第一章 学古探微
陈逸贤:星空浩瀚无比,探索永无止境
文 陈丽阳 程雨褀
· 陈逸贤 清华大学物理系2016级本科生
特奖答辩的海报上,三篇天体物理论文的题目被放在最显眼的位置。尽管可能因之前两次获得英语演讲比赛冠军而为人熟知,但陈逸贤还是将更多的重心放在科研上。
陈逸贤在进行英语演讲
科研方向:前瞻性是一种学术品味
陈逸贤现阶段主要从事的科研方向是天体物理中的行星研究。这个在20世纪90年代才进入科学家视野的领域在近二十年内蓬勃发展,2019年诺贝尔物理学奖的一半就授予“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”的Michel Mayor和Didier Queloz。
“类日行星系中有30%是近日超级地球,10%是远日巨行星,这两种行星非常广泛地分布在外行星系中,比近日热木星的出现率要高很多。但是有很多因素在威胁它们的存在,例如,超级地球可能会很快地吸积气体膨胀为巨行星,而远日巨行星有可能在行星盘内迅速向内迁移到恒星附近变成热木星,远日巨行星可能在盘中进行快速的动力学吸积长成褐矮星,等等。针对以上三种问题,我的三篇文章分别提出并研究了相应的可能解决机制。”
对于自己现阶段的科研成果,陈逸贤非常谦虚:“其实我做的东西、用到的工具都还是比较基础的,许多做凝聚态和高能物理的学长做的东西就非常深奥,需要很深厚的物理背景才能做。”
陈逸贤选择现在的科研方向并非出于偶然。2018年年末,当他找到林潮老师时,已经对观测有所了解的他本来打算做“大黑洞和周围一些小黑洞相互作用产生引力波”的课题,但由于当时还未学习广义相对论,林潮老师建议他先选择一些行星的题目。
陈逸贤在做报告
“林潮老师对我说,提出正确的问题,比找到正确的答案更重要。毕竟所有人都在追逐热点问题并寻找答案,但很少有人能另辟蹊径,敏锐地察觉到暗处的宝藏。从某种意义上说,这就是杨振宁老先生说的,看不见摸不着的‘品味’。林老师就是一个品味很好的人。‘品味’,不是2017年诺贝尔奖颁给了引力波,就让我2018年也继续做;而是林老师2018年建议我做行星,诺贝尔奖在2019年就颁给了行星,2019年建议我去做超大质量黑洞,诺贝尔奖在2020年就颁给了超大质量黑洞。这种前瞻性深深地震撼了我。”
导师选择:“尽量多找一些老师聊聊,再确定自己的方向”
陈逸贤大一时就参加了张有宏老师的天文SRT(Students Research Training,清华大学大学生研究训练计划),主要是分析费米望远镜的探测数据。在接受了一些编程和学术训练之后,陈逸贤意识到自己的兴趣可能更偏向于理论研究,于是便找天文系(前身为天体物理中心)的冯骅老师交流,希望跟着他做研究。冯老师建议他多找一些老师聊一聊,“不要因为你只认识我就跑到我组里来,你应该多认识一些老师,再确认哪里最适合你”。
于是,在接下来的几个月里,陈逸贤找了许多天体物理中心做理论研究的老师。他联系白雪宁老师后,白老师把他加到了课题组例会的邮件列表。令人意想不到的是,陈逸贤从中收到的第一封邮件不是组会通知,而是美国艺术与科学院院士、高研院研究员林潮教授访问清华的消息。陈逸贤来到林潮老师的办公室面谈了几个小时,“一切都是那么投缘”,他就这样将林潮老师确定为自己的导师,也找到了自己的科研方向。
