隨着詹姆斯·韋伯太空望遠鏡等新一代觀測設備的不斷發展,人類得以窺見許多過去從未觀測到的宇宙空間。這是否意味着傳統理論將被改寫?
昨天,2011年諾貝爾物理學獎得主、著名天體物理學家、澳大利亞國立大學教授布萊恩·施密特作客上海科普大講壇,並接受記者獨家專訪。在他看來,“科學永遠沒有正確答案,科學家的使命是不斷發現最佳答案。”
25%宇宙至今未被人類觸及
1998年,施密特領導的團隊通過觀測la型超新星,發現宇宙膨脹正在加速,並因此榮獲2011年諾貝爾物理學獎。這一發現讓人類意識到,宇宙是一個由70%暗能量、25%暗物質和5%普通原子物質構成的奇妙混合體。
“大多數科學家獲得諾獎,是因為研究了那5%的可見宇宙,而我研究的是那70%的暗能量。”施密特笑言,“至今,還有25%的宇宙未被人類觸及。”
彼時,他使用的是以哈勃望遠鏡為代表的上一代觀測設備。如今,借助詹姆斯·韋伯太空望遠鏡、錢德拉X射線天文&等尖端儀器,人類得以窺見更多宇宙奧秘,比如早期星系中黑洞存在的證據、係外行星探測突破等。他説:“過去人們總覺得宇宙很無聊,但如今我們看到的宇宙異常活躍。”
近年,更多宇宙未解之謎隨之浮現:暗能量的本質究竟是什麼?它是否會隨着宇宙的膨脹而增加?為解答這些問題,施密特列舉了一系列下一代空間探測任務,如歐幾裏得衛星以及中國正在研製的巡天望遠鏡等,它們將以前所未有的精度測量宇宙膨脹的歷史,繼續追尋暗能量的真相。施密特&&,雖然個人的研究只是滄海一粟,“但無數滄海一粟終將拼就宇宙的全景故事”。
生活處處有天文學“副産品”
天文學是否離普通人太遠?施密特認為恰恰相反。“天文學是最容易激發人類好奇心的科學之一。兩三歲的孩子仰望星空時,實際上已經在進行他們人生中的第一次科學探索。”他指出,雖然天文學不會直接“造出一輛車”,但它與我們的日常生活息息相關——很多現代科技,正是天文學研究的“副産品”。
“你手裏的手機,其實就凝結着天文學家的智慧。”施密特笑着指向記者的手機,解釋説:WiFi技術源於澳大利亞射電天文學家為尋找黑洞而發明的抗干擾算法;觸摸屏與萬維網都誕生在歐洲核子研究中心(CERN);數碼相機技術起初是為了將圖像傳送到木星而發明的;全球定位系統(GPS)上搭載的高精度原子鐘,最初是用於測量天體的位置和運動。
“最終你會發現,天文學看似遙遠,卻實實在在塑造了我們所處的現代世界。”施密特説,天文研究幫助創造了今天人類賴以生存的各種關鍵技術。
30年前就已使用AI,自信永遠不會被它取代
談及人工智能,施密特分享了自己與AI結緣的經歷——早在30年前,他就在科研中嘗試使用AI。
“那時計算機還很原始,但天文數據已龐大到人工無法處理。”施密特回憶,為了篩除圖像偽影、辨認恒星,他和團隊使用了雙層神經網絡(機器學習的早期形態),“那時的AI能頂10個人的工作量”。
如今,施密特和團隊正利用AI技術模擬恒星爆炸的全過程,並分析其中的複雜變化。“AI無疑加速了整個研究進程,也節省了大量望遠鏡的寶貴觀測時間。”
但他同時強調,AI再強大,也只是工具。他常在澳大利亞國立大學的課堂上教授學生如何正確使用AI,並提醒年輕人要成為AI的主人,而非服務AI的人。施密特笑言:“自己有信心永遠不會被AI取代。”因為AI雖能高效分析數據,但無法替代人類在科學發現中的直覺與好奇心。“再先進的AI,也無法明確告訴我們該研究什麼課題——它仍需要人類來提出問題、給予指令。”
目前,詹姆斯·韋伯望遠鏡的許多觀測數據已向公眾開放。施密特鼓勵天文愛好者主動上網查閱,並參與數據分析:“機器學習和AI可能會遺漏某些細節。如果有人願意嘗試處理這些數據,説不定也會有諾獎級發現。”(作者 劉琦)