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「慧眼」背後的「靈魂人物」

周一有約

全曉書 喻 菲 屈 婷

他頭髮半白,身材瘦削,骨子裡卻總要和西方主流學術觀點「唱唱反調」;他言語溫和,還常常愛笑,自己也奇怪學生們為什麼對他個個言怕;他衣著樸素,騎著一輛破舊的腳踏車在校園裡穿梭,腦袋裡卻常想著宇宙起源這樣的大問題……

他就是科學院院士、中科院高能物理研究所研究員、清華大學教授李惕碚,首顆X射線天文衛星「慧眼」背後的「靈魂人物」。

「慧眼」全稱硬X射線調製望遠鏡衛星(簡稱HXMT),於本月15日發射升空。為了這顆衛星能夠立項,李惕碚奔走呼籲長達近20年。他的心中裝著自然科學發展的大圖景、大目標,這註定是一條不平坦的道路。

發現新「大陸」

1963年從清華大學工程物理系畢業時,李惕碚被分配到原子能研究所云南高山宇宙線觀測站,就此走上了基礎研究的道路。

1980年,李惕碚第一次走出國門,到英國做訪問學者。「當時,國內才有計算機,我要跑到科學院計算所去做計算,程序要一個孔一個孔打到紙帶上去;到了英國,電腦已經有操作系統了,還有機會接觸到前沿的數據。」李惕碚回憶說。

有這麼好的條件,同時又有和非常優秀的外國學者共事的機會,李惕碚如饑似渴地學習和工作著。不過,當節奏過於緊張時,他也找到了一種獨特的排解壓力的方式——看恐怖片。「當時,國內的恐怖片很少,國外的恐怖片,像吸血鬼、殭屍這類的,挺吸引人,還能轉移緊張感。」

不過,恐怖片的橋段只是這位「不接地氣」的學者為數不多的一個「趣談」,他的腦子裡大部分時間都裝滿了各種各樣的科學問題。從英國回來后,他開始認真思考:如何讓在高能天體物理領域趕超世界前沿?

在他的推動下,中科院高能所開始嘗試用高空氣球搭載硬X射線探測器,到大氣層之上進行觀測。「美國一個氣球上的硬X射線儀器要花幾百萬甚至上千萬美元,而我們的球載探測器作為科學院的重點項目,也只獲得幾十萬人民幣的支持,怎麼去和美國比?」李惕碚指出,在硬X射線這個波段天體觀測成像尤為困難,這是造成探測器價格昂貴的主要原因。「硬體做不起,人想都不要想,這就逼著我們去創造新的成像方法。」

於是,李惕碚和自己在科學道路上多年的老搭檔吳枚研究員一起,著手在數據處理方程的海洋中開闢新的航道,想利用現有的不能成像的儀器來實現成像。「我們倆差不多在同樣的思路上前進,整條思路都是我們互相討論、互相補充形成的。」李惕碚說。

1992年,李惕碚和吳枚正式建立了直接解調方法。與西方在上世紀70年代發展起來的複雜和昂貴的編碼孔徑成像技術相比,這種方法利用技術成熟、造價便宜的准直探測器(非成像探測器)的掃描數據,就可以實現高靈敏度和高解析度的成像,技術優勢十分明顯。

1993年,李惕碚提出了基於直接解調方法的硬X射線調製望遠鏡的設想。這是一個「野心勃勃」的空間科學計劃:完成人類首次硬X射線成像巡天,發現大批黑洞,深入研究中子星和黑洞強引力場中的動力學和高能輻射過程。如果能及時實現,將在一個重要的基礎科學前沿實現跨越式的發展。

赤子的「牢騷」

然而,讓李惕碚沒想到的是,從提出建議到正式立項,這一等就是18年。

在為項目奔走呼籲的漫長過程中,李惕碚坦誠自己「發了一些牢騷」,項目進度一拖再拖,一位科學家的滿腔熱忱都化作了無盡的焦急和遺憾。

「近代很落後,我們這一代人,受到錢三強、何澤慧、王淦昌等老一輩科學家很深的影響,真希望推動的自然科學走向世界前沿。」正如李惕碚所言,他的牢騷里沒有摻雜任何個人的恩怨得失。

2010年,在王淦昌紀念文集首發式上,李惕碚在發言中深情地回憶起這位「兩彈一星」的元勛對HXMT項目關心和垂問的往事,聯想到王先生1940年就提出了探測中微子的實驗方法卻無法在實現,只能無奈地「讓別人去做」,兩代科學家面臨科學機遇喪失時同樣的心痛是那麼令人動容。

李惕碚也從老一輩科學家身上汲取了克服困難的勇氣和韌勁。不管是學術爭議,還是經費得不到落實,他從來沒有放棄過。而文革期間,高能實驗物理的重要奠基人張文裕先生的一番教誨讓他銘記至今:「先生用自己的經歷說明,即使在歐美國家,基礎研究也不容易受到重視,需要耐心地說服政治家和出資人。他勉勵我們既要保持熱情,又要有耐心,不要過於著急。」

HXMT衛星終於在2011年正式立項,之後歷經5年艱辛,最終研製成功。雖然已從一線退下,李惕碚談到發射上天時,連說自己很緊張。

隨著國外硬X射線望遠鏡陸續升空,HXMT衛星已經失去了很多機遇,但李惕碚對這顆衛星仍然寄予很大的期待:「它還是建立在直接解調的新方法的基礎上,而且比起當年的設計,功能大大擴展了,目前是這個領域裡能量範圍最寬、解析度最好的望遠鏡,很有希望獲得重要的結果。」 (據新華社)



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