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天才:保罗·j·斯坦哈特

这位普林斯顿的物理学家对暴涨理论的错误和他对宇宙大爆炸的看法进行了分析。

保罗·j·斯坦哈特(Paul J. Steinhardt)看上去不像一个煽动者。他戴着一副结实的眼镜,仪态端庄,似乎不会显得格格不入

P斯坦哈特看起来不像一个煽动者。他戴着一副结实的眼镜,仪态端庄,在会计办公室里似乎不会显得格格不入。但是,普林斯顿理论科学中心的主任是一位学术煽动者,他公开批评宇宙初期的主导理论,这个理论是他在30多年前帮助创立的。根据这幅被称为膨胀的图,宇宙刚在大爆炸中诞生,空间本身膨胀的速度就超过了光速,在不到十亿分之一秒的时间里,宇宙的大小就翻了一倍十万分之一倍。

但膨胀一旦开始,就很难完全停止,所以空间的小块应该会不断萌芽,形成具有不同属性的新宇宙。在这样一个多元宇宙中,任何可能发生的事情都会在某个地方发生,这对施泰因哈特来说是一个致命的缺陷——他认为不能排除任何可能性的理论是不科学的。他一直在寻求另一种方案,即我们的宇宙在膨胀和收缩周期之间循环,所以大爆炸实际上是一个大反弹。大多数其他研究人员对这种方法持怀疑态度,但斯坦哈特没有被吓住。

他对替代方案的探索不仅局限于宇宙学。几十年来,他一直在思考原子在晶体中的不同排列方式,发现以前认为不可能的排列实际上是允许的。近年来,他甚至去了俄罗斯远东的荒野,寻找自然界中最稀有的矿物,这次探险发现了科学上的新矿物,包括一种被称为“斯坦哈梯”的矿物。

在我们的视频采访中,斯坦哈特对未解之谜的热情和他对过度适应科学理论的批评都得到了展示。

每个视频问题都在屏幕上方播放。

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没有粒子加速器就不能活的10个理由

物理学家使用粒子加速器来回答基本物理学的问题——宇宙是如何形成的,物体为什么有质量,等等。加速器是巨大的——费米实验室的Tevatron,在芝加哥附近,周长4英里,而日内瓦的大型强子对撞机是……阅读更多

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“大爆炸”这个词是什么意思?

根据暴涨理论,宇宙早期的膨胀是什么样的?

是什么引起了宇宙的膨胀?

你成了通货膨胀的批评者。为什么?

为什么我们会如此不安地相信我们可能生活在一个偶然的宇宙中?

你如何看待最近支持引力波存在的发现?

你一直在研究通货膨胀的替代理论。他们是什么?

什么是循环宇宙?

对循环宇宙图景的主要批评是什么?

我们能知道宇宙的全部历史吗?

希格斯玻色子和宇宙学有什么关系?

你是怎么进入科学领域的?

你能分享一些关于诺贝尔奖得主理查德·费曼的故事吗?

准晶体是什么?

准晶体是以你的名字命名的。这是怎么发生的?

像你这样的暴涨研究人员是怎么来研究准晶体的?

如果你不是科学家,你会是什么?


采访记录

“大爆炸”这个词是什么意思?

物理学家在谈论宇宙大爆炸时,有两种意思。宇宙学家通常认为,宇宙曾经是热的、稠密的,并且一直在膨胀和冷却。所以当非科学家问我们是否相信宇宙大爆炸理论时,我们通常会说这个。有没有证据表明宇宙曾经是热的、稠密的,并且一直在膨胀和冷却?答案是:有充分的证据证明这一点。然而,当公众普遍向我们询问大爆炸理论时,他们的脑海中会有不同的想法。他们有大爆炸的概念,大爆炸开始的概念,宇宙,你知道的,曾经不存在,突然从虚无变成有,这就是大爆炸。如果你问物理学家,他们对这个想法是否有信心,答案是否定的。当我们回到那个时刻,会发生什么有不同的看法。人们对上个世纪,可能发生的事情有很多想法这也是我们今天宇宙学中很多争论的中心话题。

根据暴涨理论,宇宙早期的膨胀是什么样的?

