诺贝尔物理学奖获得者邓肯·霍尔丹:对我来说,诺奖只是额外奖励

1951 年出生于英国的邓肯·霍尔丹(F. Duncan M. Haldane),现任美国普林斯顿大学物理学教授,是获得 2016 年诺贝尔物理学奖三人中年龄最小的一个。因为在拓扑相变和物质拓扑相方面的开创性工作,他与索利斯(David J. Thouless)、科斯特里兹(J. Michael Kosterlitz)分享了 2016 年诺贝尔物理学奖。

他们利用先进的数学方法——拓扑学,来研究不同寻常物质状态,如超导体、超流体或磁膜等。正是由于他们的开创性工作,许多人希望这种研究在未来将会对材料学、电子学等产生革命性影响。


作为由搜狗搜索赞助的《未来简说》诺奖特辑的嘉宾之一,邓肯·霍尔丹在美国普林斯顿大学的校园,接受了创客星球联合创始人王星的采访,为我们讲述他研究路上那些不为人知的故事,以及让他取得成功的三大“秘诀”。

邓肯·霍尔丹(左)接受创客星球联合创始人王星的采访

 曾经梦想成为摇滚巨星 

邓肯·霍尔丹出生在一个科学氛围十分浓厚的家庭,他的父母都是博士,尽管如此,他们并没有强迫青年时期的霍尔丹一定要学习科学,而是尊重他自己的选择。在问到霍尔丹教授年轻时有什么梦想的时候,他给了《未来简说》一个意料之外却也是情理之中的答案:摇滚巨星,他以前的偶像是鲍勃·迪伦(Bob Dylan)、滚石(Rolling Stone)这种摇滚明星,就跟当时英国十几岁的青少年一样。

但生活在一个父母都是科学家的家庭中,对他的人生选择产生了潜移默化地影响,自然而然的他最终还是选择了科学。可霍尔丹差一点就错过了物理,这个让他获得了人类最高科学荣誉的学科。他告诉《未来简说》,直到高中的最后一年之前,他最喜欢的都是化学,因为在化学的世界里你可以混合许多不同的元素,产生各种各样奇妙的效果。在高中的最后一年,他遇到了一个对物理十分狂热的老师,这也使得他在大学中选择了物理学科。

邓肯·霍尔丹背后的白板上写着让他获得诺奖的公式——霍尔丹模型,这张照片由他妻子奥迪尔·贝尔蒙特(Odile Belmont)拍摄

 导师带他走进物理殿堂 

邓肯·霍尔丹在学生时期最大的一个感触是,一个老师的引导作用对于学生的成长有着至关重要的作用。虽然选择了剑桥大学物理,但是就像现在许多的大学生一样,他对自己究竟想做什么依旧十分迷茫。直到本科阶段的最后一年,他遇到了当时从贝尔实验室到剑桥大学兼职的著名物理学家菲利普·安德森(Phil W. Anderson)。正是由于他的开导,才坚定了霍尔丹在物理学道路上的决心。

霍尔丹告诉《未来简说》,菲利普·安德森给他带来了非常大的启发,教会了他与众不同的、减法式的看待问题的方法。霍尔丹认为,如果有一个能够塑造你思考能力的优秀导师,这能帮你跳脱常规的思考方式,让你看到许多其他人看不到的东西。也恰恰是这种发现未知的能力,给了霍尔丹获得诺贝尔奖的基础。1977 年,霍尔丹刚刚完成他的博士研究,在开车去往新工作的路上,就从收音机中听到了他的导师菲利普·安德森获得诺贝尔物理学奖的新闻。在 1978 年,邓肯·霍尔丹从英国剑桥大学获得物理学博士学位。

邓肯·霍尔丹(右)在普林斯顿大学与其曾经的导师、大学同事菲利普·安德森合影

 “诺奖更像是额外奖励” 

然而,霍尔丹的科研生涯并非一帆风顺。当问到在他看来做研究最重要的品质是什么的时候,他回答是热情、好奇心和沟通能力,以及持之以恒的决心。其实早在 1981 年,他就完成了与获诺奖相关研究论文。但在当时由于他的观点过于前卫和颠覆,他的研究并不被人看好。

在《未来简说》诺奖特辑中,他表示在当初他的研究成果是被人拒绝发表的,就连一些很重要的人物都说他的想法是完全错误的。而科学依赖于实验,在随后的几年终于有实验结果足以验证他当时的想法是正确的。1983 年,这篇研究论文终于得以发表。在问到他有没有想过会获得诺贝尔奖时,霍尔丹坦言,他一直知道有这个可能,知道自己被推荐过,但他认为一个科学家不应以获诺奖作为人生目标,能有重大的发现已经足够,更让他开心的是他研究的领域被认可、吸引了许多的年轻人,而获诺贝尔奖就像个额外奖励一样。

2016 年 12 月 10 日,邓肯·霍尔丹(左)在斯德哥尔摩,被瑞典国王卡尔十六世·古斯塔夫授予诺贝尔物理学奖

物理是个严肃的世界,在物理学理论的衬托下,邓肯·霍尔丹幽默、开朗的性格让人印象深刻,从他身上完全看不出一个老教授的学究气息,虽然获得了诺贝尔奖也感觉不出丝毫的孤傲或冷漠。在他获奖后的普林斯顿大学新闻发布会上,有人问他打算用奖金去做些什么?他直言,“首先,我会缴很大一部分给美国国税局,”引得全场一阵大笑。

2012 年邓肯·霍尔丹(右)与华人科学家张首晟(中)、宾夕法尼亚大学物理学家查尔斯·凯恩(Charles L. Kane)获得狄拉克奖,照片为 2013 年 7 月三人接受颁奖

关于邓肯·霍尔丹还有哪些鲜为人知的故事?对于那些校园中同样经历着迷茫期的莘莘学子们他又有什么样的经验?敬请关注“创客星球”微信公众号,由搜狗搜索赞助的的《未来简说》诺奖特辑已经在各大视频、资讯平台发布,敬请关注。

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