书评:黑洞布鲁斯和其他来自外太空的歌曲,詹娜·莱文(Janna Levin)

去年二月,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)宣布了一项历史性的宣布:他们探测到了引力波,时空结构中的波纹,这是一个世纪前阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)提出的理论。 LIGO的巨大发现,也是LIGO项目本身的巨大潜力,是著名宇宙学家詹娜·莱文(Janna Levin)的最新著作《黑洞蓝调》和《外太空的其他歌曲》的主题。 莱文似乎是传达这一令人难以置信的成就故事的理想人选,另外两本主流科学书籍的作者是《宇宙如何发现它》和《图灵机的狂人梦》 。 黑洞布鲁斯(Black Hole Blues)有很多事情要做:核心是主题性和有意义的发现,作者是主题专家,而且标题极为醒目。 因此,您可以想象阅读这本书并发现它兑现诺言的程度是多么令人失望。

我希望有一位掌舵的科学家,莱文的著作将集中在LIGO背后极其复杂而有趣的科学上。 但是,让我们备份一下。 什么是LIGO?

LIGO是40多年积极实验和100多年理论的结晶。 这是爱因斯坦最有争议的理论之一,由美国国家科学基金会(NSF)支持,注资数亿美元,即使是他也很难解决的理论。 更具体地说,它是一对几乎相同的观察点,负责检测距离的微小变化,尤其是当4公里长的管子的生长或收缩小于质子的宽度几分之一秒时。 这样的事件将(并且确实)证实了爱因斯坦的引力波理论,即当一些天文学上有力的事件发生时,例如两个黑洞相互撞击或中子星爆炸时,该事件周围的时空就会起伏。 LIGO代表着一个大胆的科学家团体,不仅同意爱因斯坦的理论,还大胆地暗示我们可以通过制造有史以来最强大的麦克风来实际探测地球上的那些波,该麦克风通过将激光发射到悬挂在百万美元反射镜上的激光进行监听。玻璃单线。

看到扎根于科学有多么容易? 在《 The Hitchhiker’s Guide to Galaxy》中带有“不可能驱动器”的飞机上,这些东西简直荒唐可笑。 对于我们所有人的书呆子而言,令人失望的是,LIGO背后的科学绝对不是本书的重点。 相反,莱文(Levin)渴望揭露LIGO背后的个性和个人奋斗。 因此,她的工作主要是新闻业。 从1970年代开始有数小时的记录访谈,当LIGO的想法开始形成时,以及一些主要的物理学家本身,Levin有足够的资源来讲述这个故事。

尽管有这些优点, 黑洞蓝调仍然在两个方面受到阻碍。 首先是,如果可以相信列文的帐户,那么LIGO的历史就不会像它的科学那么有趣。 可以概括如下:曾经对爱因斯坦的引力波理论持怀疑态度的科学家最终相信了它,并在获得资金并建造了复杂的仪器之后证实了这一点。 他们的成就是巨大的,但背后的个人兴趣却很有限。 随着世界上一些最受瞩目的学者跨组织和跨国际组织的合作,人们有望看到烟花爆竹。 然而,几乎没有爆发。 根据莱文所引用的访谈,科学家们似乎是彻头彻尾的温和派,这些访谈因记忆和自我检查而变得迟钝。 没有任何关键的,激怒的“只是行不通!”的时刻。 约瑟夫·韦伯(Joseph Weber)的一位科学家的确因其糟糕的实验技术和可疑的观察而声名狼藉,但这件事只是导致他被踢出了该项目。 这甚至都没有使他脱离同龄人的良好风范。 在科学和专业上如此多的利害攸关之举,莱文无法从LIGO的故事中激发更多的兴奋感是一个奇迹。

这将我们带入第二个问题:列文的叙事缺陷。 从结构上讲,她到处都是。 她花几页时间进行1970年代的采访,然后转而与他人进行现在的紧张采访,然后完全放弃这个话题,惊叹于天文台的规模,这并不罕见。 这种流动性被认为是为防止我们的读者感到无聊而采取的一种策略,可能产生使我们头昏眼花的反作用。

