尤金·帕克近照。
本报记者 王晓莹 编译
被物理彻底迷住
当地时间8月12日,“帕克”太阳探测器从美国佛罗里达州启程,开启“触日”之旅。它里面搭载了一枚特殊的微芯片,里面不但记录有从全球征集的超过110万人的姓名,还有尤金·帕克的照片和他60年前那篇关于太阳风的论文。
这位91岁高龄的科学家在现场看着与他同名的探测器升入云霄,“我想说,哇,开始啦,接下来的几年我们将会学到一些新东西。”
这位“冠名”了太阳探测器的老人,与科学的结缘可以追溯到他小时候。帕克的童年在纽约州的布法罗度过,因为家住在一个铁路调度厂附近,他从小就对火车着了迷,他想知道蒸汽火车是如何运作的,铁轨又是如何切换的。帕克的父亲是一名航空工程师,对儿子的这些问题,他用孩子能听懂的话作了解释。如果说科学的种子源于好奇,好奇就这么在帕克心里生根发芽。
帕克曾说:“我一直想弄明白事物都是如何运作的,我想学习关于它们的一切知识。”他追求知识的步伐从没停止过:为了研究声音是怎么传播的,他就用铁罐做成“电话”；他们全家到尼亚加拉瀑布去玩,帕克对那里的水分组成和岩石产生了兴趣,利用祖父留下的一个显微镜观察微生物。
不过,帕克说,他在上学方面并不是一个“热切的学生”,至少高中以前是这样。高中阶段,他接触到了代数、几何和三角函数,这些很多学生感觉学起来很吃力的学科反而激起了他学习的热情。学到物理时,他发现,原来自己多年来想了解的一切知识的基础就在于此,更是由此找到了日后的职业方向:“我被彻底迷住了。”他想像他的爷爷和叔叔一样,成为一名物理学家。
他的理论曾是“守旧派”
帕克在密歇根州立大学获得学士学位,1951年从加州理工学院博士毕业。毕业后,帕克先在犹他大学短暂地教了一阵书,1955年加入芝加哥大学,成为费米研究院的一名研究员。他的整个职业生涯几乎都在芝加哥大学度过,如今仍是芝大的杰出荣誉教授。
1958年,年仅31岁的帕克还是个学术上的无名小辈,他向权威学术期刊《天体物理杂志》投了一篇论文,提出了“太阳风”的概念。经过研究,帕克认为,太阳会往外释放一些带电粒子流,这些“流体”是气体状态的,“我一下子想到了‘太阳风’这个词。”
如今,我们已经知道,太阳风是带电粒子的一种近乎强劲的外溢,它们从太阳的日冕释放到行星际空间,它们以每秒几百千米的速度在地球轨道附近移动,还能和地球的磁场相互影响。但在当时,权威科学家们认为,太阳大气处于静止状态,不可能向外释放物质。帕克的理论成了一种“守旧”的思想,杂志的两位权威编辑也以“荒谬”为由拒绝发表该论文,尽管他们并没有在帕克的计算和理论中找到错误。
帕克不服气,“既然他们没有发现问题,那我的理论一定是对的。”他直接去找了杂志的主编、当时也是芝加哥大学教授的天体物理学家钱德拉塞卡。钱德拉塞卡是1983年诺贝尔物理奖获得者之一,当时的他力排众议,推翻了前两名编辑的结论,帕克的论文这才得以发表。
尽管论文最终得以发表,但这一“荒谬”的理论在当时没有激起太大水花。直到1962年,美国的“水手2号”探测器在去往金星的旅途中探测到了太阳释放的高速带电离子流,证明了“太阳风”的存在。帕克终于得以正名,学术生涯也从此走上坦途:他40岁时便评上了美国国家科学院院士,各种奖项也随之而来,他的理论彻底改变了人们此后对于太阳和星际空间的理解。今年,美国物理学会授予帕克杰出贡献奖。
从太空中学习新知识
现在,帕克已经退休20年了,他的住处俯瞰芝加哥科学与工业博物馆,家里装饰着他亲手雕刻的木雕。2004年,77岁的他还和儿子埃里克一起去过北极。尽管如今身体已不如那时,但他依然喜欢四处走走。去年10月,他去了位于马里兰州的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室,当时“帕克”探测器正在那里,还处于制造过程中。
一般来说,美国国家航天局(NASA)会在探测器发射前为它命名,用于纪念那些伟大的科学家或NASA历史上的名人。去年,帕克接到了来自NASA的电话,电话中说,想为探测器命名为“帕克太阳探测器”。
帕克没想到,NASA会特地前来征询他的同意。“我说,‘当然没问题,我不介意。’”
在这趟距离太阳表面最近点约610万千米的“触日”旅途中,“帕克”探测器将发回许多关于太阳的最新数据,第一组数据将从12月初开始传回。帕克对这些信息充满期待,他把它们叫作“一块由许多碎片组成的拼图”。“我一直把自己看作一个从自然中不断学习新知识的物理学家,”他说,“没有哪个地方比太空和整个宇宙更能让我们获得最新的物理知识了。”
高龄的帕克好奇心如初,尽管他知道自己已经无法从新知识中找寻到答案,“我已经退休了,但其他人一定可以解开谜题。”
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