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《引力波:发现爱因斯坦广义相对论缺失的“最后一块拼图”》第9章 实验室里的开拓者

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Weber and Trimble

就在约瑟夫·韦伯形单影只地躲在树丛中,守着他的那些准备移交的设施时,LIGO项目组从美国国家科学基金会获得了数额不小的支持资金。就在韦伯亲手维护他的韦伯棒时,加州理工学院和麻省理工学院携手建造出必需的设备,并且制定了长期战略。在韦伯收集第20年的实验数据,准备为自己备受嘲讽的研究成果进行辩解的时候,各大报刊纷纷在显眼位置报道一个金属机箱,并且评价它即将开启实验科学的新纪元,而韦伯却无缘参与其中。

基普是在20世纪60年代中叶结识约瑟夫·韦伯的,当时韦伯还没有宣布他的那项备受争议的研究成果。约翰·惠勒对韦伯很感兴趣,这也是基普找到韦伯的原因。那时候,韦伯的脾气还不是那么暴躁。他们经常一起前往阿尔卑斯山脉做徒步旅行。从某种意义上讲,他们俩是好朋友。

我问基普:“韦伯喜欢与人争论吗?”

基普笑了:“不,因为没有人与他争论。”

“我感觉他有猜忌心。”我说。

基普点点头,“是的,他的猜忌心很重。这是一个比较麻烦的问题。”

我说:“有时候纯粹是乱猜疑,有时候是真的存在问题,都搅在一起了。”

基普表示同意:“是啊,都搅在一起了。不过,这也是人之常情。”

1982年,他们俩在韦伯的办公室有过一番对话,基普还做了记录。此时,韦伯应该已经知道加州理工学院正准备研究一项名叫激光干涉仪的新技术,而且他将再次被排除在外。基普说道:“最令人遗憾的是,韦伯的研究备受尊重,但是他本人似乎从来没有意识到这一点。”

我打开加州理工学院的档案材料,倾听基普与约瑟夫·韦伯的那次谈话录音。这些材料被收存在一栋设计风格过于自信的建筑之中。地下室的大部分空间都被各个实验室占据了,以致档案室显得格格不入。除了磁带录音机的“咔嗒”启动声,屋子里一片寂静。我推测,录音是在马里兰大学的韦伯的办公室录制的。据一些剪报的描述,这间办公室就像堆满废旧纸张的仓库。我可以想象出韦伯办公室的样子:杂乱无章的布置,普通的金属文件柜,胡乱堆放的纸张。我竖起耳朵听韦伯说了些什么,我不确定他当时是不是在房间里踱着步。韦伯说,谈话当天,也就是1982年7月20日,是他一个哥哥的生日,韦伯有三个哥哥。就这样,这种老套的开场白为他们的对话拉开了帷幕。

韦伯介绍了自己的职业生涯。他就像一名受到犯罪指控的无辜者,正在重复那一套讲过无数遍以致烂熟于心的说辞。偶尔他会停下来,对导致自己身处困境的原因做一番解释。他还把这些年来收集的证据一股脑儿地说给基普听,仿佛在为自己进行辩护,尽管基普并没有参与这些指控。在接近一个小时的对话过程中,韦伯不停地核实日期,引述报告和出版物的内容,详细说明技术细节,为自己的实验结果提供证据。其间,因为需要在办公室里找文件,录音还暂停了几次。

面对这个在职业生涯中备受争议的人物,基普小心翼翼地说道:“你曾经说过,你之所以从事引力波研究,原因之一在于你认为这个领域不会引发争议……”或许是受到这个话题的刺激,韦伯的失望之情瞬间消失,取而代之的是一股喷薄而出的怨气。在失望时,韦伯看上去十分沮丧。但是,一旦受到挑战,韦伯的斗志就会被激发起来。

韦伯说道:“1981年5月15日,《科学》杂志用了整整一个版面来谴责我,还说加尔文是远胜于我的科研人员。加尔文的确完成了一些非常重要的引力辐射研究,也彻底推翻了我的研究成果……但问题是,我现在从事的物理学研究是我有生以来最重要的物理学研究……我没有四处宣扬,最主要的原因是不希望受到辱骂……事实上,我是想引诱这群贪婪的家伙,丢一块肉给他们,让他们无所留恋地去从事其他领域的研究。结果……结果……太令人生气了。当然,我的健康没有受到影响,但是事态的发展真让我感到遗憾。我的家人受到了伤害,这太不公平了。”

