4338 我听过的最动听的科学故事【听众来稿】

我听过的最动听的科学故事(一)  没啥意思的科学背景1970年代初，一位年轻的美国地质学家，在意大利的古代灰岩中，发现一层6500万年前形成的薄薄黏土有些不对劲。当时的地质学科领域内，研究很快无法继续，关键时候来了一位老物理学家，提醒他试着到天上去寻找地下问题的答案，还帮他联系到全球最尖端的精密分析。之后的研究中，他们发现在地球上所有地区的样品里，那层黏土中的铱含量都高出正常水平300到500倍。对这个非常现象的最好解释是，那些地球表面罕见的铱是从太空来的，就此他们提出了一个小行星或彗星撞击地球的假说。故事到此结束，听上去没什么特殊，不过，如果我们常听盒子节目，会对6500万年这个数字有一些敏感：那是恐龙灭绝的年代！历史上曾有很多科学猜想，试图解答那次最著名的生物大灭绝事件，这一小一老俩科学家共同提出的撞击事件理论，目前为止得到最多证据支持和科学界普遍认可，包括后来在墨西哥找到的巨大撞击坑。(二)  有点意义的撞击假说彗星撞地球的故事，在今天大众圈里都赫赫有名，不止解释恐龙灭绝那么简单。一方面，恐龙称霸地球1亿4000万年，如果没有那次撞击，让那帮爬行动物继续统治下来，哺乳动物就只能在地洞阴沟里苟延残喘，哪有人类的今天。远为重要的是，撞击假说不仅解释了过去，更警示着未来：小行星以前能灭绝恐龙，以后也能灭绝人类。在几万年、几十万年的时间段里，撞击只是小概率事件，但在千万年以上的大尺度下，与6500万年前同级别的撞击，只是时间早晚的问题。事实上，就在我们这代人活着的短暂时间里，天地撞击就发生在我们眼皮底下：1994年苏梅克-列维9号彗星的20多个碎块撞击木星，最大的冲击痕迹比地球还大。如果没有木星和月球等太空吸尘器，让那些彗星劈头盖脸拍过来，保证把人类砸得一佛出世二佛升天。撞击假说让杞人忧天有了现代科学依据，人们有充分理由担心物种级别的末日之灾。灭绝恐龙的那次撞击有多厉害，大致相当于今天地球70亿人每人挨一颗广岛原子弹。目前的人类文明，还不具备杜绝所有大型撞击的科技实力，但我想最多几个世纪后，人类太空行动的主要目标肯定包括预防撞击，以及最根本的解决方案星际移民。(三)  我听过的最动听的科学故事这个故事的科学部分讲完，真正精彩的还没有开始。我们普通人更感兴趣的，不是上面那么多科学内容，而是两位科学家主角的关系：那位老物理学家为什么要使劲帮那个小地质学家，他又凭什么能得到全球最顶尖实验室的鼎力相助。原因很简单，那位叫路易斯·阿尔瓦雷茨的老物理学家，不仅是那个叫沃尔特·阿尔瓦雷茨的小地质学家的贵人，还是他的父亲；在和儿子一起研究地质学的10年之前，曾获得1968年诺贝尔物理学奖。外行眼光看，一个物理学家的贡献再大，粒子啦衰变啦什么的，应该赶不上这边在地球生命科学方面的成就吧。如果诺奖包含地质学，他肯定要得两次了。据说，当年儿子不投身物理而非要鼓捣石头时，老物理学家很是瞧不上。我们可以肯定后来他改了看法。用这对父子姓氏命名的“阿尔瓦雷茨假说”，蕴含着小行星撞击带来物种灭绝的恐怖，在未来一定比绝大多数科学和非科学理论都更有生命力。人类文明有多长，他们的名字就能传多远。(四)  那些一辈子刨石头的人们另一个好听的科学故事，也是鼓捣石头的。东非古人类发源地的研究，由一个也叫路易斯的英国人开创。他早年选择东非那旮寻找早期人类化石遗迹时，多数专家认为是胡闹。路易斯1931年在坦桑尼亚发现原始石斧后，又经过将近30年艰苦探寻，研究才有了真正突破，一位叫玛丽的女科学家发现了著名的东非人。两年后，路易斯把一个叫乔纳森的人做出的划时代发现命名为能人，现在一般认为能人是最早的人类。