斑塊的直徑作為三角形的一條底邊，斑塊到地球的距離是另外兩條邊。然後量這個三角形的內角和。如果宇宙是平的，內角和正好 180 度。迴旋鏢實驗測出來，就是 180 度。 整個天球大約 44000 平方度。這樣的斑塊有四萬多個，統計量足夠大。基廷順帶提了一句：今天機器學習裡常用的球面資料分解方法，其中一套叫 HEALPix 的分層等面積三角剖分，就是這個領域的資料分析師在兩千年初做出來的。 宇宙是平的。這個結論推出來的時候，基廷剛拿到加州理工的職位。他形容自己當時的心態：這個人是當代的埃拉托色尼（Eratosthenes，第一個測量地球周長的人），我一定要跟他幹。蘭格說歡迎，基廷說我接受，話還沒說完。 ## 兩片偏振片和一塊方解石 訪談裡基廷帶了道具。他先拿出兩片偏振片，讓萊克斯疊在一起轉動。光會一亮一暗，一亮一暗。 這個現象有個細節值得停一下：光每轉一整圈，亮度會變化兩個週期。因為偏振描述的是電場振盪的軸，豎直和負豎直是同一個狀態。所以偏振的對稱性是二重對稱，在數學上它像自旋為 2 的東西，儘管光子本身是自旋 1。 然後他拿出一塊方解石。放在列印稿上，字變成了兩行。雙折射：晶體對不同偏振方向的光有不同的折射率，一束光進去，兩束出來。再疊上偏振片旋轉，可以看到兩幅像此消彼長地切換。 偏振測量用到的全部原理都在這裡。BICEP 做的事，是把這套原理搬到微波頻段，用超導探測器和測輻射熱計代替視網膜，在接近絕對零度和十億分之一大氣壓的條件下執行。 為什麼要測偏振？因為宇宙微波背景的溫度圖已經被測透了。剩下的資訊在偏振裡。而原初引力波會在偏振圖上留下一種特殊的旋渦狀花紋，叫 B 模。找到它，就等於找到了暴脹的直接證據。 這個訊號有多小？宇宙微波背景本身的溫度是幾開爾文。B 模的訊號是幾納開爾文，差了十億倍。基廷算了一筆賬：彭齊亞斯和威爾遜 1965 年測到的訊號比這個亮十億倍，而人類的測量靈敏度大約每兩年翻一倍。也就是說，這個領域的進展速度超過了摩爾定律。 半導體工廠在聖克拉拉，是無塵室，一切可控。宇宙不是。宇宙裡飄著碎屑。 ## 鐵來自超新星，而鐵會撒謊 基廷手裡有一塊石頭，來自超新星爆發。他講了恆星的死亡過程：恆星一生都在把氫聚變成氦，再聚變成碳、氮、氧，一路往上。到鐵就停了。因為鐵的聚變是吸熱的，你花進去的能量比拿出來的多。供熱的壓力一消失，星體在引力下瞬間內爆，然後爆炸。 爆炸把最外層剛造出來的東西撒出去，包括鐵和鎳。其中一部分落進了地球的核心，一部分來到了地殼，一部分被你母親吃下去，合成了血紅蛋白。**你血液裡的紅色，來自一顆死了幾十億年的恆星。** 鐵並沒有全部進到行星裡去。行星形成的效率很低，大量碎屑留在星際介質裡。這些塵埃顆粒含有鐵，可以被磁化，會被銀河系磁場排列整齊。 麻煩就出在這裡。一排被磁場對齊的磁化塵埃顆粒，其效果和一片偏振濾光片完全一樣。它把本來不帶偏振的光變成完全偏振的光，而且偏振圖樣與 B 模高度相似。 基廷說，他寫書的時候才第一次意識到 dust jacket（書的護封，直譯是防塵套）這個詞有多諷刺。他要講的是宇宙的開端，而塵埃會覆蓋這個故事。 宇宙學家有點瞧不上天體物理學。基廷承認這個行業裡存在等級感：宇宙學家用愛因斯坦，不用玻爾茲曼，看的是最大的圖景。這種視野上的傲慢會帶來盲區，會漏掉一些本來顯而易見的東西。 ## 2010 年 1 月，兩個壞訊息 BICEP2 是 BICEP 的升級版，探測器從 98 個增加到 512 個，從半導體換成超導轉變邊沿感測器。原理很簡單：超導體在極窄的溫度區間內電阻從有限掉到零，這個陡峭的轉變就是一個極其靈敏的溫度計。 