隨著詹姆斯 · 韋伯太空望遠(yuǎn)鏡等新一代觀測設(shè)備不斷進(jìn)步，人類得以觀測到許多過去未曾觸及的宇宙空間。這是否意味著傳統(tǒng)理論會被改寫呢？

布萊恩 · 施密特帶來以《天文學(xué)未解之謎》為題的科普演講。（上?？萍拣^供圖）

昨日，2011 年諾貝爾物理學(xué)獎得主、著名天體物理學(xué)家、澳大利亞國立大學(xué)教授布萊恩 · 施密特做客上海科普大講壇，并接受了文匯報記者的獨(dú)家專訪。在他看來，“科學(xué)永遠(yuǎn)沒有正確答案，科學(xué)家的使命是不斷發(fā)現(xiàn)最佳答案?！?/p>

25% 的宇宙仍未被人類探索

1998 年，施密特帶領(lǐng)的團(tuán)隊通過觀測 la 型超新星，發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹正在加速，他也因此榮獲 2011 年諾貝爾物理學(xué)獎。這一發(fā)現(xiàn)讓人類認(rèn)識到，宇宙是由 70% 暗能量、25% 暗物質(zhì)和 5% 普通原子物質(zhì)構(gòu)成的奇妙混合體。

施密特笑著說：“大多數(shù)科學(xué)家獲得諾獎，是因?yàn)檠芯苛四?5% 的可見宇宙，而我研究的是那 70% 的暗能量。至今，還有 25% 的宇宙未被人類觸及。”

當(dāng)時，他使用的是以哈勃望遠(yuǎn)鏡為代表的上一代觀測設(shè)備。如今，借助詹姆斯 · 韋伯太空望遠(yuǎn)鏡、錢德拉 X 射線天文臺等尖端儀器，人類得以揭開更多宇宙奧秘，例如早期星系中黑洞存在的證據(jù)、系外行星探測取得突破等。他表示：“過去人們總覺得宇宙很無趣，但現(xiàn)在我們看到的宇宙異?；钴S?！?/p>

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的資料照片（新華社 / 發(fā)）

近年來，更多宇宙未解之謎涌現(xiàn)出來：暗能量的本質(zhì)究竟是什么？它是否會隨著宇宙的膨脹而增加？為了解答這些問題，施密特列舉了一系列下一代空間探測任務(wù)，如歐幾里得衛(wèi)星以及中國正在研制的巡天望遠(yuǎn)鏡等，它們將以前所未有的精度測量宇宙膨脹的歷史，繼續(xù)探尋暗能量的真相。施密特稱，雖然個人的研究只是微不足道的一部分，“但無數(shù)個微小的部分終將拼湊出宇宙的完整故事”。

生活中處處有天文學(xué)的“成果”

天文學(xué)是否離普通人很遙遠(yuǎn)？施密特認(rèn)為并非如此。“天文學(xué)是最容易激發(fā)人類好奇心的科學(xué)之一。兩三歲的孩子仰望星空時，實(shí)際上已經(jīng)開啟了他們?nèi)松械牡谝淮慰茖W(xué)探索?！?/p>

他指出，雖然天文學(xué)不會直接“制造出一輛車”，但它與我們的日常生活緊密相連——很多現(xiàn)代科技，其實(shí)都是天文學(xué)研究的“副產(chǎn)品”。

施密特笑著指向記者的手機(jī)解釋道：“你手里的手機(jī)，其實(shí)凝聚著天文學(xué)家的智慧。WiFi 技術(shù)源于澳大利亞射電天文學(xué)家為尋找黑洞而發(fā)明的抗干擾算法；觸摸屏與萬維網(wǎng)都誕生于歐洲核子研究中心（CERN）；數(shù)碼相機(jī)技術(shù)起初是為了將圖像傳送到木星而發(fā)明的；全球定位系統(tǒng)（GPS）上搭載的高精度原子鐘，最初是用于測量天體的位置和運(yùn)動。”

施密特說：“最終你會發(fā)現(xiàn)，天文學(xué)看似遙遠(yuǎn)，卻切實(shí)塑造了我們所處的現(xiàn)代世界?！碧煳难芯恐?chuàng)造了如今人類賴以生存的各種關(guān)鍵技術(shù)。

30 年前就用 AI，不會被其取代

談到熱門的人工智能，施密特分享了自己與 AI 的結(jié)緣經(jīng)歷——早在 30 年前，他就在科研中嘗試運(yùn)用 AI。

布萊恩 · 施密特做客上海科普大講壇，并接受文匯報記者獨(dú)家專訪。（劉琦 / 攝）

施密特回憶道：“那時計算機(jī)還很落后，但天文數(shù)據(jù)已多到人工無法處理。為了篩除圖像偽影、辨認(rèn)恒星，我和團(tuán)隊使用了雙層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（機(jī)器學(xué)習(xí)的早期形態(tài)），‘那時的 AI 能頂 10 個人的工作量’?！?/p>

如今，施密特和團(tuán)隊正利用 AI 技術(shù)模擬恒星爆炸的全過程，并分析其中的復(fù)雜變化?！癆I 無疑加快了整個研究進(jìn)程，也節(jié)省了大量望遠(yuǎn)鏡的寶貴觀測時間。”

但他同時強(qiáng)調(diào)，AI 再強(qiáng)大，也只是工具。他常在澳大利亞國立大學(xué)的課堂上教導(dǎo)學(xué)生如何正確使用 AI，并提醒年輕人要成為 AI 的主人，而非被 AI 支配。施密特笑著說：“自己有信心永遠(yuǎn)不會被 AI 取代?！币?yàn)?AI 雖能高效分析數(shù)據(jù)，但無法替代人類在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的直覺與好奇心?！霸傧冗M(jìn)的 AI，也無法明確告訴我們該研究什么課題——它仍需要人類來提出問題、下達(dá)指令?！?/p>

目前，詹姆斯 · 韋伯望遠(yuǎn)鏡的許多觀測數(shù)據(jù)已向公眾開放。施密特鼓勵天文愛好者主動上網(wǎng)查閱，并參與數(shù)據(jù)分析：“機(jī)器學(xué)習(xí)和 AI 可能會忽略某些細(xì)節(jié)。如果有人愿意嘗試處理這些數(shù)據(jù)，說不定也會有諾獎級的發(fā)現(xiàn)。”

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