西格弗里德·赫克尔:创造新科学知识的激动
在第4章中,我们了解到洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos)主任西格弗里德·赫克尔(Siegfried Hecker)和其他人在1991年后所做出的历史性努力,他们通过与关闭的俄罗斯核实验室合作,阻止核技术、核材料扩散。其中,许多的基础科学合作发挥了重要作用。然而,正如他在采访中所言,大部分基础科学合作都属于非常规领域,普通物理学家并不会接触这些领域。
1992年,我们与俄罗斯实验室的科学家们进行了讨论。其中有一个人叫梅什科夫(Meshkov),他是一位伟大的科学家,证实了里克特迈耶—梅什科夫不稳定性(Richtmyer-Meshkov instabilities),我们知道他的名字,但从未见过他本人。
他们有着优秀的人才和不可思议的能力,我们倾听了他们的观点。在工作中,他们非常出色。我们有着更先进的计算机、更好的电子设备,而他们在当时已经掌握了并行处理。他们用着旧式的电脑,运行着并行处理算法。他们有着运算方法,但没有更先进的计算机。他们说:“你们真懒,只使用海量数据运算的计算机进行计算,但我们却必须用头脑计算!”
于是我说,“嘿,我们可以一起工作。我们有先进的机器,你们有更好的算法,我们可以一起努力。”在磁性聚合物中,他们有着更好的引爆系统,可以获得高压,而我们有着更先进的诊断能力。所以我们当时就说道:“你知道我们可以一起做什么吗?我们可以创造新科学,我们可以研究基础科学的本质,这可以帮助你们认识核武器。这属于基础科学,我们可以一起研究。”〔131〕
赫克尔在两卷著作中记录了这一关系。关于实验室对实验室项目(labto-lab program)下的纯科学合作,他写道:
在科学合作方面,有一点至关重要,双方科学家渴望一起从事新颖、具有建设性、激动人心的研究。美国介入俄罗斯核设施,主要是为了防范危险。然而,两国科学家想做事情,而不仅仅是防范事情发生。换句话说,创造新科学知识、开发新技术,令他们兴奋。他们受此吸引,建立了友谊,为冷战后最敏感问题的解决铺平了道路。〔132〕
尽管他们只是研究基本物理现象的本质,但仍然引起了美国乃至俄罗斯政府高级官员的不满:
在1992年2月的第一次访问中,我们列出了大概八个领域:核材料安全、核保护控制、核清点、反恐、防扩散、基础科学以及生态和环境相关科学。我和约翰·纳克尔斯(John Nuckolls)回到华盛顿,把清单交给了沃特金斯上将(Admiral Watkins),他说:“这超过了规定范围。你们可以研究基础科学,但禁止做其他的。”于是,我们签署了一份协议,并指出清单所列领域皆是出于兴趣。然后,我们去了国家安全委员会,对沃特金斯的决定提出上诉。但他们把已与俄罗斯科学家达成共识的清单扔进了废纸篓,说它不该存在,我们不应该签署这样的协议。〔133〕
然而,这并不能阻止美国实验室的科学家们:
在接下来的10—20年,我们依旧进行着我们的研究,同时,也做了一些政府希望我们做的研究,但政府并不禁止“实验室对实验室”项目研究人员的参与。所以,在后来的二十多年里,双方有一千多名实验人员参与其中,我们并没有只是坐在会议桌前或者签发各类文件,我们在围栏后面进行着六大强磁场实验,在强磁场中观察超导体。
你问我,“你在科学研究方面做了什么?”,这就是我们做的。即使不算别的,有一个不同寻常的领域,称为脉冲功率高能量密度物理,它对基础科学非常重要。洛斯阿拉莫斯实验室和全俄技术物理研究所(VNIITF)〔134〕的科研人员一起工作,在这二十多年里,我们在最好的国际期刊上联合发表了400多份论文和报告。真的很了不起。所以,这是一项斐然的成就。我们不仅创造了新的科学,还创造了新的思想。然后,我们还研究了各种技术,并试图将其运用到民用领域,书中有两章讨论了这些主题。〔135〕
在顶级国际期刊上发表了400篇论文,这足以说明其科学影响。
在实践方面,赫克尔举了一个例子。俄罗斯要销毁西伯利亚的核武器,但他们在拆分核武器时却无计可施,此时,我们的科学专业知识发挥了关键作用。
他们问我们:“你们是如何拆分这些武器的?”他们从试验场地回来时,都愁眉苦脸。烈性炸药很危险,钚也难以处理。
他们说:“我们制造了这么多武器,却不知道怎么拆分它们。”
一个来自利弗莫尔(Livermore)的科学家说,“噢,我们用二甲基亚砜溶解接合区域,然后就可以拆开武器了。”
俄罗斯科学家惊呆了。他们说:“你们的礼物太珍贵了。”〔136〕
二甲基亚砜奏效了,它是木材工业的副产品,一种常见的化学溶剂,已经有几十年的历史了。为什么俄罗斯科学家没有想到使用二甲基亚砜呢?为什么一位来自利弗莫尔的美国科学家会发现这一点呢?一段小插曲无法得出太多结论,但我意识到,苏联和俄罗斯科学体系及文化可能是原因之一。尽管苏联在物理学教育与研究方面的理论极具深度,但苏联科学家一旦进入研究所和工作岗位,他们的跨学科交流就少得可怜。即使在一个特定的学科,如物理学,也有大量的科学院研究所致力于深入研究特定的子领域:理论物理、普通物理、核物理、固体物理等。诚然,也有些研究所具有跨学科性质,例如切尔诺戈洛夫卡的化学物理研究所(Institute of Chemical Physics in Chernogolovka),其主要以研究炸药闻名于世。
但总的来说,自20世纪60年代开始,跨学科研究在许多西方国家(尤其是美国)变得越来越普遍,已经成为一种常态,而在苏联却并不常见。在西方,跨学科研究起源于研究型和教学型大学,学科没有高度细化。但在苏联,科学高度垂直分化,催生了大量专业化的研究所,这阻碍了学科之间的交流,过度的专业化反而会在某些方面阻碍科学的进步,核弹头的拆卸就是个很好的例子。