2010 年 1 月，新接收機裝進了南極點同一棟樓裡的同一臺望遠鏡。 就在那個月，基廷在伯克利開會，和蘭格的博士導師保羅·理查茲（Paul Richards）在一起。理查茲告訴他，蘭格自殺了。 基廷在此之前已經失去了父親。他說蘭格在他心裡像父親一樣，會給他講婚姻，講怎麼帶孩子，講學術道路上的取捨。那種感覺像被拋下。 > 我以為我們很親近，我什麼都告訴他，我原以為他也什麼都告訴我。然後他就不在了。（布萊恩·基廷） 訪談裡有一段對話值得停下來看。萊克斯說，科學家之間的合作關係，有時候像老兵講戰友，雖然不該拿來跟家人比，但那種紐帶是真的。因為你一起承擔了不可能的事。基廷修正了這個類比：戰爭裡大家為同一個目標，不是我想多殺幾個。他更願意比作樂隊。披頭士因為自我、署名、各自單飛而解散。科學裡存在零和的成分。 然後第二個壞訊息來了。其他合作者重組了團隊，基廷不再是 BICEP2 的首席研究員，也不是共同首席。他在 BICEP1 裡的位置保留了，新的實驗裡沒有他。而蘭格是唯一一個在新的合作框架裡替他說話的人。 他講了一段關於學術系統的話。科學是一個無限遊戲，你永遠贏不了科學。但科學由大量有限遊戲組成：終身教職只有一個名額，諾貝爾獎最多三個人。這兩種規則混在一起，非常容易讓人迷失。而這個系統已經一千年沒變過了，從 1088 年博洛尼亞大學算起。沒有人教過他怎麼當教授，怎麼帶研究組，怎麼處理導師的死。 他給了個數字：加州大學聖迭戈分校招聘一個教職，400 個申請者競爭一個位置。他說他幾乎無法想象這些年輕人是在什麼心態下提交材料的。 ## 那場釋出會，和那片頁尾 2014 年 3 月 17 日，BICEP2 團隊在哈佛宣佈：找到了暴脹的痕跡，探測到了擾動宇宙微波背景的原初引力波。 泰格馬克當天寫下了那句“再見，宇宙，你好，多元宇宙”。在他們看來，這既是暴脹的證據，也是多元宇宙的證據。 基廷當時已經不在領導層，但還是團隊成員。釋出會上，除了開場致謝，第一個被點名的就是他和他所在的加州大學聖迭戈團隊。他沒有被邀請去新聞釋出會現場。他對此的表述很剋制：那件事非常複雜。 接下來的事情大家都知道。訊號被銀河系塵埃汙染。團隊與普朗克衛星的資料聯合分析之後，原初引力波的訊號歸零。論文撤回。 基廷在訪談裡講了一件更普遍的事。他稱之為科學媒體複合體。爆炸性結論上頭條，紐約時報、波士頓環球報、聖迭戈聯合論壇報，頭版，折線以上。六個月或一年後的撤回宣告，登在週六版 C17 頁，沒人看的那個位置，還壓在個人廣告下面。 他提了一個具體建議：如果哪天他有權分配大筆科研經費，他會要求申請者在申請釋出會經費的同時，預留一筆等額的撤回基金。這筆錢綁在那裡，希望永遠用不上。因為撤回本身也是科學的一部分，而且是更動人的那部分。整個過山車都該被記錄，那才是科學。 訪談裡還提到一個細節：2014 年那場釋出會之前，論文還沒有經過同行評議。團隊的理由是，怕被不道德的審稿人搶先。基廷說，他們當時以為自己做對了一切，而那正是確認偏誤在起作用。 ## 用一塊試金石，檢驗所有萬有理論 基廷最近在推一個專案，叫阿薩耶（Assayer）。 名字來自伽利略的一本書《試金者》。十六七世紀的宮廷裡有一種職業叫試金師，負責檢驗老百姓交上來的金子是真是假。方法是把金屬在一種叫試金石的石頭上蹭一下，看留下的條痕顏色。這塊石頭本身沒有任何價值，就是塊石頭。但它能判定一塊可能價值百萬的東西的真偽。 基廷想做的事是：把所有那些萬有理論、宇宙學模型擺在一起，用實驗資料當試金石。 