← 回到天際線 自然與生命第 11 層 / 79

EP 2572022-01-183:59:41

Keating 談起源、塵埃與失落的諾貝爾獎

Brian Keating

實驗宇宙學家 Brian Keating 談宇宙起源、南極望遠鏡獵尋暴脹證據,以及那場被塵埃推翻的諾貝爾獎擦身而過。

Brian Keating: Cosmology, Astrophysics, Aliens & Losing the Nobel Prize | Lex Fridman Podcast #257在 YouTube 看 ↗

重點6 條

  1. 望遠鏡是時間機器:他形容望遠鏡不只是看得更遠,也是在看過去;無線電望遠鏡甚至能像溫度計一樣,隔著遙遠距離量出天體的溫度。
  2. 暴脹理論的創始人變成最大批評者:普林斯頓的 Paul Steinhardt 早年是暴脹理論的創始人之一,如今卻認為暴脹幾乎必然導向多重宇宙,而一個能解釋一切的理論等於什麼都沒解釋、也無從證偽,因而轉向提倡循環宇宙模型。
  3. BICEP 的起源交織著父子較勁與被開除:他在史丹佛當博士後時,因為一頭栽進自己規劃的大實驗被指導教授開除,那位教授卻反而把他引薦去 Caltech,跟著 Andrew Lange 展開 BICEP 計畫。
  4. 導師驟逝後,他不再是 BICEP2 的共同主持人:2010 年 1 月,他的導師兼精神支柱 Andrew Lange 自殺身亡;此後 BICEP2 團隊重新組成領導層,他留在計畫裡,卻不再是共同主持人。
  5. 3 月 17 日的重大宣布,後來被證實是塵埃惹的禍:BICEP2 團隊在哈佛宣布偵測到暴脹期重力波的訊號,他雖然仍是團隊成員卻沒被邀請上台;這個訊號後來被證實其實是銀河系塵埃造成的偏振假象。
  6. 他認為理論物理的許多爭議,其實是資歷之爭:從 Eric Weinstein 的 Geometric Unity 到 Stephen Wolfram 的新物理計畫,他認為學界對圈外人特別嚴苛,不是因為想法本身有問題,而是他們沒有「已經成功證明自己很多次」的資歷。

時間軸26 段

01 00:16
望遠鏡的時間機器

從第一副眼鏡到 Galileo 把望遠鏡放大十倍談起,他形容望遠鏡不只是看得更遠,也是在看過去;無線電望遠鏡甚至能像溫度計一樣,隔空量出遙遠天體的溫度。

02 05:50
從核合成回推宇宙起源

從今天往回推 138.74 億年,宇宙曾有 20 分鐘是一座融合反應爐;再往前,包含大霹靂本身在內,他說那是「無知接管」的地方,也提到古埃及循環宇宙論、Penrose 的共形循環宇宙論這類替代模型。

03 16:03
暴脹理論的創始人變批評者

Paul Steinhardt 曾是暴脹理論的創始人之一,如今稱它「危險、有害」,因為暴脹幾乎必然導向多重宇宙,而一個能解釋一切的理論等於什麼都沒解釋。

04 26:18
蘇聯科學家與科學崇拜

他談到蘇聯科學家在鐵幕封鎖下仍做出重要貢獻,科學家在當時甚至被當成英雄;接著提到發明哈伯法讓化肥量產的 Fritz Haber 同時也涉入化學武器,藉此提醒把科學當信仰崇拜的危險。

05 32:09
少年 Keating 與宗教認同

猶太家庭出身的他,父母離異後隨母親改嫁進了愛爾蘭天主教的 Keating 家族,還當過輔祭;他形容自己是「實踐但不信仰」的不可知論者,12、13 歲收到第一副望遠鏡後就此迷上天文。

06 43:00
學術飢餓遊戲與父親的陰影

他把學術界比喻成「飢餓遊戲」,位置只會越來越少;跟疏遠多年的數學家父親重新有交集後,他決定投入宇宙起源的研究,也自稱是「躲在櫃子裡的理論家」,想懂的是訊號從何而來。

07 50:33
量出宇宙年齡也量出弔詭

靠哈伯常數推算出宇宙年齡是 138.72 億年,誤差小到只有半個百分點;但因為光線傳播的同時宇宙也在膨脹,能觀測到的宇宙範圍其實比「年齡乘光速」大上好幾倍。

08 56:35
宇宙膨脹進什麼裡面

他用「每立方公分有 420 顆宇宙微波背景光子」來說明空間本身裝了什麼,膨脹的其實是光子被寫在上面的那本「筆記本」;也解釋重力雖然是最弱的基本力,作用範圍卻最長。

09 1:04:55
BICEP 的起源:父子較勁與被開除

他坦言 BICEP 最初的動機帶著跟數學家父親較勁的心理;在史丹佛當博士後時因為一頭栽進自己規劃的大實驗被指導教授開除,那位教授卻反而把他引薦去 Caltech,跟著 Andrew Lange 展開 BICEP 計畫。

