张双南：科幻是科技的审美创造

□本报记者 钱欢青

随着电影《流浪地球》的热映，因刘慈欣《三体》点燃的科幻热再次席卷而来，当很多人都在为终于在电影里看到由中国人拯救地球而激动的时候，更多人开始对真正的天文学、宇宙学产生兴趣。“科幻”不但是基于“科学”的“幻想”，更是对科技的审美创造。那么，对于一个主业研究黑洞的天文学家、天体物理学家而言，《流浪地球》的表现如何？真正的科学和科幻又是什么？

研究黑洞的天文学家和天体物理学家

张双南，中国科学院高能物理研究所研究员，中国科学院粒子天体物理重点实验室主任，国家天文台空间科学部首席科学家，研究领域为黑洞、中子星、宇宙学和空间天文。担任天宫二号空间实验室伽马暴偏振实验、“慧眼”天文卫星以及若干大型国际合作空间天文项目首席科学家。

当我们看到这样的人物简介，一定会觉得“高深莫测”“不明觉厉”，别担心，张双南还是科普中国形象大使，并曾入选中国“十大科学传播人物”，把高深莫测的科学讲得通俗易懂，正是他的强项。也许正是因为这个原因，3月15日晚，在张双南“《流浪地球》的科学与审美”讲座开始前半小时，山大文学生活馆的整个演讲大厅就已经被挤得水泄不通。一上台，张双南就说，“山大不是我的母校，但是我的祖校，因为我父亲是从山大毕业的。他因为身体不好没来，我这次来也是替父亲来看一看母校。”

张双南1962年出生于河南确山，知识分子的良好家庭环境，让张双南从小就养成了勤奋努力、刻苦钻研的性格。1979年，他以优异的成绩考入清华大学工程物理系，1984年考入中国科学院高能物理研究所读硕士研究生。其间，他的指导老师就是被誉为"中国的居里夫人"的著名物理学家何泽慧。用张双南自己的话说，上了大学觉得自己书读得不够多，于是又上了研究生，“还是觉得书读得不够”，就又出国留学，并在英国南安普敦大学获得博士学位。1989年底，张双南从英国应聘到美国宾夕法尼亚大学，同年底到美国航天局太空总署马歇尔飞行中心进行天体物理研究，期间获得美国“杰出科研成果奖”。上世纪90年代末，美国权威学术刊物《天体物理学》发表张双南、崔伟和陈莞的研究成果：率先观察黑洞的自转现象。该论文在世界天体物理学界引起轰动，其研究成果被认为是现代天体物理研究中的重大突破。

《流浪地球》的科学设定和技术可行性

被誉为开启了中国科幻电影元年的《流浪地球》，以天才的创意，所彰显的中国价值观，以及令人震撼的特效和画面，给人带来无比震撼和回味无穷的审美体验。对这部电影，张双南也极为期待。其实早在1月27号在中国科技馆的点映场，张双南就收到了邀请，可惜那天因为要参加实验室的年度战略研讨会议只好错过，“等到了2月8号才终于如愿以偿”，“看《流浪地球》时我全程融入剧情，虽然没有像朋友圈里面的女孩子们那样感动得流泪，眼眶可能也是湿了”。

张双南用4个“好过瘾”来点赞《流浪地球》，“带着地球奔向希望、点燃木星的想法，是世界级科幻的想象力，好过瘾！中国人拯救人类，一改好莱坞称霸天下的局面，好过瘾！刘培强的形象展现出中国军人和航天人应有的正气，好过瘾！影片场景特效，尤其是地球表面景象以及木星与地球连接的画面极为震撼，好过瘾！”

