湖南師大附中培養(yǎng)我對物理的興趣，培養(yǎng)我的自信，更重要的是鍛煉了我的毅力，碰到困難的問題，不會想去逃避它，而是想盡各種辦法去克服它。

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【五爺按】2016年2月11日，LIGO科學(xué)聯(lián)盟主任David Reitze宣布他們找到了引力波，整個物理學(xué)界為了震動、狂歡。有一位來自清華的學(xué)者，在引力波發(fā)現(xiàn)的過程中，也做出了重要的貢獻(xiàn)。今天，就讓五爺帶大家一起走近楊桓，這位甘為引力波研究做“墊腳石”的學(xué)者。

文/ 張必豪  數(shù)學(xué)科學(xué)系本科三年級

周圍的空間和時間都在猛烈地震顫著，兩個黑洞正在以不可思議的速度相互靠近著，它們的質(zhì)量之和相當(dāng)于60多個太陽。接著，它們碰撞，時空蕩起層層漣漪。這些漣漪在接下來的13億年里穿透星系和塵埃，向宇宙的各個角落傳遞著這場劇烈的宇宙獨幕劇的訊息。

這種特殊的時空漣漪被物理學(xué)家稱為引力波。2016年2月11日，LIGO科學(xué)聯(lián)盟執(zhí)行主任David Reitze宣布:我們已經(jīng)找到了引力波，我們終于做到了！從此，繼射電天文方法廣泛應(yīng)用后，又一只觀察宇宙的眼睛睜開了。

這一刻，引力波天文學(xué)家們已經(jīng)等了三十多年。而對楊桓來說，所有的努力都有了新的意義。

楊桓于2002年進(jìn)入清華大學(xué)數(shù)理基科班學(xué)習(xí)物理，兩年后轉(zhuǎn)入加州理工大學(xué)繼續(xù)學(xué)業(yè)，之后又在加州理工大學(xué)完成了博士學(xué)業(yè)。博士期間，他在此次發(fā)現(xiàn)引力波的LIGO科學(xué)聯(lián)盟的一個項目組中工作，發(fā)表了數(shù)篇與引力波探測項目相關(guān)的論文，涉及熱噪聲、量子噪聲等多個課題。現(xiàn)在，他在加拿大前沿物理研究所從事著與引力波相關(guān)的研究工作。

楊桓的臥室打掃地十分干凈，只是墻上掛著的一塊小黑板還隱約留著一些演算過的痕跡。這幾天，他的眼袋明顯地腫了，據(jù)他說，這是因為得知引力波被發(fā)現(xiàn)的消息太過興奮的緣故。說完后，他哈哈大笑。

清華兩年的生活，離楊桓顯得有些久遠(yuǎn)了?！坝浀卯?dāng)時除了偶爾打一打籃球，非典時還玩過一陣子電子游戲，時間基本上都花在物理上了?！薄皩W(xué)霸”的學(xué)習(xí)習(xí)慣，帶來的是不錯的成績?！盎旧鲜悄昙壡皫酌伞！彼貞浾f。

楊桓十分喜歡清華里老師和同學(xué)互相討論的學(xué)習(xí)氛圍。他表示，對自己影響最深的是當(dāng)時教量子力學(xué)的一位教授?！八n上得好，而且特別鼓勵我們討論?！?楊桓十分看重這種討論:“上課只能學(xué)一個大概，其它都要靠和人討論才能學(xué)到?！?/p>

大三時，楊桓轉(zhuǎn)學(xué)到了加州理工大學(xué)。國外的學(xué)習(xí)生活，讓楊桓最初有點不太適應(yīng)。與想象的有所不同，加州理工的課業(yè)負(fù)擔(dān)非常重，每一次作業(yè)都需要很長時間完成，課程中還會安排很多次小測驗?！昂芏嗤瑢W(xué)都要熬夜學(xué)習(xí)到凌晨兩三點?！边@讓在清華習(xí)慣晚上十一點熄燈上床的楊桓十分驚訝，他也不得不開始熬夜拼搏。

