新華社北京4月3日電 特稿：“愚人節(jié)”科學(xué)論文背后的想象力——從《冰與火之歌》氣候模型說(shuō)起

新華社記者 黃堃

在剛剛過(guò)去的愚人節(jié)，有科研人員玩出了新花樣。他們根據(jù)著名奇幻小說(shuō)《冰與火之歌》中對(duì)維斯特洛大陸氣候的描述，使用真正研究系外行星的科學(xué)模型，推導(dǎo)出小說(shuō)中世界的天上可能有“一個(gè)太陽(yáng)和一個(gè)黑洞”，并在網(wǎng)上貼出了一篇詳盡的論文。

“論文分析所用的科學(xué)原理、數(shù)學(xué)計(jì)算和相關(guān)模型是完全真實(shí)的，”論文第一作者、加拿大多倫多大學(xué)天文學(xué)博士生阿迪夫·帕拉戴斯通過(guò)郵件告訴新華社記者，“將科學(xué)工具和方法用于古怪的、有想象力的問(wèn)題有助于科研人員保持思維敏銳。”

同時(shí)，帕拉戴斯也希望能通過(guò)這種有趣的方式“吸引人們了解科學(xué)”，他提到中國(guó)科幻小說(shuō)作家劉慈欣的《三體》就向人們介紹了宇宙中奇特的星系。

《長(zhǎng)夜漫漫：維斯特洛大陸氣候模擬》

美國(guó)作家喬治·馬丁的奇幻小說(shuō)《冰與火之歌》近年來(lái)風(fēng)靡全球，其中描寫的維斯特洛大陸有奇怪的氣候特征，會(huì)經(jīng)歷持續(xù)若干年時(shí)間的夏天，然后又會(huì)有若干年不見(jiàn)太陽(yáng)的長(zhǎng)夜和寒冬。

“去年愚人節(jié)，有人開(kāi)玩笑寫了一篇文章，提出一種名為‘西特尼科夫軌道’的行星運(yùn)動(dòng)模型可以解釋維斯特洛大陸的氣候，但是他們沒(méi)有做實(shí)際的計(jì)算，”帕拉戴斯說(shuō)，“我的研究方向包括分析與地球相似或不那么相似的行星氣候，所以我覺(jué)得可以做些計(jì)算?！?/p>

帕拉戴斯將計(jì)算結(jié)果寫成論文《長(zhǎng)夜漫漫：維斯特洛大陸氣候模擬》，趕在今年愚人節(jié)前貼在了美國(guó)阿奇夫論文預(yù)印本網(wǎng)站上。這是一個(gè)可供科研人員上傳各類論文草稿的網(wǎng)站，因此也是每年愚人節(jié)科學(xué)玩笑的集散地。

不過(guò)與許多愚人節(jié)玩笑只是編造虛假結(jié)果不同，帕拉戴斯說(shuō)這篇論文中只有前提是虛假的，隨后的科學(xué)推導(dǎo)和計(jì)算過(guò)程都是真實(shí)可靠的，他使用了系外行星研究中常用的PlaSim模型，結(jié)論是在兩個(gè)大天體（比如兩顆恒星或一顆恒星和一個(gè)黑洞）之間的西特尼科夫軌道上運(yùn)行的行星，可能有像維斯特洛大陸那樣的氣候。

“但由于沒(méi)有維斯特洛人說(shuō)看到過(guò)兩顆太陽(yáng)，那么其中一個(gè)天體可能是黑洞，或者中子星、白矮星等無(wú)法被看見(jiàn)的天體?！?/p>

“想象力比知識(shí)更重要”

“想象力比知識(shí)更重要，知識(shí)是有限的，而想象力涵蓋整個(gè)世界?！边@是大科學(xué)家愛(ài)因斯坦的名言。

帕拉戴斯非常認(rèn)可想象力對(duì)科研人員的重要性。他說(shuō)：“宇宙比我們想象中有更多的動(dòng)態(tài)變化、多樣性和奇妙之處……將科學(xué)工具和方法用于古怪的、有想象力的問(wèn)題有助于科研人員保持思維敏銳，開(kāi)闊眼界，思考那些看起來(lái)不可能、卻可能真實(shí)存在的場(chǎng)景。”

在愚人節(jié)論文之外，科學(xué)界另一個(gè)以想象力著稱的舞臺(tái)是“搞笑諾貝爾獎(jiǎng)”。這個(gè)已有二十多年歷史的活動(dòng)旨在表?yè)P(yáng)那些“乍一看令人發(fā)笑，隨后引人深思”的研究結(jié)果。比如英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的物理學(xué)家安德烈·海姆曾經(jīng)因?yàn)橛么艖腋〖夹g(shù)讓一只活青蛙懸浮起來(lái)，獲得2000年“搞笑諾貝爾獎(jiǎng)”。

十年后，海姆開(kāi)闊的思維為他帶來(lái)了真正的諾貝爾獎(jiǎng)。在其他團(tuán)隊(duì)一直嘗試用微小探針等高精尖設(shè)備從石墨中取下只有一層原子的石墨烯時(shí)，海姆想到了用膠帶反復(fù)撕扯這種“簡(jiǎn)單粗暴”的方法，在世界上首次制出石墨烯，因此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

讓科學(xué)不再冷冰冰

對(duì)公眾而言，有想象力的研究往往也是有吸引力的，有助于科學(xué)精神和科學(xué)知識(shí)的傳播。中國(guó)科普研究所助理研究員王大鵬說(shuō)：“這篇‘愚人節(jié)論文’在網(wǎng)上引起大量關(guān)注，說(shuō)明科學(xué)不是冷冰冰的，它也可以非常人性化。借助讀者喜愛(ài)的虛構(gòu)世界和愚人節(jié)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，這項(xiàng)研究拉近了科學(xué)與公眾的距離?！?/p>

帕拉戴斯說(shuō)：“作為天文學(xué)研究者，我們有義務(wù)向公眾講述宇宙的故事。如果不能找到有想象力的方式，那我們就難以做好與公眾分享故事的工作。”

借助文學(xué)作品的吸引力可能是個(gè)好方法。帕拉戴斯提到，中國(guó)科幻小說(shuō)作家劉慈欣的名著《三體》，就很好地向人們介紹了天體力學(xué)中的三體問(wèn)題。實(shí)際上，西特尼科夫軌道是一個(gè)簡(jiǎn)化版的三體問(wèn)題，相關(guān)天文學(xué)知識(shí)可能在這篇愚人節(jié)論文后更多地被廣大《冰與火之歌》的讀者了解。

“科學(xué)往往是硬核的，科普要做的就是如何把硬核的科學(xué)轉(zhuǎn)化成公眾可以理解的語(yǔ)言，通過(guò)公眾喜愛(ài)的方式傳播出去，”王大鵬說(shuō)，“將許多人眼中冷冰冰的科學(xué)變得有溫度、火起來(lái)，也許就是科普工作中應(yīng)該關(guān)注的‘冰與火之歌’?！保ㄍ辏?/p>