他對當下的狀況有個評價：現在的問題出在萬有理論太多。他說應該給“沒有提出萬有理論的人”發個諾貝爾獎。 他的方法論批評是：物理學界最近拿出來的東西，後測（retrodiction）多，預言（prediction）少。大型強子對撞機出一個資料，就有人說這和絃論一致。μ 子磁矩有偏差，就有人說第五種力，弦論早就預言了。這些說法在邏輯上不構成錯誤，但它們的順序反了。 他也承認，愛因斯坦本人也幹過同樣的事。廣義相對論出來後，第一個被它解釋的舊現象是水星近日點的異常進動。當時另一種解釋是，水星軌道內側藏著一顆看不見的行星，叫祝融星（Vulcan）。同樣一套推理後來在發現海王星的時候真的奏效了：天王星軌道異常，勒維耶算出了海王星的位置。所以“看不見的物質擾動可見天體”這條路是有成功先例的，這也是今天暗物質研究的方法論來源。 但愛因斯坦選了另一條路。他沒有預言新現象，回過頭去解釋了一箇舊現象。這沒問題。問題是，你不能永遠只做後測。 他點名了幾個理論：埃裡克·溫斯坦（Eric Weinstein）的幾何統一，加勒特·利西（Garrett Lisi）的 E8 理論，斯蒂芬·沃爾夫勒姆（Stephen Wolfram）的物理學專案。他的立場是：作為實驗物理學家，他沒有能力判斷這些數學的美醜，但他能看出來，物理學界沒有認真對待它們。 他舉了麥克斯韋的例子。1864 年如果存在推特，麥克斯韋會被噴成什麼樣？他滿嘴以太、渦旋、齒輪、行星機構。二十多年後邁克爾-莫雷實驗會否掉以太。如果你當時逐條反駁，你會把一個極美的嬰兒連同洗澡水一起倒掉。 他為異端理論說話，核心理由在這裡：**判斷一個理論的價值，不能只看它當下有多少錯誤元件。麥克斯韋的以太錯了，方程對了。這兩件事同時成立，而且當時沒有人能分辨。** 他對溫斯坦的看法很直接：一個理論需要在同行中經過搏鬥，需要說服那些和你一樣痴迷於這個問題的人。你說你的理論美，那就去讓能看懂它的人看懂它。現有機制有 ego，有政治，有一堆爛事，但它是一套你必須穿過的機制，穿過之後你才會真正知道自己想法的力量。基廷補了一句：如果建一個更好的捕鼠器，世界就會踏破你的門檻，這句話是假的。捕鼠器的種類多得要命，你還是得去賣它。 訪談裡有一個關於專家定義的討論，引自雷·達里奧（Ray Dalio）：專家是把一件事成功做過三次的人。基廷由此提出了一個尖銳的對比：為什麼馬爾達塞納（Maldacena）可以在反德西特空間裡做計算，然後霍金就承認自己輸了黑洞資訊悖論？我們不住在反德西特空間。我們甚至不知道蟲洞是否存在、是否可穿越。為什麼這種程度的間接推理可以被接受，而一個沒有教職的人提出的同樣間接的推理就要被嘲笑？ 他自己也說，這個問題他一直在想，但沒有答案。物理學界對圈外人有一套過度敏感的胡說探測器。這套探測器攔下了大量垃圾郵件，也順帶攔下幾封可能是對的信。基廷收過太多“愛因斯坦錯了，我沒有數學基礎，但如果你幫我，諾貝爾獎我們平分”的郵件。他會回一句：去看我的書，你會明白這活兒得按另一套規矩來。 ## 伽利略錯得和他對得一樣多 基廷說伽利略是他的化身，是他想接近的對數。那個人不只是科學家，還是藝術家、作家、詩人、哲學家。那個年代沒有科學家和物理學家的區分，physician 和 physicist 還是同一個詞。 而伽利略有個特點：他錯得和對得一樣多。 他支援哥白尼是對的。但他拿出來的證據基本都是錯的。 比如潮汐。伽利略認為潮汐是因為地球既繞太陽公轉又自轉，海水在兩種運動中被甩來甩去，一天漲落兩次。他還用水在容器裡晃動作類比。這套解釋完全錯誤。