除此之外，楊桓發(fā)現(xiàn)自己不得不找一項新的課外活動。楊桓放棄了籃球，理由十分簡單：打不過?！巴瑢W(xué)的身體太強壯了?！睏罨缚嘈χf。后來楊桓買了輛車，“周末可以出去逛逛。”

當(dāng)然，也并不是所有事情都很艱難。楊桓發(fā)現(xiàn)自己在語言上障礙很小:“基科班都是英語教學(xué)，術(shù)語的英文翻譯之前都接觸過，所以在加州理工上課時基本沒有語言上的麻煩。這讓我很慶幸。”

場論，廣義相對論……時間在課堂與圖書館里流轉(zhuǎn)。一年之后，楊桓進(jìn)入加州理工大學(xué)的一個項目組開始暑期實習(xí)，在那里，他第一次接觸到了引力波的研究。

LSC(LIGO Scientific Collaboration, LIGO科學(xué)合作組織)是一個致力于引力波研究的國際科學(xué)合作機構(gòu)。該機構(gòu)規(guī)模十分龐大，合作科研組織數(shù)目達(dá)90所。清華大學(xué)也于2009年被LSC接受為正式成員，也是目前大陸唯一的LSC成員。

然而，在2000年以前，引力波一直被天文學(xué)家們看成是一個“偏門”領(lǐng)域。用牛頓力學(xué)就足以解釋大多數(shù)天文現(xiàn)象的時代里，愛因斯坦的廣義相對論所預(yù)測的引力波顯得太微弱而又虛無縹緲。前人Weber堪稱丑聞的失敗實驗，也使得希望在引力波研究到“金礦”的科學(xué)工作者棄若敝屣。

只有少數(shù)科學(xué)家對引力波仍對發(fā)現(xiàn)抱有樂觀的心態(tài)，其中包括大名鼎鼎的Kip Thorne（基普.索恩，也是電影《星際穿越》背后的科學(xué)顧問）。也正是索恩，帶楊桓走進(jìn)了引力波研究的大門。

大三時的楊桓并不知道這個領(lǐng)域的情況?！爱?dāng)時啥都不懂，老師讓我干嘛我就干嘛。”楊桓笑著說。他坦言自己當(dāng)時進(jìn)組并沒有經(jīng)過深思熟慮，只是想要“試一下而已?！?/p>

楊桓所在的課題組主要是從事理論工作，基本不參與實際實驗。每天早上楊桓來到辦公室，時間“并不會太早”，開始一天的工作，晚上往往會工作到十一點?！拔冶容^喜歡在晚上的辦公室里工作，因為那樣清靜許多。”楊桓說。

楊桓的工作最后受到了導(dǎo)師索恩先生的認(rèn)可?！八俏易詈玫膶W(xué)生之一?！彼鞫魅绱嗽u價楊桓。然而，楊桓似乎對自己并不滿意，他認(rèn)為這只是老師對他的鼓勵。“他似乎對誰都是這么評價?！睏罨刚f，然后靦腆地笑了。

在組內(nèi)的工作也并非一帆風(fēng)順。楊桓的一項工作是計算兩個黑洞在接近時會不會發(fā)生角動量的突變——翻轉(zhuǎn)。經(jīng)過一段時間的努力，楊桓給出了否定的答案。然而前幾年，楊桓聽說有人寫過一篇文章討論這個問題，而結(jié)論卻是黑洞在相互接近時會翻轉(zhuǎn)。

“也許是自己當(dāng)時哪里弄錯了吧。”楊桓沉思著說。

快要畢業(yè)時，楊桓發(fā)現(xiàn)自己陷入了深深的迷茫?！拔也恢雷约阂院笙胱鍪裁??！?/p>

進(jìn)入物理系學(xué)習(xí)，并不意味著一定會從事物理學(xué)方面的研究?！笆聦嵣?，我覺得百分之八十的物理系學(xué)生，最后都沒有去做物理研究。這個情況，無論中美都是一樣的?！睏罨柑寡?。比如在楊桓所在的組里，“許多師兄都從事了別的行業(yè)?！?/p>

