最近几年，重大的科学发现之一当属宇宙加速膨胀。在神秘的暗能量的作用下，宇宙会变得越来越稀疏，最终在冰冷中死寂。当时有两个科学家小组独立的通过天文学观测做出了这一惊人的发现，其中之一就是美国加州大学伯克利分校的天体物理学家索尔•帕尔马特（Saul Perlmutter，下图）领导的团队。不久前，珀尔马特接受了《科学美国人》杂志的采访，就发现宇宙加速膨胀过程中的“一锤定音”等读者关心的问题一一作了解答。

 

　　记者：在发现宇宙加速膨胀的过程中，您用Ia型超新星作为距离测量的“标准烛光”。那么您是如何进入超新星搜寻这一领域的？

 

 

　　索尔：我的研究生是在加州大学伯克利分校念的。路易斯•阿尔瓦雷斯（Luis Alvarez）是伯克利众多的杰出人物之一。正是他开启了无畏求知并且为此研发工具的传统。例如，他发明了第一台防抖动摄像机。

 

　　阿尔瓦雷斯曾建议他的团队成员，也是我的导师理查德•马勒（Richard Muller）研发超新星自动搜索的有关技术。值得一提的是，他们还第一个成功进行了自适应光学的实验。

 

　　记者：作为研究生时您便开始参与研发用来自动搜寻的超新星的技术，但是您还发现这一技术可以用于其他的目的，是吗？

 

　　索尔：我对马勒、马克•戴维斯（Marc Davis）以及皮特•赫特（Piet Hut）提出的一个理论很感兴趣。他们认为，围绕太阳转动的一颗伴星可以解释地球上发生的周期性物种大规模灭绝现象，他们把这颗伴星称为“复仇女神”。我们发现，作为天空中为数最多的恒星，你无法知道其中是否有一颗在围绕太阳转动。由于距离我们非常遥远，它相对于我们的运动非常微小。于是我们决定用自动搜寻超新星的同一架望远镜来监测天空中红色恒星的运动。为此，我开发了相应的精确测量视差运动的天体测量技术。

 

　　记者：从那以后，您还在搜寻“复仇女神”过程中做过其他工作吗？

 

　　索尔：搜寻“复仇女神”是我们正在做的事情之一，不过我们的主要任务是自动搜索近距超新星，我为此开发了一些新的软件。我们搜寻超新星，一旦发现之后便对其进行编号并进行跟踪，因此你可以比较我们发现的每一样东西。

 

　　记者：您个人更偏向于理论还是观测？

 

　　索尔：我绝对是偏向于天文观测的。我很喜欢通过实践去探索宇宙，并且通过测量去搞清楚它的运转方式。

 

　　记者：在20世纪90年代，您是由十几个人组成的超新星宇宙学计划的负责人。当时您是如何领导这个团队的？

 

　　索尔：我想你问的是如何带领自己的团队去实现所期望的目标。有时候我觉得有些事自己来做速度会更快，然后你要处理的事情就会一件接着一件出现。我想营造的是团队中的成员能主动站出来承担任务的氛围，因为这是一个更有活力的组织方式。你会发现你不可能事必躬亲，最好的氛围是团队中的每个人都觉得和自己共事的人都比自己强，他们因此会做的比预期的更好。

 

　　记者：参与这样一个项目有什么负面作用？

 

　　索尔：对于我的科学研究生涯来说，最坏的事情莫过于我总是担心未来24小时会发生什么，有时甚至是2个小时之后就会发生。这对于一个普通人来说真是糟糕的生活方式。

 

　　记者：当您开始这个项目时，原本打算是证实宇宙是减速膨胀的，但是超新星数据并没有支持这一观点。当时是不是存在这样一个情况，有人提出“也许我们该考虑一下宇宙在加速膨胀”？

 

　　索尔：确实有一些事情促成了这一点。超新星1992bi误差已经落在了加速膨胀的范围内。于是我问，我们该怎么办，这是否意味着一个具有负质量的宇宙？接着有人说这是宇宙学常数，我们可以把它纳入进来寻求新的解释。尽管我们不排斥宇宙学常数，但是每个人都认为它应该是零。如果由于它大幅度的偏离零，那么宇宙看起来就会远非现在的样子。

 

　　确实，爱因斯坦曾把宇宙学常数称为“他最大的错误”，它可以使得宇宙免于引力坍缩而保持静止。但是我们对超新星红移的测量——其中也涉及到对宇宙学常数和宇宙临界质量的假设——使我们得出了有关宇宙命运的结论。

 

　　通过这一测量从中可以探寻一些深刻的问题，例如宇宙是否会永远存在、宇宙是否无限大、宇宙是否弯曲等。有什么还能比通过实验去回答这些问题更诱人呢？

 

　　记者：那么在数据分析上您们花了多长时间？

 