在通往科研的道路上,陈逸贤很感谢几位风格不同的良师益友。白雪宁老师在每年的春季学期都会开一门天体物理的研究生课。陈逸贤大二时不仅参加了这门课程,还积极参与了课堂讨论。“当时的大主题是等离子体天体,我的题目是转动不稳定性,相当于从零开始调研,我就一步步地找文献、推公式。在整个过程中,白老师也给了我非常悉心的指导。”白雪宁老师的风格是比较“严格”的:“大二结束的时候,我在第一个课题上有了一点初步进展,就去乌鲁木齐参加一个高研院举办的学术会议,并在会议上作15分钟的报告。我跟白老师讲能不能给我20分钟,他的回复是,如果我对课题足够有把握,无论是两分钟还是两小时都应当能讲得游刃有余。后来,我精心调整了报告内容,用15分钟将课题很完整地讲了下来。”
林潮教授则是另外一种风格。“林老师自己是很‘工作狂’的一个人,他每天只睡六七个小时,数十年来皆是如此。但是他对学生很‘放养’,可能因为他的学生太多了。”林潮老师目前没有固定的科研项目组,指导的学生也是“loosely connected”,因此陈逸贤的课题基本上是由自己主导。“林潮老师的研究范围很广,基本上跟动力学相关的内容都有涉猎;我和一个做博士后的学长一起讨论具体的问题,林潮老师指导大方向。如果你遇到瓶颈,林潮老师会和你一起想办法,然后你再自己推进或者找合作。”陈逸贤和导师的关系也非常亲密:“林老师2019年刚退休,我在伯克利交换学习的时候偶尔会跑到他家里面蹭吃蹭喝。”
陈逸贤在高研院
对于科研方向的选择,陈逸贤认为适合自己的才是最好的。“我自己比较喜欢理论研究,因为想象空间很丰富,当然有时候觉得自己很‘民科’。”陈逸贤建议同学们在可能的范围内多做尝试,选择适合自己的方向,找到兴趣是最重要的。
交换经历:不要让课业去主宰你的选择
对陈逸贤来说,有两个东西对科研至关重要:一是思路的连续性,这样才能抓住瞬息的灵感;二是与人合作,分享想法和计算结果。在伯克利的半年里科研时间比较充足,回国后的半年也因疫情出不了门,陈逸贤就在这一年里对自己之前的许多工作进行了完整的总结和优化,主要的论文也都是在这段时间发表的。他说,在伯克利相当于经历了半个多学期的博士生生活。
在伯克利,陈逸贤感受到和清华很不同的氛围。“那里的老师布置了很多加分项和选做题,居然没有几个人去做。很多课的考试都带回家去,能开卷的就开卷,所以非常舒适休闲。”也正因如此,他有充足的时间去做科研,也能在课程上拿到全A。据他自己估计,相同的投入在清华通常只能拿到课程的B+或者B。“在清华得B或B+完全不是一件可耻的事情,放在别的学校甚至可能拿A,而且这样的成绩在科研里肯定够用……说到底,还是因为清华竞争比较激烈。”
陈逸贤认为,如果不过度看重成绩,清华的整个格局就会有一定的提升。如果内卷是在跟别人比,那缓解内卷压力的方式就是更多关注自己的成长。但是这种情况下一定要有自控力。“如果自控力不强,你就会觉得今天比昨天多看了一两页书,就可以‘躺平’了,因为已经比昨天的自己进步了。这种时候你又需要同侪压力来警醒你一下,这是个动态平衡。”
从伯克利回来,对于如何平衡课程与科研的问题,陈逸贤有了思想上的转变。他比较倾向于“带着问题学”的方式,因为实际情况是“不会把书都锁起来让你背公式做科研”。但是做科研要把握好一个度:对一个东西到底无知到什么程度才应该放弃。比如,一些计算工具看文章就能看懂,就可以直接推进科研课题;广义相对论就不可能从文章中看懂了,必须学过真正的课才能推进。陈逸贤认为,在学业服务科研的理想状态下,似乎不应该有平衡课程与科研的问题。但是实际情况下,培养方案不可能保证所有内容都适合于某个特定的人或者特定的研究方向。他建议大家:“让兴趣去主宰你的课业,不要让课业去主宰你的兴趣。”
陈逸贤在伯克利