潮汐來自月球對地球和海水的差動引力，和地球公轉沒有關係。 比如銀河。伽利略認為銀河只是無數恆星聚集而成。今天我們知道里面有大量氣體、塵埃和星雲。 基廷順帶問了一個問題：你能證明地球繞太陽轉嗎？他問得相當認真。證明地球是圓的相對容易，證明地球繞太陽轉非常難，難到直到十八世紀二十年代才被觀測證實。方法是恆星視差，也叫光行差：地球繞太陽運動，速度與光速相比不可忽略，所以恆星在天空上會畫出極小的橢圓。基廷說，他們今天測量宇宙微波背景時，還要修正這個效應。你在一個三開爾文的烤箱裡移動，前方會藍移，後方會紅移，這個多普勒效應必須扣掉，然後才能定義一個本地靜止參考系。 他正在做一件聽起來很不像物理學家的事：錄製伽利略《關於兩大世界體系的對話》的有聲書。這是 1632 年那本讓伽利略被軟禁、差點被刑訊的書。 書裡有三個人物。薩爾維亞蒂（Salviati）代表伽利略，名字的意思是拯救者。薩格萊多（Sagredo）是中立而聰明的對話者，基廷自己讀這個角色。辛普利西奧（Simplicio）代表亞里士多德派，名字的字面意思就是傻瓜，而他嘴裡說的是教皇的話。 你把最高權力者的話安在了一個叫傻瓜的角色嘴裡，還出版了。伽利略在政治上遠不如他在天體物理上聰明。 有聲書的陣容包括卡洛·羅韋利（Carlo Rovelli）讀薩爾維亞蒂，弗蘭克·維爾切克（Frank Wilczek）讀愛因斯坦寫伽利略的引言，吉姆·蓋茨（Jim Gates）讀譯者說明，法比奧拉·賈諾蒂（Fabiola Gianotti）讀伽利略獻給托斯卡納大公的獻詞。基廷說，他本來想買這本書的有聲版，發現不存在，於是決定自己做一個。預計在伽利略生日 2022 年 2 月 15 日釋出，那天是他 457 歲冥誕。 ## 韋伯望遠鏡：把所有籌碼押在一次展開上 談到詹姆斯·韋伯空間望遠鏡，基廷的態度很放鬆，因為他不在那個賽道上，不和他們搶時間、搶錢、搶人。所以他可以純粹當一個愛好者。 他提醒了一件事：韋伯是單點故障。二十二塊六邊形鏡片要在離地球一百萬英里的地方展開，距離是地月距離的四倍。還要傳回資料，還要靠遮陽板把太陽的熱量擋在外面。任何一步失敗，全盤皆輸。 而且沒有備份。當年哈勃是有備份設計的，韋伯沒有。如果失敗，損失的不只是錢，是二十年的人力，以及公眾對“科學能把複雜東西做成”這件事的信心。 他順便給了一條經驗法則：任何實驗物理學家報給你的預算數字，都要乘以二，甚至乘以三。因為一個大科學裝置的執行成本大約是造價的每年百分之十。十年執行下來，總價翻倍。**所以聽到任何大型科學專案的報價，先翻倍，再問值不值。**他拿下一代環形對撞機舉例，光建造就是三百億美元，執行十年再加一倍。這筆錢值不值，要在翻倍之後再看。 ## 一塊從月亮上掉下來的石頭 桌上放著一塊月亮隕石。基廷先宣告：如果是阿波羅任務帶回來的樣品，他們倆現在就是重罪犯，因為那些樣品屬於 NASA，私人擁有是違法的。他手上的這塊來歷完全不同。月亮被小行星撞擊，岩石被拋射出來，在日地系統裡飄了一段，最後掉進地球大氣層，完好落地，被人撿到，切片，透過美國郵政寄到他家。 他說，你還能買到火星隕石，同樣的路徑。 這裡出現了一個邏輯上的轉折。如果火星的石頭能到地球，那麼地球的石頭也能到火星。如果地球的石頭帶著微生物到火星，那麼行星之間的生命物質交換就是可能的。這個假說叫泛種論（panspermia）。基廷說，這個詞要打碼。 它只解釋了生命如何傳播，不解釋生命如何起源。起源是更大的謎。 接下來的推論是這次訪談裡資訊量最大的部分之一。如果要靠這種方式播種，速度是個硬約束。