做梦也没想到,我们居然出了一本“五三”

在开始今天的分享之前,我们先来做几道物理题,别紧张,这些题不会让你一秒钟回到令人痛苦的高中课堂:

绝密

启用前

选择题

Q1. 以下哪种物质含有的单位能量最多?

A. TNT B. 巧克力薄片曲奇 C. 电池 D. 铀

Q2 太阳被塞进多大的半径中才会成为黑洞?

A. 2 英里 B. 2000 英里 C. 200 万英里 D. 它已经是个黑洞了

Q3. 一对双生兄弟,其中一个跨上宇宙飞船作接近光速的太空旅行,另一个则留在地球。结果当旅行者回到地球后,我们发现他比留在地球的兄弟更___

A. 年轻 B. 轻 C. 长 D. 老

Q4. 暗物质是由什么构成的?

A.普通恒星 B.MACHO C.WIMP D.我们还不知道

Q5. 一光年

A.是膨胀的时间 B.是一段距离 C.比一年更长 D.和普通的“年”一样长

简答题

Q1. 温室变暖增强后可能出现的诸多效应具有不确定性。你觉得什么样的举措才是合适的?如果变暖最终被证明是自然发生的,它是否还存在不利影响?评估一下公共政策的风险与收益。

Q2. 为了引起公众的重视而夸大技术或科学问题是好的(正确的/有道德的/必要的)吗?这么做的危险是什么?不这么做的危险是什么?如果你觉得有必要这么做的话,描述一下能用来夸大全球变暖问题的各种方式。

Q3. 乔什·比林斯说:“大多数人遇到的问题并不在于他们无知,而在于他们知道的很多事情其实是错的。”举例说明三个常见的科学误解,这些错误可能会导致人们在重要的公共议题中得出错误结论。如果想纠正他们的误解,你会告诉他们什么?

Q4. 假设官方宣布,你所在的城市的一座实验室意外向环境中释放了一些放射性气体,而这会使在附近工作的人在接下来的一年中受到每人 1 毫雷姆(0.001 雷姆)的辐射。假设有 1000 个人在那里工作。市长请你告知公众并警告他们这次事件的风险。你会说什么?请在适当的时候给出数据。

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好了,答题结束。

是的,我们出了一本像《5年高考3年模拟》一样的物理学“宝典”—— 《头条物理学》。( 教不包会,因为这里面提出的一些问题,人类至今都没有答案。)

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做梦也没想到,我们居然出了一本“五三”

01 一个疯狂老头的另类教学

《头条物理学》的渊源还得追溯到十多年前加州大学伯克利分校的物理课,下面这个老头,也就是本书的作者理查德·A.穆勒(Richard A. Muller,1944— ),他当时开设了一门物理通识课,课程的名字叫“Physics for Future Presidents”(给未来总统的物理课)。穆勒教授凭借扎实的物理学功底、每次都能新颖地切入,把那些冷冰冰的基础物理学知识和公式,幽默生动地讲述出来,这门课程曾两次被评为“伯克利最佳课程”,从刚开课只有零星十几个人的冷清课堂,到几年后每次上课,500人的大教室都人满为患,座无虚席,成为最受学生欢迎的爆款通识课。

做梦也没想到,我们居然出了一本“五三”

穆勒教授在伯克利课堂上的演示,狂人气质尽显

伯克利的学生们投票为穆勒颁发了“无名英雄奖”(Unsung Hero),因为他“超越了职责的召唤”(beyond the call of duty)

穆勒的学生不仅仅局限在伯克利,通过线上传播的方式,这门课更是吸引了世界各地的年轻人——土耳其、荷兰、新西兰、智利……后来这门课程集结成书,成了哈佛大学、芝加哥大学、加州大学等15所美国名校的通识教科书。

在穆勒教授的课堂上,学生不必为繁复冗杂的计算头疼,他们要做的就是—— 打开格局,思考物理与整个人类的关系。

在接受物理杂志 Physics Today 的采访时,穆勒说,之所以为这门课程起名”给未来总统的物理课”,是因为:

我总是想象我的一个学生有一天会成为美国总统。在进入教室之前我会停下来问自己:“ 十年后,当这些学生中的一个成为国家里最有权势的人时,我会后悔没有教他们什么吗?