韦伯拿着那篇文章找到了一名家庭律师。律师建议他诉诸法律手段,并且说他可以得到1 000万美元的赔偿,但他需要花至少5年的时间来打这场官司。在法庭上花费这么多的时间,这是韦伯无法接受的。他说:“这是生活态度问题。”

接着,韦伯又说道:“一方面,马里兰大学的系主任要求我两个星期后辞职离开;另一方面,理查德·加尔文给加州大学的管理层写了一封信。”(为了与妻子特林布尔教授生活在一起,韦伯在加州大学欧文分校找了一份兼职工作。)“加州大学副校长给我打了一个电话,告诉我他收到了加尔文的那封信,给了我两周时间,然后就会解雇我。这两所大学都没有让我立刻走人。但是,这个结果实在让人生气!

“让我无法理解的是,同行们都妒火中烧,恨我入骨。可惜啊,他们白费劲儿了。我活得好好的。路德维希·玻尔兹曼因为不堪忍受这种待遇而选择自杀,我不会这样做,我从未想过自杀。我只是不知道,他们这样做有什么意义。”

基普说:“韦伯,我真希望能好好整理这些记录,好好履行我的历史责任。我过去是这样做的,现在也会这样做。(韦伯发出了一些含糊的声音,不知道是不屑一顾还是心怀感激。)我无比尊重你做出的贡献,你开创了一个新领域,你找到了一个新的研究方向,至今人们还在朝着这个方向努力。你的这些贡献本身就能说明问题。”

韦伯说:“今天仍然不时地有人站出来,卷起衣袖,加入到这场‘口水战’之中……他们或许不会解雇我……从事科研的首要原因应该是你喜欢这项工作,否则你就不应该干这一行。坦白说,我喜欢搞科研。”

基普说:“我完全同意这个观点。”

韦伯说:“那就再好不过了。”

发泄了怒火之后,韦伯的心情有所好转,他邀请基普参观他的实验室,还列举了一堆值得一看的东西。“不说这些了,我带你四处看看吧。我告诉你,我有许多好东西。我有一个可以全面投入运行的……”

磁带听完了,我把它还给了加州理工学院的档案管理员。我从图书馆的木房子里走出来,穿过迷宫般的实验室,向简陋的入口处走去,然后乘坐一台装修用的升降梯,离开了地下室。随后,我一边感受着帕萨迪纳温暖的天气,一边沿着小路去找基普。

在基普准备离开时,我问他:“你知道弗里曼·戴森的那封信吗?”

“哪封信?”

“是一封难以想象的信。弗里曼觉得自己应该鼓励韦伯,就给韦伯写了一封信,让韦伯放松心情。”

基普显得非常吃惊,然后笑着说道:“他肯定是一个非常……非常乐观的家伙。”

那封信的内容是:

亲爱的韦伯:

看到我们的希望毁于一旦,我感到既害怕又痛苦。我觉得我要为此负相当大的责任,因为我曾经建议你要“敢于冒险”。现在,虽然你时运不济,但我仍然认为你是一个伟大的人物。同时,为了尽可能地弥补我的过错,我要再次向你建言。

伟大的人物敢于公开承认错误,并改正错误。我深信,作为一个诚实正直的人,你一定能勇于承认自己的错误。承认自己的过错,固然会让敌人志得意满,但更会让我们的朋友欢欣鼓舞。承认过错,你仍然可以从事科学研究,而且你会发现,那些值得尊敬的人将会因此向你表示敬意。

我想你已经明白我的意思了,我就不再多说了。无论你做出什么决定,我都会一如既往地支持你。

祝万事如意!

你永远的朋友弗里曼1975年6月5日

2000年冬,因为路面结冰,约瑟夫·韦伯在马里兰大学引力波观测站门前滑倒了。这个观测站无人值班,但韦伯却习惯去那里做一些不适合一个81岁老人干的体力活儿。韦伯觉得将车开进观测站后很难开出,因此他把车停在山顶,步行前往观测站。两天之后,人们才发现他。韦伯摔断了几根骨头,其中一根肋骨扎进了胸部,导致淋巴瘤;骨头和肺部的创伤也一直没有愈合。8个月之后的2001年9月30日,约瑟夫·韦伯的妻子维吉尼亚·特林布尔接到了医院打来的电话。当时还是午夜,这为她起草讣告并刊发到当天的《美国天文学会通告》(Bulletin of the American Astronomical Society )上留下了足够的时间。