隕石在行星際空間的速度下，從地球到鄰近恆星系統需要幾億年。而從細菌到巴赫，從這個角度看，時間根本不夠。 他給出了自己關於技術文明的機率估算。他提出八道門檻：真核細胞的出現，有氧呼吸，多細胞，恐龍，鯨魚。他半開玩笑說，造一塊太陽能板需要一座工廠，工廠要燒化石燃料，化石燃料需要古代生物。所以一個能造戴森球的文明，可能必須先有恐龍。 假設每道門檻的透過機率是千分之一，八道門檻乘起來就是 10 的負 24 次方。而可觀測宇宙裡的行星數量，大約是 10 的 22 次方。 **宇宙裡的行星總數，比集齊八道門檻的機率還少兩個數量級。** 他強調，這個估算非常粗糙，千分之一的假設完全是隨手給的。就算把它放寬到百分之一，結論仍然不樂觀。他自己也承認，李·克羅寧（Lee Cronin）會反對他，後者認為生命的出現是化學的必然，把地球重跑一遍還會出現生命，只是樣子完全不同。基廷說他想和克羅寧辯論，而且會帶著愛去辯。 基廷還有一個更個人化的判斷：他手裡這塊月亮隕石說明，行星之間的物質交換是常態。火星的石頭能到地球，地球的石頭也能到火星。地球的石頭帶著微生物到火星，這套流程在銀河系裡大機率發生過無數次。所以他認為，**簡單生命在宇宙裡存在的機率遠高於技術文明存在的機率**，這兩件事不能放在同一個機率尺度上討論。他說，這不意味著技術文明是禁止的，只是可能性小得多。 ## 如果明天宣佈找到了生命，後天會發生什麼 基廷問過這個問題給很多人。他的答案是：什麼也不會發生。 論證是這樣的。去聖迭戈的海邊舀一杯海水，裡面有生命。我們知道這個，然後我們做了什麼？我們往裡面排汙水。幾個月前聖迭戈有一次有毒廢物洩漏，海灘關閉了。我們對待一個已經確認存在生命的地方，就是這個態度。 他提到了二十世紀死於人類之手的數字。幹這些事的是高階文明，比粘菌複雜得多。我們殺戮、傷害、憎恨。 他還提了一個更尖銳的事實：在他的職業生涯裡，生命已經被“發現”過至少兩三次。1996 年，南極洲的艾倫山隕石上發現了疑似微生物活動的痕跡，克林頓在白宮草坪開了釋出會，那個場景出現在電影《超時空接觸》裡。後來是在莫諾湖的極端環境裡發現的所謂砷基生命。我們的反應是：哦，然後繼續。 萊克斯提出了一個反駁：如果發現的格調完全不同，一個鄰近恆星系統裡的智慧文明，那意義就完全不同了。基廷不同意。他認為這會帶來某種人性的貶低。他從宗教裡唯一堅持下來的東西是：每個人都有無限的價值，因為在宗教框架里人被認為與神對等，我們有自由意志，我們能思考神做了什麼。發現外星智慧，在他看來會稀釋這一條。 這段話是他全場最接近自我剖白的地方。他說，我不相信神。這個問題本身可能問錯了。他更願意問的是：神是否相信我。 ## 美是一條裂縫，光從那裡進來 基廷自稱實踐型不可知論者。意思是：他做宗教徒做的事，不做無神論者做的事。他 12 歲在紐約郊區長大，父母是世俗猶太人，一年去兩次猶太會堂。父母離婚後母親改嫁愛爾蘭天主教徒雷·基廷，他隨即被收養進了一個九個兄弟姐妹的大家庭。他形容那是最美妙的經歷之一。然後他做了洗禮，做了堅振，當了輔祭，還幹得相當出色。他開玩笑說，傳奉獻籃的時候，他能讓捐款翻倍。 13 歲那年他算了一筆賬。輔祭的下一級是神父，而神父不能有伴侶。他評估了一下未來的人生路徑，覺得這個數學對不上。就在本該準備猶太成人禮的年紀，他得到了一臺望遠鏡。 訪談裡他提到一個思維框架，來自薩姆·哈里斯（Sam Harris）：你無法變得快樂，你只能成為快樂。基廷把它推了一步，引入了熵。人可以讓自己的生活變得糟糕的方式有無限多種，而讓它變好的方式只有有限的幾種。