10 1:15:14
打造南極望遠鏡

團隊選擇最簡單的折射式望遠鏡設計,偵測器要冷卻到接近絕對零度;選南極不是因為冷,而是因為那裡的空氣夠乾燥,水氣少才不會吸收訊號。

11 1:20:11
偏振示範與 CMB 發現史

他用方解石與偏光片現場示範偏振是什麼,接著講到貝爾實驗室的 Penzias 與 Wilson 意外發現宇宙微波背景輻射、1978 年拿下諾貝爾獎的故事。

12 1:29:39
賭上一切的理由

他形容這個題目的份量:如果暴脹期重力波真的被偵測到,等於一口氣呼應了 Penzias、Wilson 等多座諾貝爾獎的成就,甚至牽動宇宙是否有單一起點這種跟宗教敘事相關的大哉問。

13 1:32:59
BICEP2 升級與 Andrew Lange 驟逝

BICEP2 把偵測器從 98 個增加到 512 個;2010 年 1 月,他的導師兼精神支柱 Andrew Lange 自殺身亡,他形容那段時間像是又一次被拋棄,此後他也不再是 BICEP2 的共同主持人,只是團隊裡的一員。

14 1:44:23
書名的雙關與 Barry Barish 的例子

《Losing the Nobel Prize》這個書名有雙重意思:他自認錯失了獎,也認為諾貝爾獎本身某些部分該被淘汰;他提到朋友 Barry Barish 能拿到重力波的諾貝爾獎,某種程度上是因為原本要做的超導超級對撞機計畫被國會腰斬,他才轉去做 LIGO。

15 1:52:59
向 Joe Rogan 學到的慷慨

他觀察到學術圈的人常常口頭上替同儕高興,私底下卻藏著忌妒與零和心態,這點讓他很失望;相較之下 Joe Rogan 真心為別人的成功開心,他認為這種慷慨才能讓整個圈子的餅做大。

16 1:58:36
養小孩是唯一不自私的投資

他引用 Aristotle 的說法:父母愛孩子勝過孩子愛父母,是因為人會更珍惜自己付出犧牲的對象;他也提到自己指導學生、經營 podcast,是想把所學規模化教給更多人,而不是把知識留給自己。

17 2:08:11
跟拿走 BICEP2 光環的人還算朋友嗎

他說自己跟現在領導 BICEP2 的團隊還是朋友,只是彼此都知道對方不完全開心;也提到 Sabine Hossenfelder 幫他的書寫過書評,他還受邀到對方部落格發表反駁文。

18 2:16:10
塵埃如何以假亂真

恆星在超新星爆炸前製造出鐵、鎳等重元素,噴發後散布成星際塵埃;這些顆粒被銀河系磁場排列整齊,效果就像一片偏光鏡,會製造出跟暴脹期重力波幾乎一樣的偏振圖案。

19 2:23:35
3 月 17 日的宣布,後來被塵埃推翻

BICEP2 團隊在哈佛宣布偵測到訊號那天,現場坐了好幾位諾貝爾獎得主,他雖然仍是團隊成員卻沒被邀請上台;這個訊號後來被證實其實是塵埃造成的假象,他也主張科學界做公關預算的同時,也該留一筆「撤回基金」。

20 2:34:49
幫 Galileo 對話錄配音,也啟動 Assayer 計畫

他跟 Carlo Rovelli、Frank Wilczek 等人合作錄製 Galileo《對話錄》的有聲書,也提到 Galileo 對潮汐成因的解釋其實是錯的;受此啟發,他發起 Assayer 計畫,想用「能不能被證偽」這把尺去檢驗各種萬有理論。

21 2:50:00
Eric Weinstein 與 Geometric Unity 的爭議

他談到朋友 Eric Weinstein 提出的萬有理論 Geometric Unity 招來不少惡意批評,認為部分原因是 Weinstein 長年在學術圈外、沒有走過同儕審查,才特別容易被質疑。

22 3:07:26
誰才有資格挑戰主流物理

他反問,為什麼 Maldacena、Witten 這些學院內的物理學家提出大膽假設會被視為正常,換成圈外人就容易被嘲笑;也提到 Sabine Hossenfelder 花八週做影片調侃 Weinstein、Wolfram 等人,卻不見得真的花時間理解他們的想法。

23 3:24:39
James Webb 太空望遠鏡的賭注

耗時 20 年、造價 97 億美元打造的 JWST,是一次容不得失敗的單點故障賭注;他期待它能延續 Hubble 深空影像帶來的震撼,並看得比 Hubble 更遠、更早期的宇宙。

24 3:28:59
月球隕石、泛種論與外星文明的機率

桌上那塊月球隕石,是撞擊把月球碎片彈射到地球的證物;他用一連串機率關卡估算,認為演化出科技文明的外星生命機率極低(8 道千分之一的關卡疊起來是 10 的 24 次方分之一,可觀測宇宙裡的類地行星卻只有 10 的 22 次方顆),跟主張生命演化路徑很多元的 Lee Cronin 立場正好相反。

25 3:37:53
發現外星生命真的會改變什麼嗎

他認為就算真的證實外星有類似黏菌的生命,隔天人類的行為也不會有任何改變,就像人類明明知道地球上到處都有生命,卻照樣汙染海洋、對彼此殘忍。

26 3:47:41
快樂、意義與神

他借 Sam Harris 談的「不是變得快樂,而是可以感到滿足」,也引用 Kurt Vonnegut「如果這都不算幸福,那什麼才算」;談到神,他說更想相信某種「良善的源頭」,人與人之間的連結網絡就是接近這種良善的方法。