早在她的丈夫去世之前,维吉尼亚·特林布尔就已经决定不再浪费精力为韦伯正名了。在加州大学欧文分校的校园里,特林布尔告诉我:“科学研究是一个自我修正的过程,但是它的周期可能会超过人的生命周期。”这句话显然是正确的。她接着说道,韦伯生前认为他确实探测到了某些异常现象,但是他不确定那些现象是不是引力波。即使到了现在,她也认为韦伯没有错。所有的质疑都有一个问题:没有人能提供一个严格意义上的“副本”,也就是用一模一样的机器在相同的时间里记录的数据,然后完成名副其实的比较。

“韦伯认为,没有人毫厘不差地重复他的实验,因此宣布他的实验结果无法证实的那些人并不是百分之百的诚实可靠。重复程度最高的两个团队(一个是日本团队,还有一个是爱德华多·阿玛尔迪生前领导的罗马团队),的确得到了与马里兰大学实验室相似的观察结果。SN 1987A爆发(1987年的超新星爆发,由于距离非常近,肉眼可以观察到)时,甚至还有两篇论文报告了罗马团队与马里兰大学实验室同时有所发现的事实。刚开始时,弗拉基米尔·布拉金斯基在1971年7月哥本哈根会议之前给韦伯寄了一张明信片,称他已经证实了韦伯的实验结果。结果,布拉金斯基没有拿到出国签证,未能前往哥本哈根。他那张明信片的意思可能是‘我完成了重复实验’。不过后来,布拉金斯基改口了。2012年12月,我在巴西圣保罗参加一次研讨会时,在演讲过程中展示了那张明信片。但是,投影设备展示的是明信片正面的图片,而且上下颠倒了。”

那是一张有节日气氛的明信片,背面有好几个邮戳,还有布拉金斯基手写的几行字:

亲爱的韦伯教授:

祝您新年快乐!希望能与您在丹麦会面,因为我想当面告诉您,我已经证实了您的实验结果。

特林布尔认为,“证实了您的实验结果”很可能是指“我完成了重复实验”。(可是随后不久,布拉金斯基发表了否定性的实验结果,导致他与约瑟夫·韦伯发生了“非常严重的口角”。)我无法确定那张明信片的寄送日期,但是特林布尔根据那次丹麦会议的时间推断说:“应该是1971年。当时,我还不认识他们两个人。”

为了还原历史,基普回忆说他清楚地记得布拉金斯基参加了那次会议,并且肯定布拉金斯基拿到了出国签证。会议期间还发生了一个小插曲。为了抗议针对苏联的不利言论,整个苏联代表团中途退出会议。在基普的请求之下,布拉金斯基回到会场做了发言,后来他还因为这次发言受到谴责。

1972年3月,约瑟夫·韦伯与维吉尼亚·特林布尔结婚。婚后,他们对彼此的称呼是“韦伯”和“特林布尔”。特林布尔笑着说道:“韦伯意志坚定,当断则断。”比她大23岁的韦伯总是告诉她想干什么就干什么,需要干什么就干什么。韦伯的第一任妻子艾妮塔是一名物理学家,为了抚养4个儿子,她请了一个长假。可能是受她的影响,恢复单身的韦伯从来不对特林布尔的工作、追求独立的个性以及她的智商指手画脚。[特林布尔的智商非常高,《生活》杂志某一期(以现在的标准看,那期杂志的封面堪称经典)刊登过一篇文章,以“娇美容貌背后的180分高智商”为题,介绍了这名学习天文学的18岁女学生。文章说,特林布尔把约会过的男性分为三个类型:“第一类是比我聪明的,第二类是自认为比我聪明的,第三类是无所谓聪明与否的。第一类人我遇到过一两个,第二类人则比比皆是。”]

由于对一段趋于冷淡的感情感到失望,维吉尼亚发誓,如果有人向她求婚,她就嫁给那个人。至于前一个约会对象,她也给了他一次机会。特林布尔给那位约会对象写了一封信,告诉他:“我准备嫁给约瑟夫·韦伯了。如果你想阻止我,就来加利福尼亚找我吧。”后来,她才知道那个约会对象已经去普林斯顿了。这让她又一次感到失望,因为他们相互承诺,只要有旅行计划,就会告诉对方。他没有收到那封信,或许她也希望如此吧。尽管他们的友谊还在,但她却无法鼓起勇气向他了解真相。

