诺贝尔物理学奖得主基普·索恩：未来几十年是宇宙探索的转折点

基普·索恩（左二） 图片来源：每经记者 唐俊 摄

2014年，诺兰导演的科幻电影《星际穿越》上映。伴随着荧幕上的时空穿梭，黑洞、虫洞、引力波、奇点、相对论等高深的物理学词汇，成为大众讨论的热点。

《星际穿越》是一部相当成功的电影，被认为在很大程度上符合物理学定律，甚至电影中出现的黑洞形象，与之后人类实际观测到的黑洞非常相似，这很大程度上归功于电影的科学顾问基普·索恩。

11月4日，在2024腾讯科学WE大会“引力：科学与艺术的思想漫谈”沙龙现场，索恩谈到，《星际穿越》是他职业生涯的转折点。他从实验室走向艺术领域，拍完电影后又发表了诗集，现在还想写一本小说，“小说背后的灵感可以来自于我和霍金之间的讨论内容”。

基普·索恩与斯蒂芬·霍金是好朋友，两人都执着于思考宇宙深处的问题。霍金在黑洞研究方面作出巨大贡献，索恩则是引力波研究的先驱，并因此获得诺贝尔物理学奖。

这是疫情之后索恩第一次来到中国，他在成都科幻馆与上百名学生和科学爱好者，开启了一场关于科学与艺术的漫谈。已经84岁的他依旧精神矍铄，仍然对宇宙充满了热情。

“艺术帮我更好地理解物理”

当主持人问到“谁是被科幻小说启发从而走上了科研道路”时，索恩毫不犹豫地举起了手。他去年还读了中国作家刘慈欣的《三体》，并称这是他最喜欢的科幻小说之一。

但实际上在很小的时候，索恩想成为一名除雪车司机，“世界上最厉害的事就是开着除雪车把雪堆成三米高的小山”。后来随着对物理学的接触，以及阅读了各种科普和科幻书籍，他爱上了宇宙。

索恩一路学习，在25岁时获得了普林斯顿大学物理学博士学位，30岁成为加州理工学院教授。他的主要研究方向是引力波相关问题，简单来说，就是当两个质量大的天体（如黑洞或中子星）相互绕转时，会使周围的时空产生扭曲，以波的形式向外传播。

引力波最早是爱因斯坦在1916年基于广义相对论预言的，如果证实引力波存在，将为天文学和宇宙学提供了一种全新的观测手段，并且可以帮助科学家探测黑洞和中子星，这对于理解宇宙的结构和演化具有革命性的意义。

1984年，索恩和另外两位科学家共同创立了激光干涉仪引力波观测项目（LIGO），31年后的2015年，LIGO首次探测到引力波。因为此项成就，索恩和另外两位科学家获得了2017年的诺贝尔物理学奖。

索恩花了大半辈子的时间研究天文物理，但在70多岁的时候又开启新的人生。他希望转向科学与艺术的交叉领域，加入了《星际穿越》剧组担任科学顾问，为电影呈现最终的科幻画面提供了诸多科学支撑。

就在《星际穿越》上映一年多后，索恩团队宣布探测到引力波。导演诺兰得知该消息后立马给索恩打电话约他见面，他们在诺兰家聊了两个小时，诺兰很后悔在电影中弱化了引力波，要是聚焦在引力波上电影就会完全不一样。

索恩不仅涉足电影领域，还参与了音乐会的制作，出版了诗集，甚至还想写小说。索恩在we大会现场分享的插画，不少是他的艺术家朋友绘制的。“我一生教物理教了50多年，当我退休后，想要跨界尝试不一样的东西。”

那些插画，很多都是索恩在做科研时浮现在脑海中的画面。“我现在不再以数学公式、理论的方式去思考科学，而是以画面、艺术的方式来思考物理和宇宙。物理和视觉化之间的关系非常紧密，艺术也帮助我更好地理解物理。”

天体物理学家张双南好奇，索恩认为自己对艺术和科学的贡献哪一个更重要。他的回答是，都不重要，最大的贡献是教过的学生，学生们比他做的贡献更大。“我团队中很大的发现是来自于我的学生，并不是来自于我个人，所以我非常自豪。”

索恩也毫不避讳自己的“弱点”，在学生时代，他觉得别的学生更聪明，而自己的脑子转的很慢。所以他有很多笔记本，重要的东西全都写下来，用“笨办法”超越了“聪明人”。

未来几十年是宇宙探索的转折点

电影《流浪地球》的导演郭帆现场向索恩提出了一个问题：埃隆·马斯克曾说，这个世界是真实的几率低于亿万分之一，您认为这个世界是真实的概率是多少？

索恩说，在多年前诺兰的生日派对上，马斯克也问过他这个问题，我想了想之后说，“马斯克认为也许我们每个人都寄住在一个模拟的世界当中。没错，也许有这样的一个可能，我们现在的世界都是模拟的。”

“但如果一个文明高度发达，可以模拟出我们的宇宙，给我们带来了这么多非凡的体验，那他们为什么要这样做？背后的动机是什么？他们可以做很多别的事情，没有必要模拟人类和地球吧。”索恩说。

这些关于宇宙起源的本质问题，已经84岁的索恩仍在思考。索恩认为，虽然引力波已被探测到，但科学家还没有完全理解，当我们真正理解引力波时，也就迎来了宇宙探索的转折点。

他认为，未来几十年我们会探测到原初引力波，这些引力波是宇宙大爆炸不久后产生的，携带着关于宇宙早期状态的信息。原初引力波表现为两种形式，一种波长非常长，穿过了几亿年甚至几十亿年，一种长度非常短，只有几秒钟。

“我猜2050年应该会有相关的技术，可以检测到这样的引力波。这两种引力波是完全不同的，会给我们带来很多洞见。”他说。

畅想更遥远的未来，索恩对星际航行充满期待。“我活着的时候肯定看不到了，但我们需要这种想象力，同时要找到新的理论，也需要技术的支撑。”

“我们需要把目光放长远一点，现在的科学探索可能只是想看未来50年能做什么，关注比较现实的技术，但我也想鼓励学生们，想象一下遥远的未来会发生什么。”索恩说。