如果你和我之间的空间,例如,被拉伸以这种速度目前,你会想跟我通过发送一个声波或者我们可以发送光信号,和我们之间的空间会被拉伸得太快,光组成,或声音将构成新的距离。那里的[空间]被创造得如此之快,以至于[声波/光信号]永远不会到达你那里,或者你的到达我那里。我们会失去彼此的视线,失去彼此的沟通。这就是我们所说的膨胀。

在一些典型的例子中,当宇宙大约是十亿分之一的时候,暴涨就开始了,第十亿位大约每十亿分之一秒,它的体积就会翻倍,可能是10万次,或100万次,或10亿次。这意味着它翻倍体积的大小或乘以八,你知道,每一个1000000000,1000000000,1000000000,1000000000秒之后,短时间内,这一地区是小于一个核打击的规模远远大于我们观察今天当我们环顾四周的空间宇宙。我们只能看到宇宙的一小部分。它会比那个大很多,而我们只是一小块;我们所观察到的只是空间的一小块,它曾经比原子核还小,在那个时候爆炸膨胀。

是什么引起了宇宙的膨胀?

我们不知道通货膨胀的原因。有,你知道……在过去的30年里,可能有数百人,也许成千上万的论文与人不同的建议是什么精确的字段或能量的精确形式,他们都必须有他们self-repel的财产,他们都有生产这种加速效应,至于他们的确切身份,有很多很多很多不同的想法,其中一些涉及到量子场,就像最初的想法;其中一些涉及到额外维度的使用;其中一些运用了弦理论、量子弦或量子脑膜的思想;很多很多不同的观点,无论你选择哪一个,我们今天在宇宙中所观察到的并不能帮助我们敏锐地分辨出哪一个观点是正确的。我们可以排除一些可能性,但还有很多——有很多不同的选择。

它们都必须具有某种属性,以某种方式结束通胀。我的意思是,从第一个例子开始,有一件事一直困扰着我,那就是得到通胀并结束通胀的性质总是涉及到对模型进行某种程度的调整或微调。每个模型都有一些我们称为参数或系数或特征的东西,为了得到你想要的东西,这些东西必须被精细地调整。如果你不正确地调整它们,你会得到完全不同的结果,这是你不想要的,这与我们观察到的不一致。所以我们没有一个我称之为漂亮的理论,一个自然地解释这个过程的理论,你知道,这是目前的问题之一,就是为我们观察到的东西找到一个自然的解释。随着我们观测到宇宙的更多属性,这对我们的模型会有更严格的限制。

你成了通货膨胀的批评者。为什么?

我们发现,这是有可能的,实际上是有可能的,然后我们最终意识到,几乎很难避免暴涨一旦开始就真的是永恒的,它可以在一些地方结束,但它总是会在宇宙的其他地方继续,它体积大到占据了宇宙的绝大部分。尽管它在结束的地方会继续产生小块,但膨胀的小块总是超过它的结束区域,所以你会看到一个又一个小块,一个又一个小块膨胀在宇宙中一直在继续。

现在,这些区域的尽头是相当大的,它们大到足以容纳我们,所以也许你不应该,你可能一开始就不担心。但问题是,由于量子物理的影响,这些补丁并不完全相同。量子物理的影响,当你恰当地考虑它们时,会导致这样一种情况:有些补丁像我们,但有些补丁不像我们;事实上,宇宙中每一种可能的结果都可能发生如果你从一个补丁看到另一个补丁也没有特别的理由说明我们的结果比其他的更有可能发生。所以在某种意义上,我们会生活在这幅图中,一个偶然的宇宙中。我们试图用一种简单的,强有力的决定论的方式来解释宇宙,但在这个暴涨的宇宙中,我们生活在这样的宇宙中似乎是一种意外。它可能有很多不同的性质。

为什么我们会如此不安地相信我们可能生活在一个偶然的宇宙中?

首先,宇宙在大尺度上是如此简单。如果你观察到一些可能很复杂的东西,结果却很简单,它就会向你尖叫,告诉你为什么会这样。偶然宇宙的问题在于它根本不是一种解释。就我们所讨论的形式而言,它甚至不是一个科学理论——因为它允许所有可能的可能性。如果你允许所有可以想象的可能性,那么就没有任何测试或测试组合可以证明这个概念是错误的。如果你愿意,你可以有这样的想法,但它已经不在科学领域了——你是某种形而上学或哲学,它不在科学领域之内。

