
今年的「全球十大傑出科學家」與瑪麗·居里、沃納·海森堡、弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森等科學巨匠齊名,證明青春並非總是被浪費在年輕人身上。無論是憑藉著他們獨到的視角、旺盛的精力,或是每個孩子都擁有的探索精神,這些研究人員始終是能夠改善我們世界的傑出人才。畢竟,他們也將繼承這個世界。點擊此處查看其他「全球十大傑出科學家」名單。
在馬裡蘭州的國家標準與技術研究院(NIST)實驗室外,物理學家伊恩·斯皮爾曼正熱情地談論他最近發表的原子物理學突破性成果。我努力跟上他的思路。他的研究解決了困擾該領域頂尖專家十年的難題。他向我解釋說,透過創造性地運用射頻輻射和激光,他使中性原子像帶電一樣運動,彷彿受到一個並不存在的磁場的操控。我點點頭,嘴巴微微張開。 “什麼?”
簡而言之,史皮爾曼所建構的模型系統能夠模擬真實現象。在這個例子中,物理學家想要製造高溫超導體或量子計算機,但卻不了解其中涉及的物理原理。斯皮爾曼利用一種名為玻色-愛因斯坦凝聚態的物質狀態——由大量超冷銣原子凝聚而成,這些原子大多具有相同的量子特性——創造了破解這一難題的工具,然後利用電磁輻射和激光精確控制這些原子的行為。能夠控制這些原子有助於揭示其中的物理原理。在這裡,斯皮爾曼或許讓我們更接近駕馭一種鮮為人知的實體——非阿貝爾任意子——而這種實體將使拓樸量子電腦成為可能。在物理學家眼中,他是一位英雄。
斯皮爾曼十幾歲時在新墨西哥州,曾考慮成為戰鬥機飛行員,但最終還是追隨父親的腳步,選擇了物理學。對於一個在俄克拉荷馬大學攻讀物理和數學、畢業當天就與女友結婚、之後搬到帕薩迪納攻讀凝聚態物理博士學位的循規蹈矩的人來說,成為戰鬥機飛行員的夢想似乎有些格格不入。但當史皮爾曼談到他的研究時,人們會發現他內心深處蘊藏著一股瘋狂,他會以一種近乎瘋狂、毫不留情的方式鑽研物理難題,直到實驗室獲得可靠的數據。 「伊恩在相同的時間內取得的成就是其他學生的兩倍,」斯皮爾曼在加州理工學院的博士生導師吉姆艾森斯坦說道。
在實驗室之外,斯皮爾曼只在晚餐時才會展現出這種瘋狂。 「我會買一些我從未聽說過的食材,」他說。 “我們剛弄到一种红芹菜——我現在才知道它是大黃。我用它做了一種潘趣酒。”
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