在銀河系中，類似地球的行星可能有110億顆。但是科學家是如何發現這些“新大陸”呢，宇宙學家皮布爾斯創建了一套模型，為發現系外行星提供了方便，也因此獲得2019諾貝爾物理學獎。上週末，文津獎獲得者、宇宙學家、科普作家、中山大學物理與天文學院副教授王爽帶著自己的新作，以“解讀2019諾貝爾物理學獎”為題，為羊城讀者分享人類是如何發現宇宙中的新大陸以及人類如何揭開宇宙起源之謎。作為一名有200萬粉絲的科普大V，王爽說，做科普和做科研是完全不同的兩個行當，做科普絲毫不比做科研容易。

文、圖 廣州日報全媒體記者肖歡歡實習生徐紫棋

71年前，一篇愚人節的論文，首次提出了大名鼎鼎的宇宙大爆炸理論。55年前，兩位科學家因為在射電望遠鏡的天線中總是聽到鴿子排糞便的刺耳噪音，進而發現了宇宙微波輻射。臺上的王爽語言風趣，語調抑揚頓挫，講座一開始，臺下就不時爆出陣陣笑聲。

王爽

王爽給先給大家講了一個有趣的故事。在1948年4月1日，也就是愚人節的那天，《物理評論》雜誌刊發了一篇伽莫夫團隊寫的論文，這是一篇極具愚人節色彩的論文。在作者列表中，伽莫夫強行添加了一個對這篇論文沒有任何貢獻的人，那就是1967年諾貝爾物理學獎得主貝特。伽莫夫之所以要添加貝特，並不是因為他名氣大，而是因為阿爾菲、貝特、伽莫夫，三個名字的諧音合起來恰好能湊成αβγ。伽莫夫也向赫爾曼提出了一個建議，讓他起一個筆名，叫德爾塔，這樣，這篇論文的作者就能湊成αβγδ，結果赫爾曼沒同意這個荒謬的提議。

“但這個事情到最後，赫爾曼肯定腸子都悔青了。”王爽打趣地說，“因為正是這篇發表在愚人節、頗有搞笑意味的αβγ論文，首次提出了大名鼎鼎的宇宙大爆炸理論。此外值得一提的是宇宙大爆炸這個名字，不是剛才那篇任何一個作者起的，起這個名字的人是伽莫夫的一個死對頭叫霍伊爾。”那麼宇宙大爆炸是什麼？王爽簡單解釋了一下：創生之初的宇宙，是一個體積極小、密度極大、溫度極高的火球。由於溫度太高，火球內的光子具有極高的能量，高到可以把原子核直接打碎。所以那時整個宇宙就是個混沌的“湯”，根本沒有原子核,也沒有原子。不過隨著時間的推移，這個火球會不斷地向外膨脹，從而讓它的密度不斷減小，溫度也不斷降低。經過130多億年，這個大火球就膨脹成了我們今天看到的宇宙，這就是宇宙大爆炸。

王爽在做講座

受“鴿子屎”啟發科學家發現了宇宙微波

王爽介紹，1964年，貝爾實驗室的兩位工程師彭齊亞斯和威爾遜，建造了一個大型的射電望遠鏡。但從建好望遠鏡的第一天起，就遇到了一個巨大的麻煩：喇叭口裡的接收天線總會發出“燒開水”般的刺耳噪音。而且不管他們怎樣調整天線的方向，這種噪聲都不會消失。一開始他們還以為是咕咕叫的鴿子在拉屎。他們當時想的是把這個鴿子抓到離他們的這個望遠鏡幾十公里以外的地方放生，但是很遺憾失敗了。為什麼?因為鴿子認路能自己回去。折騰好幾次沒有辦法，他們只好找個獵人解決了鴿子，然後對望遠鏡清理了一番。就在他們志得意滿地覺得自己終於解決問題的時候，打開望遠鏡卻發現折騰了他們差不多一整年的噪音依然存在。