這在數學上是熵的方向性。所以，他說，你應該做那些如果失去就會讓你崩潰的事。那才是減法，才是降低熵，才是投資。他補充了一句：沒有人會說，我想要一個三英尺高、不會說英語、往地板上拉屎、半夜把我吵醒、妨礙我戀愛的東西。可孩子就是這樣，而且人在頭幾個月裡得不到任何回報。父母愛孩子勝過孩子愛父母，亞里士多德的解釋就在這裡：你愛的是你為之犧牲的東西。 他把這個邏輯推到神。你可能無法相信神，但你可以成為相信神的人。你可以提高那個貝葉斯置信度：宇宙裡存在某種無限的善。他把它叫 God good，說德語裡這兩個詞是同一個。 他不相信一個白鬍子老頭坐在椅子上。那種神他早就不信了。但有一件事讓他停下來：我們能理解宇宙。麥克斯韋方程在張量記號下寫出來，愛因斯坦方程套在上面，那個東西有一種不講道理的優美。這不是必然的。為什麼宇宙的底層結構會被一堆無毛靈長類動物以美感的形式感知到？ 他說，也許那就是一條裂縫，光從那裡進來。 還有一層，是他反覆提到的：科學正在變成一種替代宗教。諾貝爾獎是它的聖物，頒獎日是它的儀式。獎項在阿爾弗雷德·諾貝爾逝世紀念日頒發，從義大利聖雷莫的墓地帶回鮮花放在斯德哥爾摩的臺上，這個流程裡有一種明顯的死亡崇拜。它回應的是同一個問題：什麼能比我活得更久。基廷說，國家科學基金會和能源部的專案介紹裡會寫這個領域能拿幾個諾貝爾獎，他讀到那段時想的是，這是在給小孩傳遞什麼資訊。 他也提到了弗裡茨·哈伯（Fritz Haber）。合成氨養活了今天地球上一半的人口，同一個人的化學也造出了齊克隆 B，他的一些親人死在了奧斯維辛。科學家可以同時是這兩件事的作者。基廷講這個是為了提醒：把科學放在人的尊嚴之上，這條路走過一次。 訪談裡他講了一個詞，叫無毛猿。頒獎的是無毛猿，領獎的是無毛猿，穿的袍子更花哨的那個也是。人類給同類發一塊金屬，然後這個物種裡的絕大多數成員根本不知道那塊金屬代表什麼。他講這段時語氣是笑的，但笑裡有一層東西。 ## 錯失諾貝爾獎，究竟錯失了什麼 書名叫《錯失諾貝爾獎》，英文裡 lose 有雙關。基廷說，他確實丟了那個獎，同時也認為諾貝爾獎本身有些部分該被丟掉。 他講了一件幾乎沒人注意的事。2015 年，瑞典皇家科學院請他提名當年的物理學獎候選人。也就是說，一個本來可能有資格在 2016 年被提名的人，收到了提名別人的邀請函。他形容那種感覺：你對一個朋友說，你能不能幫我引薦一下 Rogan。對方的表情會是什麼樣。 那封提名邀請函裡列了諾貝爾遺囑中的一堆規定，只有一條被完整保留下來：不能提名自己。基廷開玩笑說，這條規則叫基廷相關律，為他量身定做。 關於諾貝爾獎只能三個人分享這條限制，他提醒了一句：阿爾弗雷德·諾貝爾當年的原話是一個人。三個人是後來改的。為什麼改，他在書裡做了推測。他說這條改動本身就帶來問題：一個幾百人的大型合作專案，最後必須壓縮成三個名字，剩下的人在歷史裡蒸發。 他舉了巴里·巴里什（Barry Barish）的例子。巴里什拿諾貝爾獎，部分原因是另一個人去世了。巴里什自己承認這一點。基廷還提了一個更離譜的假設：2015 年 9 月 14 日那兩個三十倍太陽質量的黑洞併合，如果早發生十五天，巴里什就拿不到獎，因為提名截止日期到了。那次併合發生在十二億年前的一個星系裡，人類至今不知道是哪一個。一個十二億年前的事件，早了或晚了半個月，就決定了幾個人的後半生。 他對諾貝爾獎現在的看法是：它是個很好的槓桿，能撬動公眾對科學的注意力，也確實是很多人進入科學的原因。他承認自己當年想要它，而且承認那點動機並不體面。