做梦也没想到,我们居然出了一本“五三”

穆勒自己的体温记录,由红外热成像仪拍摄

世界顶尖学府会培养出一大批精英人才,他们或许会在某一天成为重大事件的决策者,而我们知道那些公共议题,有些时刻只是政客手中的筹码、媒体追随的热点,如果缺乏最基本的科学素养,我们也许失去的不仅仅是话语权。

穆勒赌的是最具权势的人的良心,我们普通人能够做的,就是了解和关心身边的世界,听过太多“专家”的道理,都不如在纷繁的新闻报道中保持清醒和独立,这本书的名字也由此而来。

做梦也没想到,我们居然出了一本“五三”

02 气候变暖怀疑论者的转变

如果你打开穆勒教授的官方网站,可能会以为来到了一个假网站:

做梦也没想到,我们居然出了一本“五三”

事实上,穆勒教授是一个不折不扣的物理大神。在Quora上,穆勒教授在“谁是理查德·穆勒”这个问题下这么开篇:“ 伯克利退休教授,但现在比之前努力三倍!(老头有34W+粉丝,是个高龄大V了)

他的导师路易斯·阿尔瓦雷茨(Luis Walter Alvarez)是世界著名实验物理学家、1968年诺贝尔物理学奖得主,他的学生索尔·珀尔马特(Saul Perlmutter)是2011年诺贝尔物理学奖得主。

穆勒本人在34岁时(1978年),就因为在天体物理、放射性同位素定年和光学等领域的发现和创新,获得了美国国家科学基金会颁发的“艾伦·沃特曼奖”,该奖只颁给年龄不超过35岁的青年科学家,4年后他又被授予了“麦克阿瑟天才奖”,2015年,穆勒所在的团队又因为超新星相关发现获得了“科学突破奖”,那会儿他都已经70+了 。

穆勒来伯克利读硕士时正值60年代,当时的伯克利是反越战民权中心、是左翼圣地,也是嬉皮灵药文化的首都……在这里不相信权威,欢迎辩论,也许正是这样的时代背景让穆勒一直保持对现实的深切关注。

2010年,穆勒与女儿着手组建 伯克利地球(Berkeley Earth)这一非盈利组织,专注于能源、环境和气候有关的数据分析与咨询,其中最重要的议题之一就是 全球变暖

做梦也没想到,我们居然出了一本“五三”

做梦也没想到,我们居然出了一本“五三”

父女二人深入一线搞科研

而在此之前,他是一个坚定的全球变暖怀疑论者,2006年,穆勒曾批评美国前副总统阿尔·戈尔(Al Gore)用纪录片《难以忽视的真相》(An Inconvenient Truth)宣扬“没有说全的真相”(half-truth)

“阿尔·戈尔最著名的观点是,人类造成全球变暖的证据是“压倒性的且无可争议的”。你需要知道,当他说这些话时他并不代表科学家们的共识(联合国政府间气候变化专门委员会IPCC的结论),除非他对于压倒性的和无可争议的定义是有90%的可能性。”

——理查德·A.穆勒《头条物理学》

总结来说,穆勒认为得出某种结论需要大量的数据事实做支撑,显然,这位副总统侃侃而谈的东西不够“科学”。于是穆勒组织了一组科学家花了两年时间重新对地球表面温度进行记录、分析,作为一个气候变暖怀疑论者,穆勒最清楚怀疑者们担忧什么,伯克利地球团队规避了数据选择、数据调整、站点质量差和城市热岛效应造成的潜在偏差(data adjustment, poor station quality, and the urban heat islandeffect),还拿到了一份长达250年的温度记录来进行模型拟合。