后来，两位叫理查德和米薇、以及一位叫露易丝的古人类学家，持续在最早古人类研究中做出了卓越贡献。今天科学家们基本确定，人类在东非起源，通过两次走出非洲逐渐扩散到全世界。如果没有上面这些人的开创之功，没准直到现在，我们还会以为自己是从爪哇猿人和北京猿人进化来的。对我们老百姓来说，这几位古人类学家之间的联系，比他们的伟大发现更动人：路易斯是玛丽的丈夫，乔纳森、理查德、米薇和露易丝是他们的大儿子、二儿子、二儿媳和孙女。他们拥有同一个骄傲姓氏，组成古人类研究历史上绝无仅有的利基家族。(五)  家族里唯一没有得诺奖的人最有名的科学家家族，当然是大名鼎鼎的居里夫人一家。居里夫妇、他们大女儿两口子、连上二女婿曾代表联合国儿童基金会领取诺贝尔和平奖，这个伟大家族共5人、6人次获得4项诺贝尔奖。如果我们问居里夫人的小女儿，面对一家子诺奖得主，为什么不自己去弄一个，她肯定会说，我们家最不缺的就是那玩意。世界上著名的科学家家族和群体，除了诺奖历史上的6对父子和6对夫妻，还有瑞士的伯努利家族、英国的赫胥黎家族、印度的拉曼和钱德拉塞卡叔侄，以及卢瑟福的11个诺奖学生、李比希的42个诺奖徒孙、哈佛的160个诺奖得主，等等。中国当然也有很多学问世家，比如最有名的钱氏家族，出过1个诺奖、18位院士，不过，论及对人类文明的绝对贡献，恐怕不如上面那些。(六)  实力拼爹与拼爹实力这么说来，原来当科学家也讲究出身，时髦词就是“拼爹”。想想也是，科学研究不仅需要智力遗传，还需要教育传承、学术氛围、科研仪器和人脉资源等，说大一点，还有对科学的某种信仰。那些出身大科学家家庭的“科二代”在这些方面占的先天便宜，很像富二代官二代在经商和从政上的优势。具体到我们的故事，能发现那个特殊黏土层的地质学家，我相信全世界有的是，但他的父亲不一样，维基百科说“被誉为二十世纪最伟大的实验物理学家之一”，人家是职业搞实验研究的，年高德劭的老前辈来串门，那些大牌实验室的同僚同仁后生晚学，不是熟人也得买面子。身边站着这么一位指点迷津又神通广大的诺奖父亲，谁能拼得过他。今天中国的科学，在一些领域已经真的“厉害了”，但整体上、尤其尖端前沿学科，跟西方比还有距离。到目前为止，我们只有一个国产科学诺奖，美国战后70多年只有一年没得科学诺奖，硬比就是自取其辱了。中国现在做不到实力拼爹，只有努力做出第一批诺奖级贡献，尽量为后世积攒拼爹实力。要紧的不是吹牛逼抄近路，而是把中华民族好不容易才开始的现代化事业，老老实实地坚持下去，再不要走歪了。2022.02.附：故事和资料主要出自[美]比尔·布莱森《万物简史》和维基、百度百科。关于阿尔瓦雷茨父子：父亲1911-1988，曾参与曼哈顿计划，提出撞击理论时已年近70。儿子生于1940年，在意大利研究岩层时刚30出头。爷俩为那个假说研究了近10年。关于撞击天体：造成恐龙灭绝的小行星或彗星，推测直径至少10公里。休梅克-利维9号彗星被木星引力扯碎成20多块碎片，最大直径5公里左右。关于利基家族：在东非刨石头的古人类学家很多，大碗也不少，利基家族只是开创者和其中最耀眼的一个小群体。还有，利基家族中的两代人类学家夫妻，都是二婚，他们的情感和婚姻，始于相同的追求和事业。长年野外考察的艰辛，不是普通人能想象和承受，一般的婚姻根本经不住考验。关于居里夫妇的小女儿：在家庭中她除了唯一没得诺奖，长相最漂亮、活得最长(她103岁，她们家其他人最长不到70)，很符合我们老百姓对科学家的整体印象。关于诺奖：“科技诺奖”指物理、化学、生理或医学、经济四个奖项。据本人统计，1949年后，美国只在1991年一项都没有得。另外，如果把1953年杨振宁、李政道的物理学奖算到中国(他们当时的国籍是中华民国)，美国在1949年后有两年没得科学诺奖。