
他头发半白,w材瘦削Q骨子里却常常要和西方主的学术观点“唱唱反调”;他言语温和,q常常爱W,自己也奇怪学生们Z么对他个个言怕;他着朴素Q骑着一辆破旧的自行车在校园里穿梭,脑袋里却思考着宇宙h和结局q样的大问题…?/span>
他就是中国科学院院士、中U院高能物理研究所研究员、清华大学教授李惕碚Q中国首颗X线天文卫星“慧眼”背后的“灵h物”?/span>
“慧眼”全U硬X线调制望远镜卫?UHXMT)Q于15日发升I。ؓ(f)了这颗卫星能够立,李惕奔走呼吁长达近20q。他的心中装着中国自然U学发展的大图景、大目标Q这注定是一条不q_的道路?/span>
哲学的启?/span>
生于1939q_(d)李惕还在小学时Q就被马克思主义哲学迷住了?/span>
C国成立之初,全社?x)都在普及(qing)马克思主义,一本名叫《学?fn)》的杂志逐期介绍了马克思主义的启蒙ȝ《社?x)发展简双Ӏ,十来岁的李惕一下就被吸引住?“原来hcȝ?x)的不同阶段都可以用U学理论来解释,q简直是不可思议!?/span>
年时代的震Dq位U学家永生难忘。就是从那一刻vQ哲学的U子在他心中深深扎根Q成Z漫长而曲折的U学研究之\上的一道风景,一U指引?/span>
中学时代Q李惕碚被量子力学中的哲学争论所吸引Q决定考大学时一定要学物理系。高中快毕业Ӟ清华大学的工E物理系刚刚开办,L原子能科学技术,李惕义无反֜选择了这个系:“第一Q研I原子能Q量子力学是基础Q满了我对前沿物理和哲学的双重兴趣Q第二,当时以ؓ(f)可以去造原子弹Qؓ(f)中国Z气。?/span>
1957q_(d)李惕步入了梦寐以求的清华校园,然而,“三q困难时期”也接踵而至。“大安吃不饱饭。”ؓ(f)了理解复杂的C会(x)现实Q李惕碚׃大量的时间阅d学经典?/span>
在q段旉Q李惕碚接触到媄响他一生的书——列宁的《哲学笔记》。“这本书Ҏ(gu)震动非常大。我也在读黑格尔、康P但是列宁学习(fn)的方法跟我完全不一栗他在书上画了很多符P有时写上‘胡说’,有时Ҏ(gu)‘很好’,完全是在和作者进行^{的交流和争论。后来,我也学他的方法,在书上做W记ȝP叉呀钩呀惊叹P我也用这个方法来学习(fn)物理。?/span>
大学时代形成的学?fn)方法和思维?fn)惯造就了李惕碚之后数十q科学研I的风格。他从不q信M学术观点Q反而L惌“挑挑毛病”。事实上Q他的很多科研成果都是徏立在挑战前hl论的基上,例如?980q代建立了银河伽马射U的l计模型Q首ơ给出银沛_宙线产生高能伽马线的定量估计,q指出国际普遍接受的2CG星表所发现的宇宙伽马射U点源约有一半是不真实的Q经q多q的争论后,q一模型的正性才被观证实?/span>
“我L做一Ҏ(gu)的东西,特别是做西方L不一L(fng)东西Q尤其是在长期的争论之后Q最后证明我对了Q这是特别让人愉快的事情。”李惕碚说?/span>
发现新“大陆?/span>
1963q从清华工程物理pL业时Q李惕碚被分配到原子能研I所云南高山宇宙U观站Q就此走上了基础研究的道路?/span>
1980q_(d)李惕第一ơ走出国门,到英国做讉K学者。“当Ӟ国内刚刚才有计算机,我要跑到U学院计所d计算Q程序要一个孔一个孔打到U带上去Q到了英国,?sh)脑已经有操作系l了Q还有机?x)接触到前沿的数据。”李惕碚回忆说?/span>
面对q么好的条gQ同时又和非怼U的外国学者共事,李惕如饥似渴地学习(fn)和工作着。不q,当节奏过于紧张时Q他也找C一U独特的排解压力的方式——看恐怖片。“当Ӟ国内的恐怖片很少Q国外的恐怖片Q像吸血鬹{僵这cȝQ挺吸引人,q能转移紧张感。?/span>
不过Q恐怖片的桥D只是这位“不接地气”的学者ؓ(f)C多的一个“趣谈”,他的脑子里大部分旉都装满了各种各样的科学问题。从英国回来后,他开始认真思考,如何让中国在高能天体物理领域赶超世界前沿?