　　索尔：分析所有的数据花了很多时间，包括大量的核对。最后当你把它们画在哈勃图（体现距离和红移的关系）上的时候，你还有几件事情需要检查。

 

　　一开始我们把7颗超新星点在哈勃图上的时候，发现宇宙的ΩM=1。换句话说，宇宙的质量密度使得我们的宇宙是“平直”的，它既不会永远膨胀，也不会最终坍缩。之后我们又从“哈勃空间望远镜”得到了一些数据，结果大为不同。原因是“哈勃空间望远镜”可以观测到更为遥远、红移更高的超新星。这是第一次我们的数据开始向更深远的宇宙延伸。

 

　　结果发现ΩM并不等于1，我们的数据第一次暗示了也许还存在宇宙学常数的贡献，时间是1997年初。

 

　　最终我们搜集了42颗超新星。但是误差依然很大，而且还有许多地方需要交叉认证。除非你检查了每个细节并且排除了错误的可能性，否则宇宙加速膨胀的结果都难以令你自己信服。

 

　　记者：因此您们是逐渐得到宇宙加速膨胀这个结论，而并非是突然一下子意识到的？

 

　　索尔：如果你说的是一锤定音的时刻，确实最后我们在某一刻确定了我们的结果是正确的，并且打算公布我们的结果。这可能也是最不同寻常的一锤定音，因为这一锤我们整整挥了9个月。期间，我们不断地审视我们一整年的数据，它对于我们任何人来说已经没有什么可惊讶的了。要说有一点令人惊讶的话，就是你逐渐开始相信它了。

 

　　对于我个人而言，最接近一锤定音的时刻是我在圣克鲁兹做报告的时候。当时我正在展示我们的结果，并且试图说明其中的含义。在我做完报告之后，著名宇宙学家乔尔•普里麦克（Joel Primack）站起来说：“在有人问问题之前，我想向听众说明宇宙学常数的意义。这真是一个惊人的大发现。”当时，人们的脑袋中并没有宇宙学常数的一席之地，但是从那一刻起一切都将改变，时间是1997年的11月末或12月初。

 

　　之后我们决定正式发表我们的结果，同时在1998年1月9日的美国天文学会会议上张贴了海报。除此之外，我们还在会议上做了一个报告，并且召开了一个新闻发布会。随后当另一个小组的“反引力”结果也公布的时候，事情就变得更明晰了。

 

　　记者：另一个由澳大利亚国立大学的布莱恩•施密特（Brian Schmidt）领导的高红移超新星搜寻小组也在从事类似的工作。那么您们的超新星宇宙学计划和高红移超新星搜寻项目之间是一个怎么样的竞争关系？

 

　　索尔：两个小组公布的结果彼此相似确实说明了很多问题。在科学史中，人们似乎都乐意接受新的发现。到1998年底，许多人都接受了我们的发现。在做出这一发现的过程中牵涉到许多不同的事情，从我个人的角度来看，我们小组成员的艰苦劳动为最后的发现打下了坚实的基础。之后的1个半月，另一个小组也公布了他们的结果。我们小组觉得，这里有一个先后问题。尽管在正式发表的文章方面另一个小组确实比我们早。

 

　　记者：为什么您们不在1998年1月，也就是在公布您们的发现时发表结果呢？

 

　　索尔：我们当时认为向天文学界公布我们的结果才是最重要的事情，而且我们想确保每一个细节都万无一失。在这个问题上没有先后的问题。

 

　　我想大多数人感觉这两者其实可以是同时的。如果我们“马虎”一点，我们确实可以抢先发表。但这不是我们的信条。当你回过头来看，这一发现涉及到方方面面的共同努力，而且也花费了我们多年的时间来搞清楚其中的每一个细节。所以这一发现不是由某个人单独做出的，而是整个团队艰苦卓绝地努力的产物。

 

　　记者：那么什么是您成功的秘诀呢？

 

　　索尔：我认为最重要的事情是要乐于学习、敢于开辟新的领域，但同时你又要有团队协作精神。绝大多数时候一个人是无法胜任的，你必须依靠一个团队，大家齐心协力去完成一件事情。有时候我很惊讶，有的科学家穿着白大褂独自一人在实验室一呆就是几小时。就我而言，除了善于思考问题之外，对于一个科学家来说最重要的事情是寻找合适的合作伙伴，同时和你的团队一起分享发现的过程。

 

　　记者：每年10月份当诺贝尔奖公布的时候，您是不是会很兴奋？

 

　　索尔：获奖是一件很有意思的事情，其中最令人关注的当然是这份荣誉。对于做出杰出贡献的人来说，这真是一件非常好的事情。人们可以等上一辈子来看自己是否有可能获诺贝尔奖，当然我并不认为这是一种十分健康的心态。