通货膨胀的问题在于,它开始作为一个想法似乎已经明确的预测和属性,和永恒的发现通货膨胀,多元宇宙,它搬到这个意外的宇宙图景,它不再有任何特定的测试或测试,可以证明它的组合。它是如此的灵活——这只是我们现在讨论的一种形式的灵活,它还有其他形式的灵活——但它之所以如此灵活,正是因为这个多元宇宙。任何你能观察到的东西,你都会说,“哦,这在多元宇宙中可能发生。”这也有可能发生。你可以一直说下去。没有什么能告诉你这个理论可能是错的。就像我说的,这些想法,不属于正常科学的范畴,在过去的400年里一直在实践。所以我认为这是一种,我称之为失败模式。你知道,通常我们习惯了理论的失败,因为它们做出了明确的预测,你去观察,结果却不一致。这就是我们通常理解的科学。它做出预测,经过测试,然后失败了。 This is different. This is a theory which you thought made definite predictions and now you’ve discovered that it has this sort of infinite way out and so that means it’s just no longer, you know, an ordinary scientific idea, which is a different kind of failure mode than what we’re used to.

你如何看待最近支持引力波存在的发现?

你不能确定是什么引起了这个信号。它真的是来自星系之外的天空深处的信号吗,就是你想要探测的东西?这是一个信号吗是由我们星系中的尘埃造成的当它从尘埃中散射时,扭曲着光?它是由大气引起的信号吗,当光线到达我的探测器时,大气会不断地波动和扭曲光线?是光线从地面反射到探测器里然后被扭曲了,还是光线被探测器里的透镜扭曲了?在单一频率下,你需要观察许多源。所以他们想要做的事情是非常困难的我想说,他们做的事情超出了我们的能力范围,所以我们马上就有理由去关注而最大的担忧是,他们是否正确地考虑了我们银河系中的尘埃?到目前为止,这是人们最关注的问题。

因为我们知道,在我们自己的星系中,有尘埃,它有一种特性,光从尘埃中散射出来,就会偏振,也就是说,当光来的时候,从我们身上散射出来,从尘埃中散射出来。与电场向每个可能方向振荡的光线不同,某些方向比其他方向更受青睐,这取决于它所散射的特定尘埃颗粒。这就是BICEP2试图测量的——光的偏振,不是由尘埃引起的,而是由早期宇宙中的引力波引起的。但他们自己不能分辨是什么引起的。尘埃?还是引力波?

现在,不同的研究小组试图改进他们的研究成果,并得出结论,最有可能的是,灰尘是一个很大的贡献者,也许是他们看到的信号的全部来源。现在我们正在等待普朗克卫星实验的结果,它应该会为我们提供BICEP2团队测量的天空中特定区域的详细地图,然后我们就能说更多关于他们看到这些引力波的可能性。(参见相关的博客文章,”对引力波的兴奋感袭来,报告了普朗克团队的发现,极化信号可以完全用尘埃而不是引力波来解释。)

你一直在研究通货膨胀的替代理论。他们是什么?

如果我们不是从大爆炸开始的呢?也许那不是空间和时间的开始;也许我们所认为的砰的一声,实际上是一种反弹:从一个已经存在的阶段——比方说收缩阶段——(然后)反弹到膨胀阶段。现在,突然间,在弹跳和爆炸之前,出现了一个全新的时间域,你可以引入自然地使宇宙变得平滑和平坦的过程。

所以我研究的理论都有这个性质。它们把砰的一声变成弹跳,它们引入了在收缩的宇宙中自然会发生的过程它们会自动地使宇宙变平变平滑。然后你将量子物理加入其中——由于这些随机的量子涨落,空间的不同区域在不同的时间收缩。你不可能让事物完全保持同步——量子物理学不允许这样做——所以收缩速率的轻微不均匀会转化为波动,反弹后温度和密度的变化,这就会产生你在微波背景中看到的波动。但是由于收缩的过程相对于快速的膨胀膨胀是非常温和和缓慢的,它不会产生剧烈的影响产生巨大的引力波,也就是膨胀膨胀产生的高振幅引力波。相反,它产生的引力波要弱得多,弱得无法观测到。

我们有这个更现实的当代版本,它产生了一个多元宇宙,在这个宇宙里任何事情都可能发生,而且完全不可预测。然后我们有一个理论,在弹跳理论中,我们不应该看到这种特殊的引力波。在这种弹跳理论中,你不应该看到这些引力波。这就是我们目前知道的模型的范围可能还有其他的模型有待发现。

什么是循环宇宙?