这不是唯一的风格问题。 莱文喜欢类比,为什么不呢? 他们是帮助我们的外行人了解她复杂的专业领域的科学家的最大希望。 有时它们执行得很好,就像这样一个描述如何检测引力波然后将其转换为音频的示例:

用一个不太完美的类比,天体灾难是指拨动,时空是弦的集合,而实验装置就像吉他的琴身。 或者,向上移动几个维度,天体灾难就是槌,时空是三维鼓的外皮,设备会记录鼓形状的调制信号,从而将无声乐谱作为声音传给我们。

这个隐喻的目的很明确:帮助我们理解一个看不见而复杂的概念。 然而,在其他地方,莱文却忽略了她的文学手段的目的,并不必要地试图唤起诗意。 有一次,她将LIGO观察站与医院的病人进行了比较:血液是激光发出的光,恰好是红色。 动脉是容纳激光的隧道; 医生是研究人员; 生命的支撑是电力,或者是NSF。 esh 甚至列文都知道这很费力:“我不倾向于按医生和病人的比喻来表达。 它并不能很好地容纳所有内容。”那么,为什么要打扰呢?

您可以原谅科学家雇用一些笨拙的比喻,但是更大的问题不是叙述,而是新闻。 列文(Levin)对细节的选择显得过于热心和专横。 她在黑洞蓝调 ( Black Hole Blues)的257页中占据了令人惊讶的比例,这些零食既不存在也不存在。 一章以史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)对科学下注的偏爱的有趣而漫长的总结开始。 这建立了一个轶事,霍金在此事上输给了LIGO的首席科学家之一基普·索恩(Kip Thorne):

当他以同意的方式订阅一本性感杂志的形式付款时,“是激怒了基普(Kip)被解放的妻子”。至少从那时起,这个故事就广为流传。 Kip的解放妻子Carolee Joyce Winstein说:“我从未感到愤怒。” “我的反应比任何事情都令人惊讶。 。 。 因为我认为妇女运动正在使人们对这些事情敏感。 显然我弄错了。 对于媒体来说,这可能太沉重了,所以就变成了刻板的“妻子很生气”的故事。”完全不谨慎的卡罗莉觉得整件事很有趣。

如果莱文的赌注是我们同样也会觉得这件事很有趣,那么她比霍金更糟。 这是Levin用长引号而不是亲自发表强调的许多例子之一。 结果是一本书感觉完整而准确,但是却趋向于徘徊,使读者感到纳闷:“为什么要去那里?”

确实,这对莱文来说是我最大的问题,这不是因为她的讲故事特别薄弱,而是因为她的科学解释特别有力。 毫不奇怪,她的最佳写作以使复杂科学易于理解的形式出现,例如在这种情况下,她正在解释LIGO的基本思想:

想法:悬挂镜子,使它们可以自由地平行于地球摇摆,并看着它们在过去的引力波中折腾。 跟踪它们之间的距离,它们的运动将记录时空变化的形状。 由于光线的速度是恒定的,因此光线在轨道上奔跑所花费的时间将决定路线的长度。 如果光传播时间更长一点,则反射镜之间的距离会拉长。 如果光的传播时间短一些,则镜之间的距离会受到挤压。

像这样的简单明了的段落很少见。 莱文经常被困在试图变得聪明-就像前面提到的医患比喻-而不是试图变得可读。 有一次,她对LIGO的实验设计进行了有趣的讨论,但持续了不到两页。 太多问题无法回答。 如何测量光干扰? 建造更多天文台将如何增加我们从重力波中学到的东西? 当噪声大于信号时,研究人员如何将信号与噪声隔离?

最后一个问题对LIGO极为重要,莱文(Levin)确实会时不时地提及它。 她解释说:“噪声是一个大话题。” “合作中的某些人只是在噪音方面工作。”当掘进的土拨鼠或经过的垃圾车可能使整个天文台翻倒时,需要一群研究人员“将噪音压低”,这给了机会Levin凭借Black Hole Blues扮演了类似的角色,不仅是快速发展领域的联络人,而且是放大器。 不幸的是,对于她的读者来说,输出大部分是噪音。