请回答2020|诺奖得主克特勒:我也想挣大钱,但科研有分工!
2020-12-28
WLF
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  2020年快到了尽头,然而新冠病毒却仍在全世界肆虐。人心惶惶的至暗时刻,更需要科学这道光,来指引我们未来的方向。

  因此,世界顶尖科学家论坛(WLF)联手字节跳动,邀请国内科普大V对话世界顶尖科学家,推出年度特别节目《科学家,请回答2020》。


  首先出场的是2001年诺贝尔物理学奖得主、麻省理工学院物理学教授沃尔夫冈·克特勒(Wolfgang Ketterle)。克特勒教授在节目中强调了基础科研的重要意义。

克特勒:基础科学研究者容易被忽略

  克特勒表示并非所有科学家的发明创造都能立马落地:“很多时候,我都好希望自己能够发现一种新材料;它会变成新产品;接着我得到专利,开公司,变身大富翁。然而现实并非如此。”

  虽然他也曾经有过一个小幻想:某日起床,拍拍脑袋,立马创造出一种新材料,改善人类生活,解决现实问题。与此同时,自己也能钵满盆满。

  但实际中,科研界是应该要有分工的。

  “在科学技术中,的确要有人负责改进材料,落地科研成果,解决人类实际活动存在的问题;“但也需要有人站在科学前沿,从事基础科研,努力探索未来材料的基本法则。我们需要这两种人。然而,现实来看,后面那类人,却有时会被政策制定者忽略。”

  克特勒是“玻色–爱因斯坦凝聚”(BEC)的实践者、举世震惊的超冷系统的创造者。然而他在节目中坦言,“玻色–爱因斯坦凝聚”作为一种量子材料,提供给人类的是额外的知识与眼界,它的实际应用可能要等到二、三十年后。因此,作为深耕基础科研的科学家,他并不喜欢总是被问研究的实际应用。

克特勒在节目中委屈地表示他不想老被问到实际应用
动图制作|Kai

 “我们通过如何以量子化的方式描述这种量子材料,加深了对材料的深刻理解。“我们终将为科学技术带来新型材料。但是我们所说的这种成效是很久以后的事情。我们现在压根还无法预测有什么突破。”

  克特勒在与WLF的专访中曾提到了他目前最大的担忧:2020年,伴随着疫情而来的是民族主义和反全球化的抬头。基础科研这种需要长期关注和投资的研究在被逐渐漠视。

  他希望所有人都能意识到科学具有全球性,不该以任何形式被限制。

BEC:从预测走入现实

  近一个世纪前,理论物理学家萨特延德拉·纳特·玻色(Satyendra Nath Bose)和阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)提出了一种理论框架来描述玻色子(两种基本粒子之一)的行为。

  玻色–爱因斯坦统计预言了,当一种气体被冷却到绝对零度时,其原子会失去能量,并下降到最低的量子态。这预示着一种新的物质状态的存在:BEC。

  直到1995年,三位科学家埃里克·康奈尔(Eric Allin Cornell)、卡尔·威曼(Carl Edwin Wieman)和克特勒终于分头通过结合激光冷却和蒸发冷却实现了这种梦想中的场景。

在麻省理工实验室致力于研究超冷原子的克特勒
图|Richard Howard

  其中,克特勒在钠(23Na)原子蒸气中实现了比康奈尔-威曼团队从铷(87Rb)中得到的更大的玻色-爱因斯坦凝聚。而康奈尔、威曼和克特勒作为全世界最早创造出BEC的科学家,他们以相同的比例分享了2001年诺贝尔物理学奖。

  在第三届WLF上,克特勒参加了以“秘境之钥”为主题的世界顶尖科学家量子物质峰会,畅谈了在他眼里“非常酷“的激光冷却技术以及量子世界的未来。

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