除了“好过瘾”，张双南还表示，《流浪地球》之所以如此火爆，是有其科学背景的。首先就是“地球为什么要流浪”，他表示，就地球与太阳的距离而言，如今我们其实是在“宜居区”，但是，太阳演化17.5亿年后，辐射将会增加，随之地球将会偏离太阳宜居区，由活球变为死球。另外如今的太阳是主序星，状态稳定，而50亿年后，太阳变成红巨星，最终将吞掉地球。如果地球不想被吞掉，就需要不断地把自己往外推。在这一过程中，太阳将会发生氦闪，最终变为白矮星，停止为地球提供能量。所以，为了追寻生存，地球只能踏上流浪旅程。其次，点燃木星。电影中说因为木星引力异常，导致地面发动机故障，地球被木星引力吸引，即将球毁人亡。而木星大气中89%的氢气含量与地球大气中21%的氧气含量一旦相遇，轻微的火花都会导致大爆炸，因此点燃木星是可能的。另外，影片中重核聚变发动机是通过烧石头来获得能量，而从原理上讲，烧石头的确可以产生能量，只不过目前这项技术尚不被人类所掌握。

不过张双南也表示，虽然在科学原理上这些问题都是成立的，但在技术上《流浪地球》也有值得吐槽的地方，“比如，我们能够让地球刹车吗？虽然原则上是可以让地球停下来的，但计算表明，停止地球自转花费的能量超乎想象。这一过程将会伴随大量自然灾害，而最大的灾难在于地球停止自转后将会失去磁场，这样一来，太阳中的高能粒子就会直接将大气层消灭，地球在流浪前就已经弹尽粮绝。另外，只要发动燃烧足够多的石头，理论上是能够把地球推出太阳系的，但这一过程要耗费巨大的能量，根据动量守恒，恐怕地球还没流浪多久，就剩不下什么东西了。最后，点燃木星能够推开地球吗？电影中由于发动机故障导致计划失败，实际上，木星爆炸的冲击力不太可能推走地球，如果真要达到推走地球的爆炸，地球面向火星的一面将面临毁灭，包括发动机。”而影片中极为紧张刺激的点燃木星的过程，张双南也觉得其实有更简单更直接的方式，那就是使用强激光武器。

要让中国人的名字出现在世界科学史上

比较而言，张双南觉得《星际穿越》更加完美，“在科学上运用了最前沿的理论，在人文内涵上又凸显了让爱穿越时空的主题，两者完美结合”。《星际穿越》请了一位顶尖的科学家基普·索恩作为电影的科学顾问，拍摄之初，基普·索恩就跟制片方约定，电影中的任何内容都不能违背宇宙科学。担任《星际穿越》科学顾问后没两年，基普·索恩就因发现引力波获得诺贝尔奖。

张双南表示，如果说艺术是来源于生活高于生活，是对生活的审美创造，那么科幻则是来源于科技，高于科技，是对科技的审美创造，而科学是对自然的审美发现。作为顶级科学家，张双南这些年也不断地做着一些科普工作，希望让更多国人了解什么才是真正的科学和科学精神。在《开讲啦》《一席》等节目中，张双南都对科学本身作过细致的梳理和分析。

张双南说，历史上有个著名的李约瑟之问——中国古代的文化和技术都比西方先进很多，为什么科学不是在中国产生的？对于这个问题，爱因斯坦认为，现代科学起源于希腊的形式逻辑和文艺复兴时期以伽利略为代表的实验科学，而中国古代，这两者都没有。杨振宁则认为，中国古代之所以没有诞生现代科学，是因为中国有周易和天人合一的观念。

张双南说，“什么是科学？科学就是刨根问底。科学有3个要素，它的目的是发现规律，它的精神是质疑、独立、唯一，它的方法是逻辑化、定量化和实证化。而中国古代的诸如阴阳和五行等学说，是文化、是哲学，但不是科学，我们总是止步于实用的技术，而不去探究背后的规律。”

张双南说：“有一次《科学》杂志采访我，问我在国外好好当着教授，为什么要回国。我的回答是：我在国外教书的时候，发现我用的教科书上所有的名字全都是外国人，科学史上的几乎所有重要发现，都不是中国本土的科学家做出的，我想改变这一状况，所以我决定回国。”孙婷婷 绘

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