楊桓想到了自己的老師索恩，他發(fā)了一封郵件和老師溝通自己的人生安排。索恩并沒有勸說他成為一個理論物理學(xué)家，而是給了楊桓一個郵箱地址?！澳鞘撬鞫髟瓉淼囊粋€學(xué)生，做過物理學(xué)家，后來去拉斯維加斯創(chuàng)業(yè)，已經(jīng)成為億萬富翁了?！睏罨富貞浀?。在師兄的鼓動下，楊桓決定去華爾街“試一試”，當(dāng)然，這也意味著放棄物理研究。

早上八點到地鐵站，擠入熙熙攘攘的人群，八點半到達(dá)公司開始工作，下午六點鐘下班。楊桓開始了新的生活。楊桓的工作是為股價預(yù)測建立模型，“有點困難，不過很有意思?！睏罨刚f。創(chuàng)建模型，修改模型，楊桓覺得這份工作有著另外一種成就感。工作組里有一個楊桓的曾經(jīng)的師兄，所以楊桓與同事之間的接觸，也十分愉快。

“我覺得我一直在那里做下去也是可以的，完全沒有障礙?！睏罨赶肓讼?，補充道，“如果不是我不是學(xué)物理的話?！贝蟾胚^了半年時間，楊桓覺得自己還是放不下物理?！坝行〇|西你在做的時候可能沒有什么感觸，一旦放下真的舍不得?！睏罨阜磸?fù)追問自己，“我到底想要成為一個什么樣的人？”有一天，他聽到了回應(yīng)：“我還是想繼續(xù)做物理?！?/p>

就這樣，在華爾街工作了一年的楊桓，又回到了加州理工大學(xué)繼續(xù)他的物理研究。這次，他正式進(jìn)入加州理工大學(xué)陳雁北教授的課題組里工作，在引力波項目中從事熱噪聲，量子噪聲等方面的理論研究。

          楊桓以引力波為課題所寫的博士論文

尼采說：“我喜歡那些甘為人梯，功成身退的人。”翻開引力波的探索史，我們能看到一批又一批的前輩留下了他們的足跡，那些研究者可能從來都沒有見過一點點引力波存在的證據(jù)?！盁o數(shù)的人做了大量的工作，然后他們離開了?！睏罨覆粺o傷感地說。

楊桓曾經(jīng)也考慮過，自己會不會成為一塊墊腳石?！拔覇栠^自己，將來到底會是怎么樣的?”楊桓說，“后來，我把我自己說服了。”楊桓反復(fù)告訴自己，如果引力波被發(fā)現(xiàn)將會有多大的科學(xué)意義，而引力波也必將會被發(fā)現(xiàn)。

“我們做物理的人就是有這么一個信念:它存在，并且遲早是要被探測到的。”楊桓說。

畢業(yè)后，楊桓選擇去加拿大前沿物理研究所繼續(xù)著物理研究?！拔蚁Ｍ芑ǜ鄷r間在物理研究上，所以不能保證為LIGO項目貢獻(xiàn)出自己的精力了?！闭缢诓┦空撐闹姓f的那樣，“十年磨一劍”，他還在積極磨礪著自己，劈開科學(xué)探索道路上的荊棘。

這幾天，引力波被發(fā)現(xiàn)的消息以驚人的速度傳遍了全世界幾乎所有的社交網(wǎng)絡(luò)?！跋U散，媒體沸騰，我在北方的寒夜里四季如春?！睏罨冈谒綛BS上一篇帖子里這樣描述自己的心情。

而此時此刻,全球各大實驗室正在緊張地分析著LIGO項目探測到的數(shù)據(jù)。人類心智和汗水鑄就的偉大傳奇，還在繼續(xù)書寫著。