在這兩個工程師快要被折騰瘋的時候，其中一位工程師彭齊亞斯的一個在麻省理工學院工作的朋友幫了他，給他寄去了一篇論文，那篇論文是物理學家迪克與皮布爾斯（2019年諾獎獲得者）合寫的預言宇宙微波背景輻射的論文。“看完這篇文章以後，他發現困擾了他們整整一年的那個燒開水的噪音，其實並不是生活的詛咒，而是命運的眷顧。”王爽感慨地說。

之後彭齊亞斯和威爾遜給迪克打了一通電話，他們告訴迪克，自己已經發現了迪克想找的東西。放下電話以後，迪克沮喪地對團隊成員說到：“各位，我們已經被人搶先了。”隨後這兩組人合作，在《天體物理學期刊》上發表了兩篇劃時代的論文。在第一篇論文中，彭齊亞斯和威爾遜僅用幾百字的篇幅報告了他們發現的無處不在的微波噪音，當然這個曾經討人厭噪音已然變為了福音。“有意思的是，在寫論文的時候，為了文雅，他們沒有直接寫鴿子屎，而是改成了白色介電材料。”

而在第二篇文章裡，迪克等人把彭齊亞斯和威爾遜的發現，與大爆炸理論的終極預言，也就是宇宙微波背景，聯繫在了一起。正是由於這個發現，原本一直打入冷宮，沉寂了整整15年的宇宙大爆炸理論，一夜之間登上科學的神壇。該理論認為，現在主流的宇宙起源理論，宇宙起源於一場137億年前的超級大爆炸，而我們熟悉的所有物質僅佔宇宙中物質總量的5%。時至今日這一理論已遠遠超越科學界的範疇，開始進入流行文化界。“比如說有一個美劇就叫做生活大爆炸。”

科學家意外發現了距地球50光年的飛馬座

王爽說，由於發現了宇宙微波背景，彭齊亞斯和威爾遜獲得了1978年的諾貝爾物理學獎。至於對宇宙學貢獻更大的那5位理論家，全都沒能摘得諾獎，直到本屆諾貝爾物理學獎的揭曉。

2019年10月8日，2019年諾貝爾物理學獎授予了5人中最年輕、也是唯一在世的皮布爾斯。由於諾獎向來不頒給去世的人，這回沒有任何爭議。“熱大爆炸宇宙之父，伽莫夫，沒能得獎；最早預言宇宙微波背景的人，阿爾菲和赫爾曼，沒能得獎；最早發明探測宇宙微波背景儀器的人，迪克，沒能得獎。倒是最年輕的，皮布爾斯得獎了。”王爽惋惜地說。

王爽還向聽眾們講解了除皮布爾斯之外的另兩位諾獎獲得者，瑞士師徒馬約爾和奎洛斯的科研成果。如果一顆恆星的周圍有一顆像地球這樣的行星的話，行星在繞著恆星轉，恆星就會像跳舞的人一樣，它自己也開始圍著行星轉。當這顆恆星朝我們一邊運動的時候，它發出來的光頻率就會變短，這個現象叫做藍移；如果這個恆星在進行遠離我們的運動，它發出來的光頻率就會變長，也就是向紅光的方向移動，這個現象叫做紅移。所以雖然我們和系外的行星非常遙遠，我們沒有辦法看見被光芒遮擋住的其他的行星，但我們可以看到由這個行星所引起的恆星的光發出的週期性的藍移和紅移的交替，這個辦法叫徑向速度法。“正是用這麼一個巧妙的方法，這對瑞士的師徒發現在離我們地球大概50光年，有一個叫做飛馬座51b的行星，這是人類歷史上找到的第一顆太陽系外的行星，這一成就幫助他們拿到了今年的諾貝爾物理學獎。”王爽說。