在他的推动下Q中U院高能所开始尝试用高空气球搭蝲X线探测器,到大气层之上q行观测。“美国一个气球上的硬X线仪器要花几百万甚至上千万元Q而我们的球蝲探测器作为科学院的重炚w目,也只获得几十万h民币的支持,怎么d国?”李惕碚指出Q在X线q个波段天体观测成像ؓ(f)困难Q这是造成探测器代h늚主要原因。“硬件做不vQ中国h想都不要惻Iq就逼着我们d造新的成像方法。?/span>
于是Q李惕碚和自己在U学道\上多q的老搭吴枚研I员一P着手在数据处理方程的vz中开辟新的航道,惛_用现有的不能成像的A器来实现成像。“我们俩差不多在同样的思\上前q,整条思\都是我们互相讨论、互相补充Ş成的。”李惕碚说?/span>
1992q_(d)李惕和吴枚正式建立了直接解调方法。与西方在上世纪70q代发展h的复杂和昂贵的编码孔径成像技术相比,q种Ҏ(gu)利用技术成熟、造h(hun)便宜的准直探器(非成像探器)的扫描数据,可以实现高灉|度和高分辨率的成像,技术优势十分明显?/span>
1993q_(d)李惕提ZZ直接解调Ҏ(gu)的硬X线调制望远镜的设想。这是一个“野心勃勃”的I间U学计划:完成人类首次X线成像巡天Q发现大扚wz,深入研究中子星和黑洞强引力场中的动力学和高能辐射q程。如果及(qing)时实玎ͼ中国在一个重要的基础U学前沿实现跨越式的发展?/span>
赤子的“牢骚?/span>
然而,让李惕碚没想到的是,从提出徏议到正式立项Q这一{就?8q?/span>
在ؓ(f)目奔走呼吁的O长过E中Q李惕碚坦诚自己“发了一些牢骚”,目q度一拖再拖,U学新发现的机遇一H再H,一位科学家的满腔热忱都化作了无的焦急和遗憾?/span>
“中国近代很落后Q我们这一代hQ受到钱三强、何泽慧、王淦昌{老一辈科学家很深的媄响,真正希望推动中国的自然科学走向世界前ѝ”正如李惕碚所aQ他的牢骚里没有掺杂M个h的恩怨得失?/span>
2010q_(d)在王淦昌U念文集首发式上Q李惕碚在发a中深情地回忆赯位“两弹一星”的元勋对HXMT目兛_和垂问的往事,联想到王先生1940q就提出了探中微子的实验方法却无法在中国实玎ͼ只能无奈地“让别hd”,两U学安临科学机遇失时同样的心痛是那么令h动容?/span>
李惕也从老一辈科学家w上汲取了克服困隄勇气和韧劌Ӏ不是学术争议Q还是经费得不到落实Q他从来没有攑ּq。而文革期_(d)我国高能实验物理的重要奠Zh张文裕先生的一番教诲让他铭记至?“先生用自己的经历说明,即在欧国Ӟ基础研究也不Ҏ(gu)受到重视Q需要耐心地说服政d和出资h。他勉励我们既要保持热情Q又要有耐心Q不要过于着急。?/span>
HXMT卫星l于?011q正式立,之后历经5q艰辛,最l研制成功。虽然已从研制工作一UK下,李惕谈到发上天时Q连说自己很紧张Q“就像当q放气球一P每一ơ发之前都很紧张。?/span>
随着国外X线望远镜陆l升I,HXMT卫星已经失去了很多新发现的机遇,但是李惕对q颗卫星仍然寄予很大的期?“它q是建立在直接解调的新方法的基础上,而且比v当年的设计,功能大大扩展了,目前是这个领域里能量范围最宽、分辨率最好的望远镜,很有希望获得重要的结果。?/span>
“深删Z的严师益友
在争取HXMT立项的过E中Q围l这颗卫星的需要,许多李惕的学生先后被派遣出国学?fn)、交、取l,他们回国后分别承担v卫星各个关键部分的设计和研制重Q。这一点也让他倍感ƣ慰:“在q么长的研制q程中,一支非常好的技术和U学队伍成长h。?/span>
不过Q这个团队里几乎每一位他的学生,提到“李老师”,W一个反应就是“害怕”?/span>