事实告诉穆勒,他被“打脸”了,他通过科学证实了人类活动对气候的影响,伯克利地球建立了开放的数据库,人们可以看到关于这个项目的所有原始数据。

03 保持怀疑,保持怀疑,保持怀疑

让我们再次把目光转向穆勒教授抨击的纪录片《难以忽视的真相》,那年这部纪录片大受好评,一举摘下了奥斯卡最佳纪录长片奖,阿尔·戈尔也获得了巨大的名声,这位副总统是一位资深政客,在2000年以极其微小的差距输给小布什,2007年他因“唤醒了对由气候变化所带来的危险的意识”而获得了诺贝尔和平奖。豆瓣上,这部纪录片也有8.7的高分:

做梦也没想到,我们居然出了一本“五三”

当很多人都被纪录片震撼的时候,穆勒教授却仍然要告诉那些未来的主人翁们, 保持怀疑,就像他对气候变化的看法,他不是要去简单地告诉讲台下的学生,“人类造成了全球变暖”这样的观点是正确还是错误,他选择把自己的观察和可信的实验、数据全部一五一十地讲出来。

尽管如此,直到环保活动家对证据进行了夸大,公众才开始关注这个问题。那些夸大其词的人,查看了最近的气候记录,挑选出所有最糟糕的信号,忽略那些可能有乐观结论的信号,然后,把所有不好的效应全都归咎于全球变暖。这种方法被称为“采樱桃”(只挑选给人好印象的樱桃,然后告诉别人这些樱桃能代表整个收成),它在短期内可能在政治上是有效的,但却需要面临最终发生反弹的风险。公众最后可能会认为科学家们在夸大其词或是撒谎,然后对科学失去信任。

在本书中,我想准确描述那些已确知的事实。我假设你对此感兴趣,所以不需要夸大其词的说法。准确地描述情况,代表我不仅要指出事实(比如温度记录),还要指出很多你们曾经被告知是真的、但其实是假的事情。在我们一起审视这份“事实清单”时,请提醒自己,虽然很多关于气候变暖的说法是假的,但并不代表全球变暖是不存在的。这只能说明,迄今为止的效应仍很微弱,不像很多人描述得那么夸张。

——理查德·A.穆勒《头条物理学》

正如开篇列出的那几道习题一样,穆勒教授鼓励的是带着质疑精神的思考方式,努力保持清醒,不人云亦云,不要被政客与媒体左右。

穆勒曾在果壳的专访中说:“ 保持恰当的怀疑是科学家的天职。有很多人在没有弄清真相之前就得出了结论,并且夸大这些结论以期说服别人。我认为这很自以为是。我们的目标是尽量弄清楚真相,并且帮助别人也和我们弄得一样清楚。然后,在此基础上,我们再共同决策。”

最后,与大家分享穆勒教授在后记中所写的一节小诗:

在室女座星系团

边缘

银河系中的尘埃分开又聚集,开始塑造一颗新星

不远处的一团尘埃开始形成一颗行星

年轻的太阳

压紧,加热

点燃

温暖着婴儿地球

做梦也没想到,我们居然出了一本“五三”

穆勒教授(左)

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最最后,一个彩蛋,这本书的营销编辑,原本是一个与物理绝缘的文艺青年,在做了几章真题之后,他写下了下面这段话:

无可救药地,我想起了《三体》的故事,三体人制作出智子,送到地球来封锁了我们的基础物理发展…… 正是这个奇妙的巧合,让我想到,也许物理学从来都不会是头条,没人会关心它,但穆勒教授提醒我们,那些大部分被我们关心、或是已经开不开的称为高科技的东西,比如手机、数码相机、新能源电池……它们都建立在基础物理的突破上。

如果智子来了会怎么样,我不知道。但,在这之前,至少可以看看《头条物理学》。亲爱的穆勒教授,请允许我在您的这本新书推文的最后,抄一句我喜欢的诗,来自《三体》:

弱小和无知

从来都不是生存的障碍

傲慢才是

参考资料

《果壳网专访理查德·穆勒:人人都该懂点儿物理学,总统也不例外》

https://www.quora.com/Who-is-Richard-Muller

https://www.theguardian.com/environment/blog/2012/aug/03/scepticism-climate-study-richard-muller

http://berkeleyearth.org/team/#richard-muller

https://muller.lbl.gov/

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