在2010年各项诺贝尔奖揭晓前夜,罗宾·麦基(Robin McKie)撰文回顾了恒星元素核合成理论开创者弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle)有争议的一生,并以霍伊尔无缘诺贝尔奖为例,反思这一著名科学奖项所面临的问题与改革的需求。

 

诺奖失之交臂

2001年去世的霍伊尔始终都未曾放弃他的宇宙稳态理论

 

因性格耿直与诺奖擦肩而过?

  1983年10月19日,美国物理学家威利·福勒(Willy Fowler)接到了一个许多科学家都渴望接到的电话。瑞典科学院的一位负责人通过电话告知福勒,他因在揭示元素恒星起源方面的贡献,获得了当年的诺贝尔物理学奖。众所周知,元素是构造宇宙、星系乃至我们人类身体的始基。然而,接下来使这位当时已年届72岁的科学家大为震惊的是:与他共享此项殊荣的只有在恒星结构领域做出非凡贡献的印度科学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar),而他最亲密的合作者,同时也是元素核合成理论的首创者、英国科学家弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle)的名字却始终未被提及。
 
  福勒后来承认,他对这样的结果感到非常迷惑和遗憾。许多学界人士对此亦深有同感,他们对瑞典科学院何以出现如此明显的疏漏大为不解。英国皇家天文学会会长、天文学家里斯勋爵(Lord Rees)随即表示:“我实在无法理解瑞典科学院的做法,奖励钱德拉塞卡和福勒,唯独漏掉了霍伊尔,这是一项学界公认的有失公允的决定!”因为人们知道,正是霍伊尔与福勒在1957年宣称:构造我们世界的所有元素――从碳原子到铀原子――都源自千百亿年前恒星内部最基本的氢核燃烧。此过程中所形成的重元素在巨大而剧烈的超新星爆发中被“抛”向宇宙,然后又在太空中聚集为行星、高山和包括我们人类自己。换言之,人类不过是浩瀚太空中的点点尘埃。
 
  剑桥大学天文学家,霍伊尔传记作者西蒙·米顿(Simon Mitton)表示:毫无疑问,福勒和霍伊尔1957年的这篇论文,足以让他们获得诺贝尔奖,而且就关于化学元素形成的理解而言,霍伊尔的贡献无疑更甚于福勒。事实上,作为核物理学家的福勒的主要工作是提供基本数据,而霍伊尔产出的是原创性思想。
 
  科学界对于瑞典科学院拒绝授予霍伊尔诺贝尔奖的失望之情是可以理解的。虽然人们也承认,霍伊尔有时颇为任性与固执,特别是其约克郡式的我行我素与直言不讳,的确得罪了许多有影响力的同行。例如,他曾经公开指责某些同行是撒谎者、欺骗者;晚年的霍伊尔更是沉湎于自己的某些奇异念头之中,他声称地球持续遭到外太空微生物的袭击,不断导致流感和其他疾病的爆发。他还指责说,大英博物馆陈列的证明恐龙与鸟类间进化联系的始祖鸟化石,不过是一具造假的赝品。由于这些口无遮拦的肆意否定,霍伊尔在科学界确实难有善名。
 
  然而,霍伊尔的种种出格言论能成为拒绝授予其诺贝尔奖的理由吗?理解元素的起源真正是一项人类智力的重大突破!与这一彪炳千秋的历史功绩相比,谁还会在乎他关于流感与化石的离谱猜测呢?而最不应该的是:一位科学家可以因其部分工作而获奖,但他的对研究做出更重要贡献的合作伙伴却榜上无名。这样的做法,不能不让人怀疑授奖单位是否真的在有意挑起事端?这难道是瑞典科学院对胆敢挑战其权威者的一个“杀鸡给猴看”式的警告吗?
 