“我们怕他Q主要是觉得自己q不如老师勤奋努力Q在他面前感到惭愧。”HXMT卫星有效载荷总设计师卢方军说?/span>
“他那么大年U了Q^常走得比你还晚,事情做得比你q快Q大q初一一个hp到办公室开始工作了Q你说你压力大不?”HXMT卫星地面应用pȝ副总设计师宋黎明谈C师,不由回想起一则往事,“有一ơ讨论,我说Q目前在数据分析q个领域Q我们可能是国内做得最好的。他马上把我批评了一通,认ؓ(f)把眼光放在国内标准太低了Q要到国际上MW一。他Ҏ(gu)们要求非帔RQ不允许我们有半炚w傌Ӏ?/span>
李惕对此也有所耳闻。“可能,我和他们除了谈天文谈物理Q很闲扯,昑־不太qxqh吧。有一ơ,我问一个学生关于她的一个同学的婚恋传闻Q结果惹得那个学生惊?李老师Q你也关心这U八卦呀?好像我完全不食h间烟火似的。?/span>
李惕和老搭吴枚常常因为学术问题上的分歧,吵得不可开交,隔着几间办公室都能听到。虽然争v来互不相让,但在吴枚看来Q李惕碚是一个深ȝ人。“他像很多大物理学家一P在方E还没有解出来的时候,pz见到结果大概是什么样子,q就叫深刅R?/span>
吴枚不爱听学术报告,而李惕碚听完后,三言两语对吴枚一Ԍp把他的注意力吸引q来。“他能从UL(fng)复杂、众说纷U之中找到要宻Iq知道从哪里H破。这好比在地里刨白薯,他等于是把白薯刨出来、洗q净Q搁在我面前Q我当然一看就知道q是好东ѝ”吴枚说Q“我们合作得多,很多东西都是受他的启发。?/span>
敢挑战爱因斯?/span>
HXMT卫星团队地担负v工程l织、望q镜研制和科学系l徏设Q务,q也使李惕碚在最q十余年有机?x)腾出手来跟t宇宙学的进展?/span>
2003q_(d)国探测宇宙微L背景辐射的卫星WMAP发布了宇宙组?暗能?3%、暗物质23%、普通物?%。当学界为宇宙学从此成ؓ(f)“精科学”而欢ƣ鼓舞时Q李惕碚则根据多q实验观工作的l验Q发现其中存在系l误差。在重新分析了WMAP的原始数据后Q李惕碚?009q公布了新的l果:暗能?8%Q暗物质27%Q普通物?%。然而,挑战权威的代hQ这个结果在国内外专业刊物上都发表不了,只能攑ֈ|上?013q?月,Ƨ空局宣布了性能q高于WMAP的微波背景卫星Planck得到的宇宙组?暗能?8.3%、暗物质26.8%、普通物?.9%Q与李惕组的结果几乎完全相同?/span>
李惕说:“从WMAP和Planck的数据,我们q得C一个更重要的结?微L背景温度分布的四极矩在误差范围内为零Q它表明极早期宇宙几乎不存在温度和密度涨落。这不但与徏立在q义相对论基上的大爆炸宇宙学不相容,也完全违背了量子对于真空涨落的预期。?/span>
q一ơ,李惕要挑战的是以爱因斯坦、霍金ؓ(f)代表人物的宇宙学标准模型。在q个深入人心的主模型中Q宇宙诞生于一ơ大爆炸Q将在不断地加速膨胀中最l走向大撕裂。“爱因斯坦在提出q义相对论的时候,只知道有物质Q不知道有暗能量Q整个宇宙只有相互吸引的力,没有怺排斥的力Q所以他创造的q义相对论的引力理论适用于黑z这L(fng)天体pȝQ却不能用于描述宇宙。?/span>
l过数年的酝酿,对于宇宙的构成、v源、演化及(qing)归属问题Q李惕碚l出了完全不同的回答。不q,他指出,q种新的模型是否正确Q还需要天文观来验,按照现在的发展态势Q五到十q之内应当可以判定谁是谁非?/span>
人类实现“超爱因斯坦”的目标需要持l的努力。“在中国Q从发展高空气球到发空间天文卫星,q个q程汇聚了两代hq?0q的努力。现在,通过HXMT目成长h的研制和U学队伍Q以?qing)他们取得的I间探测器国产化的优异成l,也是我们实现最l的U学目标的可贵基。”李惕碚说?/span>