就这样,她嫁给了韦伯。“我们俩都对婚姻生活感到满意,在很多方面的观点也很相似,比如,我们都认为早起吃一顿丰盛的早餐有益于身体健康。”

一天傍晚,韦伯拿出一些蜡烛和火柴,看特林布尔是否知道如何祷告,结果发现她竟然会唱一些不知名的赞美诗。之后,一些有见识的人找她聊天,几名女性陪她完成了浸礼,在通过一个口头测试后,她成了一名犹太教徒。尽管韦伯和特林布尔都公开宣称自己是无神论者,但韦伯还是很自豪地告诉别人他娶了一名忠诚的犹太教徒。直至今日,特林布尔仍然遵守教义。在我们交谈的那一天,她满是期待地告诉我,她接到了在犹太教徒聚会上唱赞美诗的邀请。

他们两个人都感受到了生活的压力。韦伯的父亲是一名木匠,恪守工会的规定,不是工会安排的工作,他一概不接受。看到家里的家具被搬到屋外的草坪上,全家人就知道父亲肯定没有按时偿还抵押贷款。特林布尔说,如果回家后看到父亲的车停在门前的车道上,就知道父亲又被开除了。“他有深厚的化学知识,但是不善于经营。”

特林布尔主动告诉我:“我遇到的障碍一个个都被清除了。”由于她得到了伍德罗·威尔逊基金会的资助,因此加州理工学院向她敞开了大门。她在自然科学方面有一些想法,但这并不影响她在象形文字和考古学等领域学有所成,她的导师、著名天文学家乔治·阿贝尔甚至还提议将一项依惯例专属文科生的奖学金颁发给她。特林布尔拍过广告片,为影视作品配过音,并因此赚了一些小钱。作为电视剧《阴阳魔界》(The Twilight Zone )的形象代言人,她奔波于各大城市,出席各种宣传活动。她的天文学知识也非常扎实。帕洛马山天文台最初并不允许女性使用他们的设备,但是薇拉·鲁宾打破了这一禁忌,为维吉尼亚·特林布尔次年使用该天文台的设备铺平了道路。大学三年级时,特林布尔凭借坚毅的品质获得了美国国家科学基金会的奖学金(她怀疑,这种坚毅的品质主要表现为她仍然未婚)。刚来到加州理工学院时,她非常高兴,“我当时想,‘瞧,这里有这么多的帅男孩。’”如今,年过70的特林布尔容光焕发,穿着珊瑚红的连衣裙和同色鞋子,涂着口红,戴着月亮形状的耳环、兽首金戒指。她的容貌依然美丽,智商依然高达180分。

她的坦诚令我感到惊讶:“嗯,我想我们俩都有一点儿亚斯伯格综合征,举止行为都有点儿奇怪。韦伯常常对我说:‘娶你为妻是我今生最大的幸福。’我从来没有向他寻求帮助。2012年9月,我在公寓里摔了一跤,髋关节骨折,直到4天之后才被人发现。这4天里,我一直在唱歌、背诵诗歌。我不愿意想象韦伯在冰面上滑倒之后是如何挨过那两天的,我不喜欢寒冷的天气。但是,我当时确实想过:‘如果韦伯在我身边,就不会发生这样的事情了。’”

“韦伯有没有考虑过加入LIGO项目组?”

“没有人邀请他。即使有人邀请,我也不知道他会怎么回答。”

“LIGO项目成功地获得资金支持之后,韦伯有没有感到失落?”

“没有,他只是觉得不公正。他一直非常乐观豁达,否则我也不会嫁给他。他手下的工作人员都觉得他富有人格魅力,助手们都爱戴他。

“他把自己的不幸遭遇变成了一个个故事。第二次世界大战期间,他曾经与‘死神’擦肩而过。当时,他所在的那艘航母沉没了,岸上有只猴子扔给他几个椰子,他才得以幸存。

“韦伯经常说,他开创了三大实验领域:量子电子学、引力辐射和中微子探测。”(在这里,我要稍加说明。量子电子学已经被证明是一个重要的自然学科,如果重新考虑韦伯的功劳,他甚至有可能因此获得诺贝尔奖。引力辐射这个领域仍然具有争议性,中微子探测领域的争议性更大,已经快到令人绝望的地步了。)接着,特林布尔又表达了一个没有争议的观点,也是让韦伯名垂青史的一大功绩:“韦伯的目标是把爱因斯坦方程式搬进实验室,他觉得自己成功了,我也这样认为。”