  这些猜测与问题,又一次激起了人们对诺贝尔奖设立与目的的讨论。客观而论,2010年度诺贝尔科学奖的揭晓,以往奖励的各项成果绝大多数可谓当之无愧、实至名归,当然也时常伴随着因疏漏重要科学人物而受到批评。著名理论物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)表示:“每年我都期望斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)能够获奖,但每年等来的总是失望。”
 

“希格斯粒子六重奏”:恩格勒特等六位科学家先后预言希格斯粒子的存在,尽管目前还未被发现,但诺奖单一奖项只能授予三人的规定,似乎使这六位科学家处于公开化的争论之中

 

每一奖项授予三人是否合理?

  事实上,众多著名科学家已经发出呼吁:已有110年历史的诺贝尔奖亟需改善其遴选、授奖机制。的确,在当今主要依靠多人团队合作研究的时代,每一奖项至多只能授予三人的限制是否合理?正在发生的一个典型例证是关于神秘的玻色子的荣誉归属问题――虽然现在还尚未确认其存在!位于日内瓦附近的欧洲粒子物理研究所(CERN)运作的大型强子对撞机(LHC)的重要目标之一,便是要捕获预言中的玻色子。
 
  希格斯玻色子是粒子物理学标准模型中最后一种未被发现的粒子,它是希格斯场的场量子化激发,并通过自相互作用而获得质量。该理论在1964年的大约一周内,由三个完全独立的研究小组相继推导出来。率先发表论文的是布鲁塞尔的两位物理学家弗朗索瓦·恩格勒特(Francois Englert)和罗伯特·布劳特(Robert Brout),接着是爱丁堡大学的彼得·希格斯(Peter Higgs),第三篇论文来自于美国的两位物理学家吉拉尔德·古拉尔尼克(Gerald Guralnik)和卡尔·哈根(Carl Hagen)以及伦敦的汤姆·基伯(Tom Kibble)。诺贝尔奖只能授予三人的规定,已使这六位科学家处于某种公开化的争论之中。就在希格斯玻色子踪迹未现的今天,角逐获奖的竞争似乎已进入白热化状态;一些美国科学家甚至怀疑他们的欧洲同行蓄意混淆视听。
 
  对此,里斯勋爵强调指出,至多三人获奖的限制亟待打破,因为这一僵化的规则在两个方面与现实的科学活动相去甚远。其一,当代重大的科学突破,几乎都是团队协作的结果,承认团队远比奖励三个人更有意义;其二,独立工作于相同或相近领域并几乎同时取得成功的情形每每发生,仅只奖励三人有失公允。
 
  还有就是诺贝尔奖项的设置问题,仅仅设置物理学、化学、生理学或医学三项诺贝尔自然科学奖,在科学技术日新月异的今天,如何拓宽授奖领域以反映21世纪研究的多样化,业已成为学界关注的话题。最近,一项由诸多著名科学家签署的致诺贝尔基金会的公开信,建议增设环境、气候变化与公共卫生方面的奖项,同时扩展现有生理学或医学奖,使其得以覆盖包括植物学、进化生物学等在内的生物学领域。这封信的署名者包括诺贝尔奖得主、英国癌症专家蒂姆·亨特(Tim Hunt)。
 
  不过,诺贝尔奖最引人深思的问题还在于:究竟是要奖励什么?是应当针对某项杰出研究的主要内容授奖,还是要反映科学家长期而全面的成就?换言之,科学在何种程度上容忍标新立异,诺贝尔奖又该在何种程度上维护其“品牌”形象?霍伊尔的经历或许正是一个关涉上述问题的生动写照。
 