跳跃模型,我只是描述中,我只谈过一个bounce-taking最近的爆炸,说假设它是一个反弹,假设……在这种情况下,它允许打开的可能性占了我们今天所看到的平滑平滑,它是在反弹之前的收缩时期产生的。

把故事展开一点。这是唯一的反弹吗?会不会有一连串的反弹?是否存在一种周期性的宇宙?是的,所有这些都是自然的可能性。他们自然的可能性,但我应该说,每个时期的收缩,而在每个前…[和]每一次这样的反弹,这总是平滑过程,这个压扁过程的性质,在某种意义上你的擦除信息,或传播信息从之前,在你今天看到的宇宙中几乎没有它的踪迹。你必须寻找这个过程的间接证据。

所以你没有看到早期周期的直接证据,但你可以推断它们可能存在,基于你看到的平滑和平坦,引力波的缺失,也许还有其他属性,可以用这种偶发或循环的宇宙来解释。一旦你在理论上有了这种可能性你也可以问这个问题它是怎么开始的?它有开头吗?也许吧。它可能有一个开始,然后形成一个固定的模式,或者就我们所知,从理论上讲,它可能永远持续到过去永远持续到未来。所以,绕过“开始”这个问题的方法就是没有“开始”。它一直在那里这样做,永远在过去,永远在未来。

对循环宇宙图景的主要批评是什么?

剩下的一个问题是反弹本身。弹跳到底发生了什么,物理学是如何描述弹跳的,人们有几个可行的想法。在某些情况下,一方面考虑弹跳,即宇宙收缩到某一点,然后反转,在达到零尺寸之前立即开始膨胀——在不得不担心量子引力的影响之前。所以我们都建立了这样的例子。也有一些例子(另一个)说不,让我们继续推进,看看我们能否探索量子引力是否会自然地导致反弹。现在这两个想法都在开发中。

我的观点是,这是关键问题。我们是否能有这种反弹是基础物理学和宇宙学的关键问题。它涉及量子引力的基础物理,涉及宇宙学的问题。之前是否有过这种平滑?我们能避免多重宇宙的问题吗?他们联系。你知道,所有这些事情都是紧密联系在一起的,我认为这是我们应该关注的关键问题,你知道,当我们进入21世纪。这是我们应该关注的关键问题,因为如果我们能证明这是不可能的,那么我们就必须,绝对必须战胜多元宇宙。控制它。如果这是可能的,那么我认为这比暴胀论和多元宇宙要简单得多。 Just discard that, and I think this bouncing idea is a much simpler way of explaining the universe in which… the simple universe, which we observe.

我们能知道宇宙的全部历史吗?

我对我们能够在这一点上弄清楚宇宙的历史持乐观态度因为我们在大范围内观察到的是非常简单的。如果是复杂的,如果它看起来像它的一些复杂的香肠制作机,然后你会说,好吧,我只能遵守其中的一部分,我只看到一小块香肠,这使得它非常困难对我来说算出这台机器生产。但这不是我们所观察到的。我们观察的不是什么复杂的香肠——我们观察的是一个统一的、无特征的非凡符号——在这里,我们可以用非常少的自由度来描述大尺度的宇宙。

我们的基础物理学也是如此。最近关于希格斯玻色子的发现表明它比许多理论家认为的要简单。现在,我说的是在大范围内观察到的有趣的简单性。在小尺度上观察到有趣的简单性。这让我乐观地认为,我们应该寻找一个非常简单的解决方案,只有很少的自由度,你会立即意识到这是一个非常合理的、令人信服的模型来解释我们所观察到的东西。

希格斯玻色子和宇宙学有什么关系

如果我们假设现在大型强子对撞机已经观测到了所有的粒子,你知道,相当高的能量,从这个分析中会出现一个令人惊讶的结果。那就是我们现在的宇宙处于亚稳态。它不是处于宇宙中最低的能量状态,实际上它处于相对于最低能量状态的较高能量状态。它被一个大的能量势垒与最小值隔开,这就是为什么我们处于现在的状态而不是马上跳到低能量的状态。但最终,如果这幅图是正确的,我们就不可能处于稳定状态。最终,某种量子涨落或者热涨落,会把我们踢出去,我们不再处于现在的真空状态。

这意味着在我们现在的真空状态下,不是在一个真空中,真空中的能量相对较小而且是正的宇宙中——这就是现在的情况——不是在一个加速膨胀的宇宙中,它会在某一时刻跳跃到宇宙开始收缩的状态。

这种想法很有趣,因为在我描述的循环宇宙中,这就是必然的情况。如果宇宙要循环,它不能停留在现在正在加速的宇宙中,它最终必须结束它的加速进入一个收缩的阶段这是希格斯粒子,也许给我们提供了这样的暗示,它可能会发生。如果你收缩时反弹,那就会导致希格斯粒子回到当前的真空,但现在在一个又热又膨胀的宇宙中膨胀,冷却,形成星系和恒星的过程又会开始。

所以我们在大型强子对撞机中,对微物理学的研究,我们通常不认为它是宇宙学,它只是被设计来看看我们是否能看到希格斯粒子的存在,这对宇宙学来说可能是非常有趣的,甚至你可能会说粒子物理学更有趣,因为它可能为我们指明了宇宙的过去和未来的新可能性,那些我们从未梦想过的可能性,而希格斯粒子正为我们指明这些可能性。

你是怎么进入科学领域的?