做科普絲毫不比做科研容易

作為粉絲數近200萬的新浪微博知名科學科普博主， TEDx標準級大會演講嘉賓，王爽常以其幽默風趣、淺顯易懂的方式將天文知識科普大眾。他講起話來抑揚頓挫。“我在和其他人講話時，有時也忍不住像講故事一樣，這可能跟我長期以來做科普有關。”他笑著說。王爽說，每次在做科普講座前，他都要做大量準備工作，為了講一個有趣的故事，他甚至要花一個星期的時間來做準備。

王爽著有《宇宙奧德賽：穿越銀河系》《宇宙奧德賽：漫步太陽系》《給孩子講宇宙》等圖書，在00後的孩子們中間有很高的人氣。他曾獲得過包括“中國出版協會2017年度中國30本好書”和“國家新聞出版署2018年向全國青少年推薦百種優秀出版物”在內的一系列國家級科普圖書大獎。

但王爽卻表示，科普作家並不是好當的。科研和科普是兩個截然不同的行當，科普絲毫不比做科研簡單。在他看來，科普的第一點就是通俗易懂。通俗易懂意味著能讓沒受過任何科學訓練的人，比如中小學生看懂。他舉例說，著名宇宙學家保羅·斯泰恩哈特在《科學美國人》上發表了一篇文章，攻擊“暴脹理論會產生10的500次方個宇宙是不可證偽的”。這個暴脹理論聽起來讓人頭大，該如何理解呢？《哈利·波特》中有個伏地魔。他把自己的靈魂分裂了7次，然後封印在7種不同的事物中。他有7個不同的分身，只要這些分身不全部死掉，他就永遠不會被殺死。類似地，暴脹理論產生了多達10的500次方個宇宙，相當於10的500次方個分身；這樣一來，暴脹就無法被天文觀測證偽，從而變成一個不可證偽的理論。在王爽看來，看來，所有生澀難懂的科學知識都可以通過這種類比而變得通俗易懂。

不過，做到通俗易懂只能算是一個合格的科普作者。要想變成一個優秀的作者，還需要做到生動有趣。遊客之所以願意坐纜車去山上游玩，是因為這個活動能給他們帶來歡樂的體驗；如果不能讓遊客產生快樂的體驗，這個纜車公司就必垮無疑。同樣的道理，讀者之所以願意看一部科普作品，是因為這部作品能讓他們感受到精神上的愉悅；如果不能讓讀者覺得生動有趣，這部科普作品就無法逃避被人遺忘的命運。一般而言，生動有趣是通過講故事的方式實現的。

在王爽看來，要成為優秀的科普作家，還必須具備第三個條件，那就是有個人特色。他舉例說，在一些音樂選秀節目中，經常有導師評價參賽選手：“你唱歌很好聽，但是沒有自己的特點，沒有辨識度。”這樣的選手，往往都無法成為明星。同樣的道理，如果一個科普作家沒有自己的特色，他是不可能火起來的。王爽說，他最喜歡的科普作家是《萬物簡史》的作者比爾·布萊森。他雖然只有本科的學歷，但他當上了美國藝術與科學學院的院士，以及英國杜倫大學的校長。這位作家最大的本事就是講故事，他能將一件稀鬆平常的小事講得妙趣橫生。“在布萊森的魔法世界中，再平淡無奇的事物也會變得妙趣橫生，讓人大開眼界。在我看來，這種萬花筒般的能力，就是布萊森最大的特色。”在王爽看來，這也是他最希望具備的一項能力之一。

“科普寫作首先是寫作，然後才是科普。要想寫出好的作品，最需要的應該是寫作的技巧，而不是科學的知識。”王爽說。

王爽，中山大學物理與天文學院副教授，博士生導師，多年致力於宇宙學方面的研究，主要研究方向包括暗能量、超新星、引力波等，除了研究工作之外他還熱衷科普，是知名科普博主，科普作家，鳳凰衛視、深圳衛視、TEDx標準級大會演講嘉賓。新近出版著作：《宇宙奧德賽：穿越銀河系》《給孩子講宇宙》《給孩子講相對論》。