宇宙稳态理论提出者霍伊尔

  霍伊尔生于约克郡宾利的一个棉布商之家,童年时即显示出过人的才华,毕业于剑桥大学伊曼努尔学院,曾担任剑桥大学普鲁米安天文学讲座教授。1960年代,霍伊尔提出了其著名的宇宙稳态理论。该理论认为:宇宙无始无终,并一直处于某种不断膨胀的状态;而与此观点相反的大爆炸理论者则主张:宇宙源自有限过去某一时刻的奇点爆发。按照大爆炸学说领军人物乔治·伽莫夫(George Gamow)的说法,在此爆炸燃烧过程中,“在远小于煮熟一只鸭子或烤好一份土豆的时间里,发生了从基本粒子到一系列元素的合成演化。”之后的宇宙射线测量表明,大爆炸学说更为符合实际,当然也并非无懈可击。进一步研究发现,元素似乎不大可能如大爆炸理论主张的那样“在最初数秒内迅速完成元素的合成与演化”。由此,元素的起源成为一个难解之谜。也正是在剑桥,霍伊尔做出了名垂青史的科学业绩。如人们所知,核合成思想是宇宙稳态理论的重要基石。霍伊尔之前提出:在处于高温高压的恒星内部,氢核聚变为氦核,进而转变为元素铍,如此演化直至产生碳、氧、铁、硅及各类重元素。
 
  核合成是一个绝妙的想法,但还不够具体。霍伊尔在仔细计算之后进一步指出:恒星内部演化中的碳原子,应该以某种激发态的形式存在,即7.65Mev的C12。若非如此,核合成将无法超越基态而开始后续演化。不过,当时科学界尚未有人观察到如此状态的碳原子存在。
 
  尽管缺乏观察证据,霍伊尔依然坚信其预言的真实性。正如马库斯·乔恩(Marcus Chown)在《神奇的熔炉》一书中所言:这一思想可谓科学史上少有的最大胆预言。”霍伊尔断言,如果7.65Mev的C12不存在,宇宙间便不可能形成碳原子核;果真如此,也将不会有人类的诞生。事实上,霍伊尔这颇有人择意味的猜测无非是说:能够有人做出如此大胆逻辑判断的事实本身,便是对7.65Mev碳原子存在的最有力证明。”
 
  根据霍伊尔的预言,福勒的确在自然界找到了这种碳原子核。他们与杰弗里·伯比奇夫妇(Margaret and Geoffrey Burbidge)合撰的“恒星中元素的合成”一文,发表于《现代物理学评论》。虽然该文作者有四位,但其最重要的思想非霍伊尔莫属。乔恩也指出:时至今日,霍伊尔仍然是先于实证而做出如此天才而成功预言的第一人!”
 
  霍伊尔还是一位极富想象力的科幻作家,发表过如《太空仙女》(A for Andromeda)等经典科幻作品。他也曾宣称:我思考,故我正确。的确,无论霍伊尔因其言行而身处怎样的非议环境,他都当之无愧地应该拥有一枚诺贝尔奖牌。那么。为什么霍伊尔如此出乎大多数人的意料而名落孙山呢?我们无法了解瑞典科学院做出决定的那些关键时刻,因而很难断言此事的准确理由。但米顿确信:“这与霍伊尔先前与诺贝尔奖委员会的龌龊多半有关系。”
 
  1974年,英国射电天文学家安东尼·休伊思(Antony Hewish)因发现首颗脉冲星――一颗旋转的双星――而被授予诺贝尔物理学奖,但其学生贝尔·布尼尔(Bell Burnell)对此的贡献却未得到承认。有充分证据表明,最早注意到该恒星射电源的是布尼尔,之后才循此确认其为脉冲星的。霍伊尔公开指责休伊思以剽窃其学生的数据而获奖,致使一时间学界、民间反响热烈、议论纷纷,霍伊尔亦因此深陷争论的漩涡中心。在此情况下,他在《时代》杂志发表公开信,进而指责诺贝尔奖委员会在这件事上的过失。按照米顿的说法,“他对诺贝尔奖委员会的批评是如此激烈,以至于其中的一些人在未来诺贝尔奖候选者名单上用力划去了霍伊尔的名字!”如果这一猜测属实的话,霍伊尔的确在某种程度上成了他自己倔强性格的牺牲品,而诺贝尔奖委员会更应当为其有违客观性的有意之举而感到羞愧。
 