我想,当我还是个蹒跚学步的孩子时,我就一直想成为一名科学家。我父亲曾经告诉我——他不是科学家,他是个律师——出于某种原因,他经常给我讲科学家和在科学中发现东西的故事,发现以前没人知道的新东西让我觉得很兴奋。我发现这非常令人兴奋,所以我一直想成为一名科学家。我记得我读过的第一本书,我所有的经历都是…科学一直是我生活中很重要的一部分。所以你知道,在我小时候,我有一个化学实验室,一个生物实验室,一个望远镜,做类似的事情,做很多我能做的研究。你知道,我尽可能年轻地参与研究。

一个领域,我很少接触到这一点物理,直到我在加州理工学院本科,我……我的意思是我在高中物理但他们很乏味的课程,但当我第一次,你知道的,意识到物理是有趣的是当我在加州理工学院本科,我,第一年我被迫学习物理,头两年,那个教授……你知道,几周内我就遇到了包括理查德·费曼在内的非常令人兴奋的人,我完全被说服了:那就是,那就是我想做的科学。然后我开始探索物理学的不同领域因为我刚开始学的时候对物理学知之甚少最后我学的是宇宙学。就像我之前提到的,那是在我做博士后的时候,我碰巧听了艾伦·古斯的讲座——其实我从来没有上过宇宙学的课——那是我第一次接触宇宙学的时候,它占据了我研究生活的很大一部分。

你能分享一些关于诺贝尔奖得主理查德·费曼的故事吗?

我和费曼有过几次交流。我和我的室友问他是否愿意教一门“伪课程”——一门叫做“物理X”的假课程,他每周都会来,并且会回答你可能问他的任何问题。那真的是一件令人兴奋的事,因为从字面上讲,讨论的范围很广。这不仅仅是关于你知道的东西,粒子物理学中你可以问的显而易见的东西。他甚至不太喜欢这种问题。他想让你们引入一些现象,一些神秘的现象然后我们讨论如何解释这些现象。所以这对我来说是非常重要的有影响力的经历。

然后我也和他一起做了我的毕业论文项目,所以那是另一种经历,它在我的思考上留下了真正的印记,包括我对科学的思考自从BICEP2之后一直回到我的脑海里。BICEP2带来了很多有趣的争论,你不会认为科学家们会争论什么是科学的本质,科学是否可测试,可证伪是否重要。这些问题在费曼的脑海里是非常清晰的,我认为传统的,我会说传统的,当然在我自己的脑海里,传统的,非常清晰的,但是,你知道,我一直在听一些非常有趣的观点,拥有一个不可证伪的理论在科学上或许是可以接受的——我觉得这很奇怪,实际上我觉得这很危险——但这让我重新思考了我和费曼那段时间的一些经历。

准晶体是什么?

早在20世纪80年代,我和我的学生就一直在假设存在某种形式的物质,在这种物质中,原子和分子可以自行组织成晶体所不可能形成的模式,但它们也不是随机的。事实上,它们具有晶体和图案所具有的对称性,但晶体不允许有这种对称性。

200年前人们就知道原子可以像积木一样组织成特定的模式原子或原子簇定期重复。这就是晶体成为晶体的原因。如果我用积木来做东西,这已经有近200年的历史了,只有特定的对称是可能的。所以直到最近,你在自然界中观察到的所有晶体,都只符合19世纪建立的32种对称可能性中的一种。到目前为止,我们所知道的一切都是这样的。

