这是一段从极小通往极大的旅程,两个世界的尺度相差超过60个数量级。
2019年诺贝尔科学奖揭晓后,在为获奖科学家鼓掌的同时,也有人不免感慨,我们的近邻日本再次有科学家获奖。2000年以来,已经有19位日本科学家获得了诺贝尔科学奖,这个数字对不少有“诺奖情节”的中国人来说实在是个不小的冲击。
我们可以从多个角度探究这种爆发的原因,但是一个不可忽视的原因是日本自身的科学文化起到了重要的助推作用。无论这些科学家是在日本国内工作,还是在海外的研究机构任职,他们的成长都是浸染在这种科学文化中的。在建立科学文化的过程中,科学家参与科普图书的创作是必不可少的一部分。当我们把目光投向日本时,著名物理学家村山齐(Hitoshi Murayama)就是一个有代表性的例子。
村山齐在国内出版的科普书
宇宙图景
这是一段从极小通往极大的旅程。两个世界的尺度相差超过60个数量级,却又通过物理学中的一条“衔尾蛇”联系起来:蛇头代表宇宙,而正被蛇头吞食的蛇尾代表基本粒子。2017年,村山齐在国内出版的第一本书《隐匿的宇宙》就是以这样一个故事开篇,并探讨了宇宙的构成、基本粒子理论、四种相互作用力、暗物质、暗能量和反物质等物理学中最基础和最前沿的话题。此后的两本则是各有侧重:《千亿个宇宙》更多的是宇宙的结构、宇宙的命运和多重宇宙等宇宙学问题,而《镜中的宇宙》则从基本粒子的世界出发,探寻中微子的性质以及中微子和希格斯玻色子对物理学极其重要的意义。这些内容虽然在其他一些科普书中也多有涉及,但村山齐无疑用自己的专业背景为读者勾勒出一个更加清晰的图景。

物理学中的衔尾蛇。村山齐在三本书中多次引用了这个例子,虽然细节和此图均有所不同,但表达了相同的物理意义。此图因为被诺贝尔奖物理学奖得主谢尔登·格拉肖引用也被称作“格拉肖蛇”。(图源:UC Davis)
讲好故事
幸运的是,村山齐具备这样的能力。他的学术成就不必多说,而他做科普的能力也令科研界同行感到赞叹。中科院高能物理研究所曹俊研究员也从事中微子研究,他在一次采访中提到,有一次他和村山齐参加一个在上海举行的学术会议,会上大部分人(包括他自己)的 告ppt都中规中矩,只有村山齐的 告ppt制作得非常精彩,吸引了全场与会者的目光。曹俊当时在微博上写到:“他(村山齐)的理论总结 告没有公式。听了他的 告,年轻人才觉得自己不只是在编程序、拧螺丝,而是在用琐碎的日常破解宇宙的奥秘。”
村山齐在科普书中同样淋漓尽致地发挥了这种能力。无论是面对科研界同行,还是面对普通读者,村山齐都能够“讲好故事”。很多科普书的通病是存在两个极端,要么堆砌知识,写成教科书或者学术专著,要么知识匮乏,读者读完收获不大。村山齐则能够恰如其分地找到二者之间的平衡。在他的书中,经常穿插一些故事和比喻,将物理知识化繁为简。比如,在介绍大型对撞机的原理时,他就写到:“这就相当于让两辆小型汽车加速至极高速后相撞,而碰撞所产生的能量能打造出推土机、坦克等重型车辆”。
日本元素
在村山齐的科普书中,我们能发现鲜明的日本烙印。例如在以中微子为主线的《镜中的宇宙》中,村山齐就多次提到日本的中微子实验,包括超级神冈探测器和KamLAND探测器。事实上,日本确实有中微子研究的优良传统,加州理工学院理论物理研究所所长大栗博司在《镜中的宇宙》的推荐中写道:“中微子研究可谓是日本的‘家传绝技’”。日本物理学家也因为中微子的研究两次获得诺贝尔物理学奖。日本是物理研究强国,在20世纪的物理学历史上,汤川秀树、小林诚、益川敏英等来自日本的诺贝尔物理学奖得主都有重要贡献。村山齐在书中也着墨颇多,比如在《隐匿的宇宙》中有专门一章题为《从汤川理论到小林-益川理论》。
这些书在引进国内后,使得国内的普通读者对日本的物理研究现状有一个了解。长期以来,我们引进的科普图书以欧美特别是英美居多,一方面因为这些国家的科研水平较高,一方面也是因为英语的普及度更好,更便于翻译和出版。但是,随着日本科研成果的井喷,我们希望能够以这个近邻为镜。如果说参考日本的科研工作我们还可以通过学术论文的话,那借鉴日本科普工作的成功经验,引进出版科普书就成为必要的手段之一。
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