  当然,对霍伊尔未获奖这一事实也有其他不同的解读。1996年诺贝尔化学奖得主哈里·克罗托(Harry Kroto)爵士认为,诺贝尔奖并非仅凭某项研究的部分内容而确定,在很大程度上是对一位科学家全部成就的肯定与承认。根据这一标准,霍伊尔直至其2001年去世,始终都未曾放弃他的宇宙稳态理论。即使当越来越多的证据清楚地表明稳态理论存在严重问题的情况下,霍伊尔依然固执己见,不肯认输。有鉴于此,不授予他诺贝尔奖也是可以理解的。
 
  克罗托爵士表示:“除了他早期的杰出研究,他的傲慢,他的过分自恃才高,以及他直率固执的性格,使得他屡屡在影响甚大的一些事情上出错,以至于人们往往忘掉了他正确的时候”,而“而诺贝尔奖委员会通常又特别关注获奖者的长期表现。在此情况下,我想诺贝尔奖委员会担心过分自信的霍伊尔一旦获奖,便可能借诺贝尔奖得主的声望向公众推销他那些业已被证明是荒谬的想法;整个科学界抑或都不无这种担忧。结果,科学的整体利益胜过了对个人荣辱的考虑,于是霍伊尔成了牺牲品。
 
 

资料来源 The Observer

责任编辑 则 鸣

 

 

诺贝尔奖:有争议的历史

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阿尔弗雷德·B·诺贝尔(Alfred B. Nobel)生于1833年,卒于1896年,是瑞典工业家和黄色火药的发明者。他克服其家族的种种不解与阻力立下遗嘱,决定将其大部分遗产用于创建一项基金,将基金所产生的利息,每年以奖金的形式奖给前一年为促进人类进步做出重要贡献的学者。以此方式,诺贝尔奖设置了物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖和和平奖,并于1901年第一次颁奖。1969年,瑞典银行又启动了第六个奖项――经济学奖。

为确保诺贝尔奖提名、评审等工作的规范进行,基金会制订了相关章程。其中有两项专门规定尤为重要,一是不向过世者颁奖,二是获奖者最多只能三人共享。值得注意的是,这两条规定并非源于诺贝尔本人,而只是后来基金会自身创立的规矩。因此,一直存在着要求改革这些规定的呼声。然而,正如生物学家托尔·佩德森(Thoru Pederson)在一项关于诺贝尔奖的研究中所言,这些要求改革的声音屡被驳回,主要理由是担心现在一旦突破这两项限制,“大量认为以往颁奖不公的回溯性问题便会此起彼伏、争议不断。”

尽管如此,科学界始终对一些在诺贝尔奖角逐中遭受不公正对待而如今依然健在的科学家愤愤不平。例如,1944年诺贝尔化学奖授予了德国化学家奥托·哈恩(Otto Hahn),以表彰他在核裂变方面的贡献,但其合作者莉莎·迈特纳(Lise Meitner)却榜上无名。无独有偶,当数名科学家因在细胞电子显微术方面的成果而得到诺贝尔生理学或医学奖之时,为此研究做出过巨大贡献的加拿大生物学家基思·波特(Keith Porter)却无缘收获这份他当之无愧的荣誉。而诺贝尔奖委员会对在硝酸生理学机理方面做出最杰出贡献的药理学家萨尔瓦多·蒙卡达(Salvador Moncada)的忽视,则使得颁发给类似研究的诺贝尔生理学或医学奖屡受诟病,学界对如此明显的疏漏表达了强烈的批评。

错失诺贝尔奖者不仅与荣誉擦肩而过,经济方面的损失也是显而易见的,2010年度颁发的每一奖项为1000万瑞典克朗。大部分获奖者自己留下了这一大笔钱,但也有少数人另作他用。爱因斯坦的前妻米列娃·莫瑞可(Mileva Mari  )分享了他的大部分奖金,而德裔美国生物学家金特·布洛贝尔(Günter Blobel)则将他1999年的全部奖金捐给了德累斯顿的大教堂与犹太教教堂的维修改造工程。