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理論物理學家是份怎樣的工作?

(瑪雅藍/編譯)我從小就想當一名物理學家。當然,那時候我并不真的清楚物理學家具體是做什么的。我只知道書上說的,太陽很大,但我們的星系中還有很多星星比它大許多;世界上各種大不相同的東西都只由少數幾種微小到難以想象的原子組成,而組成原子的東西還更小;時間不僅能追溯到金字塔的建造之前,還能追溯到我們這個物種、我們的星球、我們的星系誕生之前。對于一個容易入迷的孩子來說,研究這些東西似乎確實是件很不錯的事。

物理學家以各不相同的方式進入這個領域,但我們都或多或少地體會過那種驚奇感,那是驅使我們完成十年正式大學教育的動力。你在讀博期間進行的原創研究,可以說在某種程度上為你接下來三到十年在各種機構的博士后研究工作打下了基礎。這些機構的邀約都只有幾年,薪水不多,而且難如登天。你必須證明自己作為一個獨立研究員的能力,基本上就是得把工作放得比一切別的東西都優先。我就是個博士后,正努力讓自己往積極的結果想——獲得作為教授的終身教職,雖然那是極少數人才能夠達到的成就。只有獲得這樣一個職位,你才有希望真正把物理學研究作為你的終身事業。

作為一個高能物理理論學家,我試圖在我們的理解范圍內盡可能地探索萬物最基本的規律。這涉及到比原子核更小的尺度內發生的現象,可以通過在大型實驗設備(如瑞士的大型強子加速器)內撞擊質子和電子來做實驗探測。由于宇宙初始狀態比這要小得多,我們的理論還會涉獵對大爆炸的研究,它留下的痕跡可以用功能強大的望遠鏡來識別。一些最激動人心的理論或物理場景在很長時間內都無法通過實驗展現,也許永遠不能。

實際上,我的工作中也有一些部分和我兒時的設想大致相同。我們研究那些描述亞原子世界某些方面(比如暗物質或希格斯玻色子)的理論。有時候,也會提出新的理論。我們推算理論的預測,希望它們能夠很快得到驗證。這些工作通常由兩個人到五個人合作完成。

“我們研究那些描述亞原子世界某些方面(比如暗物質或希格斯玻色子)的理論。有時候,也會提出新的理論。”繪畫者:Michael Driver

實際工作一部分是用紙筆完成的,尤其是要形式化地理解某個數學模型或者物理機制的時候。至于細致的計算部分,我們一般編寫程序并在筆記本電腦或超級計算機上運行。在摸索前行的過程中,還要跟合作者開上許多會議和視頻會議;而一旦發現了有價值的東西,我們就會一起寫一篇論文。一般來說,每個人每年會參與寫作幾篇論文,但這個數字各有不同,區別很大。

這項工作的其他部分則有點出人意料。它需要的社交量有點難以置信:我們常常聚在一起聊天,比如在黑板前,在咖啡機旁邊,或者在艱苦的遠足旅途中,那是許多新想法誕生的地方。這是當一名理論物理學家的意外驚喜之一,但伴隨而來的還有舉行研討會和參加會議所需的大量旅行。每年出差十幾次簡直稀松平常,這讓你筋疲力盡。我們要花大量的時間對他人展示自己的研究成果,因此一定的演講技巧和個人魅力對成就會起到不小的作用。有人覺得這是一個負擔,但也有人很享受這種好好展示自己的機會,比如我。

你也許會對它恨之入骨。這項工作完全是開放性、自我驅動的。我們中的大多數人都無法舍棄這種美妙的自由,但隨之而來的是一種不安全感,持續困擾著我們(查查“冒充者綜合征”)。我們工作時間很長,有時候會感到孤獨。我們每隔幾年就不得不調到一個新的職位,直到你有希望拿到一份教職工作為止,這種狀態絕對不是什么穩定的保障,還需要你的伴侶或配偶付出很多。我很幸運,我的愛人對此完全接受,但并不所有人都能圓滿解決。大多數人都會在某個階段離開學術界,一般來說是因為找不到工作(科研經費正在縮水),或者個人生活要付出的代價太高了。他們通常會重新投身金融、數據分析或軟件開發相關行業。但是,不同于化學家,甚至不同于其他領域的物理學家,高能物理理論學家一旦進入私營企業,通常就只能放棄自己的研究熱情,別無選擇。

這一切都是有代價的。在薪水微薄的崗位上度過十幾年時間;在各地輾轉奔波;師承關系和私人推薦在前進道路上舉足輕重;還有最重要的,獲得永久職位的可能性微乎其微。這些都是導致女性和少數族裔在這個領域不幸缺席的因素。更別說普遍存在的顯性或隱藏的偏見,讓這些群體更難進入這個“老男孩俱樂部”。我真心希望我們能打破這些制度上的障礙,讓這個領域更加開放,因為我非常享受我所做的事情,而任何有才能、有熱情的人都應當擁有同樣的機會。這個領域和其中的精英群體會很快消除你的錯誤觀念,讓你知道自己從小學、中學到大學一路依靠的那點天賦不值一提。任何自視甚高、自作聰明的人都會在這里學到謙卑的視角。

在最好的情況下,這項工作能讓我們體驗到無上的快樂:你時常會覺得自己在挖掘寶藏,揭開宇宙中普遍而客觀存在的真理。在積年累月的困惑、迷惘、錯誤和工作累積之后,片刻的超然領悟將如約而至。哪怕某項發現或靈感不是你自己的,能夠理解它、領會它的非凡意義也能讓人心生敬畏。我們幾乎所有人都是無神論者,但我們在大自然的祭壇前禮拜。

我知道我們的工作本身就非常重要,但就和我們中的大多數人一樣,我做這項工作是出于私心,因為我無法想象自己會做其他的事情。考慮到基礎研究的諸多不足,社會仍然能認識到它的價值,并大力支持,這簡直不可思議。我們任由差遣,并心懷感激。(編輯:Ent)

The End

發布于2016-11-07, 本文版權屬于果殼網(guokr.com),禁止轉載。如有需要,請聯系果殼

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