但是我们显示,我的学生,多夫·莱文和我的想法是,如果你离开只是一个重复单位,如果你允许自己假设两个重复单位,所以两个重复的原子,重复在不同的频率,突然对称性不可能的成为可能。例如,晶体永远不会组织成任何具有五重对称的结构。这对晶体来说是禁止的——从数学上讲,这是不可能的。但是我们所考虑的准晶体系统可以。事实上,它们可以自行排列,形成一个足球般对称的固体,上面有很多五边形,很多很多不同的五重对称轴,我们甚至可以得到这样的结构。和我们在研究这种想法的时候,有一个小组领导的美国国家标准局丹•谢赫特曼看着各种铝合金,他们偶然发现了一个对称的衍射模式五倍,这是不符合晶体学的法律。他们无法解释,但他们说:“就在这里!我们不明白,但你知道,这是一种可能性。”结果发现,他们得到的模式与我们假设预测的模式完全一致。这是怎样的想法,这就是准晶体的发现是使意识到假设的观点和相关的实验想法,经历了2011年,丹·谢赫特曼获得诺贝尔化学奖的他发现……我们现在所称的第一个准晶体。

准晶体是以你的名字命名的。这是怎么发生的?

所有自1984年以来发现的准晶体,直到最近,都是在实验室中合成发现的——人们甚至认为这是他们需要的;它们是如此微妙的物质形式,它们只能以这种方式形成,然而,我自己的想法基于,你知道,理论推理没有理由一定会这样。一些准晶体可能在能量上是稳定的,如果是这样,它们可能会在自然界中被发现。所以我发起了一项搜索,一项全球范围的搜索,在1998年左右寻找天然准晶体,这是一个很长的故事,但大约10年后,我们在佛罗伦萨的一家博物馆发现了一个样品,这要感谢那里的矿物学家卢卡·宾迪,他帮助我们搜索。我们发现准晶体样品在一个非常复杂的岩石,毫无疑问这是一个准晶体,这样可能是故事的结局,但所发生的是,当我们开始显示这个岩石地质学家,或者我们的结果地质学家,他们非常怀疑这可能是自然的。不是因为它是准晶体,而是因为它具有准晶体的特殊化学性质。它含有金属铝,铝对氧有很强的亲和力,所以在自然界中,有很多铝,但没有金属铝,除非你去铝铸造厂。所以他们说,这必须来自铝铸造厂,而不是来自大自然。

这样发起了一项任务,试图找出这个人从哪里来的样本来自佛罗伦萨,而且在未来两年内我们最终能够表明它来自一个非常模糊的俄罗斯的远东地区,被发现在地面,没有形成铸造,实际上是落在那里的一块陨石的一部分——可能是在一万年前——和来自太阳系最开始的一块陨石,大约45亿年前,所以我们的准晶体大约有45亿年前。然后我放在一起一个地质考察……我放在一起一个地质远征去那里寻找更多的样本,我们发现,因为我们只有一个博物馆里,我们发现了它不仅有准晶体,有其他的新矿物,从未见过的。其中之一是一个混合的铝、铁和镍和团队决定…所以当你找到一个新的矿物必须写一篇论文解释了它的属性,然后你必须发布一个名字,他们做了我称之为Steinhardtite的荣誉。这就是施泰因哈泰矿。这是这块陨石中发现的矿物质之一它有45亿年的历史,其中包括第一种已知的天然准晶体。

像你这样的暴涨研究人员是怎么来研究准晶体的?

我学物理很晚,所以当我决定我对物理感兴趣时,我必须找到我想研究的物理领域。所以我决定,在本科的每一年里探索一些科学领域,更确切地说,是物理学,来决定我想选择哪一个,最后我决定选择一个。但实际上,我没有选择。每一个经历了一些,你知道,某种轨迹,继续其他项目,几乎所有到目前,包括耶鲁大学暑期学习,本来是其结构的无定形硅以至于迅速冷却时将形成一个随机网络,它的特性在当时甚至今天都没有被完全理解,所以我开始了这个项目。这让我对什么样的结构、原子和分子可以形成产生了兴趣。他们真的必须遵守晶体学的规则吗?就像你们大多数人知道的这些故事一样,这是一个漫长而曲折的故事——尝试不同的东西,失败了,最终导致了准晶体的想法。

我总是在寻找好的问题来解决,所以我对我要解决的问题没有任何规则,我必须……但我需要一个想法。所以我一直在听,很多不同的科学领域希望我能找到一个好的谜题。

如果你不是科学家,你会是什么?

嗯。这很难,因为这是我唯一在想的事情。如果我不是科学家,我会做什么?我可能会教一些科学方面的东西。是的,我不会成为科学家但我可能会成为某种老师。至少我可以…你知道,我喜欢学习和研究它。但我很难相信我不会在这方面做研究——至少是自己动手修修补补。


玛吉·麦基(Maggie McKee),自由撰稿人,主要研究天文学和物理学。曾任《新科学家》天文学,她和丈夫住在波士顿附近。

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