解读诺贝尔奖 聚焦热点科普

2012年度诺贝尔奖颁奖前后，由上海市科协发起主办的“解读科学诺贝尔”科普报告会在沪同期举行。报告会共分物理学、化学、生理或医学3场，共有千余名上海市市民参加报告会，并与专家互动。首场解读物理学奖报告会由中国科学院院士、上海市科协副主席、上海市科普作家协会理事长褚君浩主持，华东师范大学物理系原系主任、精密光谱科学与技术国家重点实验室“长江学者”张卫平教授作为主题报告人，从薛定谔那只让人摸不着头脑的“猫”开始，对2012年诺贝尔物理学奖进行了解读。

人类可能获知“薛定谔的猫”究竟是死是活

在美剧《生活大爆炸》中，科学怪才“谢耳朵”用高深玄奥的科学界著名“公案”——“薛定谔的猫”，为邻居美女佩妮解释她和莱纳德的恋爱关系，这让普通人听起来完全不知所云。但如果了解奥地利科学家薛定谔那个导致世界科学思想革命的“猫论”，人们会发现，“谢耳朵”其实反倒是一个比较擅长将抽象的科学理论生活化的人。

那只被关在黑箱子里的猫，它的生死取决于箱子里一个独立原子的状态：如果原子衰变，会引发箱内毒气泄漏，猫死；反之，猫活。薛定谔称，不论是死猫、活猫，还是同时既死又活的猫，都是我薛定谔的猫！

这个在上世纪构想的思想实验，被后人引为解释量子世界的经典。量子理论认为，单个原子的状态其实并非“非此即彼”，或者说，箱子里的原子既衰变又没有衰变，表现为一种概率；对应到猫，则是“既死又活”。这显然违背了人们从日常世界所知的常识——我们知道，一只猫的死活不依赖于我们人类是否看（测量）了它。薛定谔思想实验的本意是质疑哥本哈根学派的量子力学解释：不确定论与测量导致波函数塌缩（就确定论而言，他站在爱因斯坦一边）。这之中隐含了一个问题，宏观世界中猫的死活是由微观粒子的态转化过来的，那么，从微观世界（量子状态）往宏观世界（经典确定状态）演化的过程，是怎样放大出来的呢？

法国人塞尔日·阿罗什和美国人戴维·维因兰德因为粒子控制研究而获得2012年度的诺贝尔物理学奖。诺贝尔物理学奖评审委员会2012年10月9日在瑞典首都斯德哥尔摩宣布这一消息时认定，两人“开启量子物理学实验新时代的大门，显示不必损毁量子粒子个体，就可以直接观测它们”。这将能给世界带来超快的量子计算机和超准的光钟（其精度将比现有的铯原子钟高百倍）；同时，也许终于可以告诉人们：薛定谔的那只猫究竟是死是活。

“获奖”其实也是一个薛定谔猫态

讲座中，张卫平特别提醒公众注意大半个世纪里西方科学界探寻“薛定谔猫”之旅的不懈努力和对实验材料、方法的执著改进，如超导材料的进展导致了实验中“腔”的镜子的改进。他打比方说，对于一个科学家，“获奖”其实也是一个薛定谔猫态，这受到机遇（领域选择、方向、导师）、环境（社会、单位、团队、合作）和心态（兴趣、坚持）等多方面因素的影响。以许多中国人信奉的“唯物”主义，或许会认为研究濒死经历的史都华·哈默洛夫等著名科学家的工作是为不务正业。他特别赞同白岩松谈诺贝尔奖的话：“当中国的文学家、科学家开始做很多‘无用的事时，就离诺贝尔奖不远了。”

对此，褚君浩院士也表示，科学研究必须如竺可桢所说“只问是非，不计利害”。美国普林斯顿大学历史学博士、复旦大学历史系教授吴以义则引用法拉第发现电磁感应后，答一位贵妇人“这有什么用”时的反问：“新生的婴儿有什么用？”来说明科学研究的超功利性和超越时代的开拓性。同时，他也强调了科学研究的局限性。据说，经过后来流行的哥本哈根学派的解释，薛定谔原先作出的具有确定性的波函数方程变成了不确定的，薛定谔对此感到非常失望，甚至说：“如果早知道量子力学会发展到今天这种状况，我就不该提出‘薛定谔的猫。”吴以义教授认为，这种对于科学局限性的痛苦也正是人们持续不断探索的动力之一。张卫平认为，虽然迄今为止，在我们的世界里还未发现量子力学是不对的，但在更大的宇宙空间里，量子力学也难保不发生问题。

如此系统地面向社会公众“解密”诺贝尔奖，在上海尚属首次，通过解读和互动活动，让公众清晰获悉2012科学类诺贝尔奖的来龙去脉，并使之从科学的层面向社会扩散，让公众从中不仅能获得一定的科学前沿知识，而且能领略获奖科学家的研究思路和勇于探索的敬业精神。

（上海市科协供稿）

了解科学发明 体验科学乐趣——重庆科技馆“走近诺贝尔”主题展受青睐

你只需要按动发报机按钮，熟记密码本内容，就能当一回《风声》里的顾小梦，同时还能实现你的科学家梦想……

这是重庆科技馆“走近诺贝尔”主题展中的一个互动场景，该主题展于2012年12月29日正式开展。开展当日，便迎来上千名观众前来体验。其中“维生素家族”“石墨烯”“核反应堆”等展区深受重庆市民的喜爱，展览持续至今，仍然吸引着重庆市民前来参观的热情。

“走近诺贝尔”主题展览主要展示诺贝尔奖的历史、传承，以及诺贝尔奖获奖者的研究领域及贡献，通过挑选具有代表性的科学家，让诺贝尔奖这项看似远离普通人的概念更为人熟知，最重要的是，通过优秀的获奖者的科学思维、方法、贡献，激发公众对科学的热爱，对真理的诉求。

“走近诺贝尔”主题展分为3个部分进行展示。首先是序厅里的“诺贝尔奖历史”，采用场景、模型等展示方式，展示诺贝尔奖的由来及其背景，重现诺贝尔本人一生对科学的追求与对人类的贡献。其次是“诺贝尔奖殿堂”（含物理奖、化学奖、医学或生理学奖3个部分），这一部分采用机电一体化技术、多媒体技术、计算机技术、虚拟仿真等多种手段相结合的方式，对诺贝尔奖历史上物理奖、化学奖和生理或医学奖中具有典型性和开创性的获奖者及其研究成果进行重点展示，以故事化、情景化和互动化的方式深入浅出地介绍其中的科学原理、获奖成就及意义，传播所蕴含的科学思想和科学方法。第三部分是“我与诺奖”

（诺贝尔奖离我们有多远）。这部分展示诺贝尔奖中的成就与人类自身的切实关系，体现科技对人类社会所带来的巨大改变，引发观众追寻诺贝尔奖获奖者的足迹去探索科学的兴趣。

此次展览共30余件展品，并且每个展项、每件展品都严格按照获得诺贝尔奖的各项发现、发明逐一呈现。此次主题展，所有的展项、展品都可以进行互动体验。观众不仅可以通过展品在历史时空重现的情景中回味诺贝尔奖的社会价值，而且在模拟实验、虚拟仿真、拼图游戏等互动体验中，也会很容易地理解科学原理，学习科学方法。此外，主题展还用漫画化的科学家形象以及通俗化的图像，表达获奖者科学探索的思维方法以及科学精神与人文精神融会的价值理念。“这一点深受小朋友们的喜爱，也使得他们的兴趣更加浓厚，体验热情更高。”重庆科技馆临展厅工作人员介绍。

（重庆科技馆供稿）