但他現在更在意另一件事：**學術界對這個獎的執念，整體上已經不太健康**。 他講了一個他自稱有偏見的判斷。九位諾貝爾獎得主在他的書裡出現，只有兩位說他們沒有冒名頂替綜合徵：弗蘭克·維爾切克和謝爾頓·格拉肖。兩個人都是理論家。維爾切克 1970 年代初做出那項工作，2004 年才拿獎，中間隔了三十年。基廷說，如果有人告訴你你三十年後會中彩票，你接下來三十年大概會把日子過成什麼樣。 ## 那塊紅布和那個紅色的國家 訪談裡有一段輕快的插曲。南極點科考站發的都是鮮紅色外套。基廷說，他在蘇聯出生，對這個顏色有天然的好感。他還講了南極條約：不能軍事化，不能採礦。然後提了一句十二年前普京往北極點派潛艇的事。北極點底下全是海水，沒有陸地，潛艇就沉在洋裡。 他順帶講了個詞源。Arctic 來自希臘語的熊，因為那裡有北極熊。Antarctica 的意思是“沒有熊的地方”。人類第一次抵達南極點是一百一十年前。也就是說，我們腳下的這顆星球上，最後一塊被人類看見的大陸，距今只有一個世紀。 基廷講這段的時候，語氣和他講宇宙學的時候不太一樣。他提到了自己開著飛機降落洛杉磯時看見的一千萬盞燈，每一盞對應一個人，離散的，各自忙碌，戀愛，害怕失業。他說，如果你能把這一千萬人看作一個正在協作的整體，那個圖景是很震撼的。然後他補了一句：不要告訴紐森州長，我幹這個是不收錢的。 ## 給讀者能立刻做的事 這場對話資訊密度很高，散落在各處的方法論比結論更值得帶走。 - 買一臺便宜的折射望遠鏡，配一個手機支架。你看到的月球環形山、土星環、木星的四顆衛星，和伽利略看到的是同一個東西。這是少數幾個你能親身復現四百年前第一發現者感受的領域。 - 給孩子一個本子和一支鉛筆，讓他畫下看到的東西。基廷說，畫這個動作會把觀察和記錄連起來，知識長在指尖上。教育（educare）的原意是把東西引出來，往腦子裡灌不是它的本意。 - 判斷一個理論時，先分清它是預言還是後測。能在資料出來之前給出具體的、可以被證偽的數字，才算預言。資料出來之後說這和我的理論一致，幾乎沒有資訊量。 - 遇到離經叛道的想法，先花兩小時認真讀一遍，再決定要不要忽略。麥克斯韋的以太是錯的，方程是對的。你沒法在事前分辨這兩者。 - 如果你在做大專案，把預算乘二。複雜裝置的年度執行成本大約是造價的百分之十，十年就翻倍。這個規則適用於所有複雜系統，不只是望遠鏡。 - 釋出一個可能撤回的結論之前，先把撤回要用的資源留出來。科學媒體的毛病出在撤回和釋出不對等，報道錯了本身還不算最嚴重的問題。 - 評估一個領域時，看它測量靈敏度的翻倍週期，別隻看論文數量。宇宙微波背景領域的靈敏度提升速度超過摩爾定律，這才是它幾十年間不斷產出諾貝爾獎的原因。 - 想判斷什麼對自己真正重要，問一句：如果失去它，我會不會崩潰。會的話，那是你的熵減方向，把時間投在那裡。 - 如果你在帶人，試著把“我的學生會超過我”當目標。基廷說，他做播客的動機之一就是這個：讓那些比他更會講課的人，把課講到成千上萬人那裡去。這個飛輪只增不減，不存在零和。 訪談最後，萊克斯用伽利略的一句話收尾：在科學問題上，一千個人的權威不如一個人謙卑的推理。 基廷在那之前給了一個更私人的版本。他說，他自己也說不清為什麼要去追那束來自宇宙第一個瞬間的、微弱到幾納開爾文的偏振訊號。這件事沒法用收益來解釋。他只是覺得，人類是已知宇宙裡唯一會問“這是怎麼來的”這種東西的物種，而這個能力並不必然帶來幸福。它帶來的更多是一種負擔，一種知道自己在走向終點的負擔。但也正是這個負擔，讓一切別的東西有了分量。