报道·游燕燕  图·受访者提供

从来不知道又或许是孤陋寡闻,原来马来西亚也有一群卓越的天文学家。尽管人数不多,但他们在国际上的表现获得高度认可,犹如浩瀚宇宙中一颗颗的闪耀之星,在无边无际的天文研究领域发光发热! 

丁源森就是其中一颗闪耀之星。他是一位“哈佛产”的天文物理学家,目前于堪称“世界上聪明头脑的学术圣地”普林斯顿高等研究院(Institute for Advanced Study)做研究,全心投入利用人工智能探索银河系历史。 

你以为有能力进入美国哈佛大学的一定是热爱学习的高材生?未必哦!丁源森在中学时期的第一志愿是医科,理应是高材生一派,但他却不认为自己特别热爱学习,反倒是好奇心较强。 

“好奇心能够推动学习!我在吉隆坡中华独中念高三时曾经辍学3个月,因为好奇心少了,对学习也失去了热忱。直到我找回了学习的初心,才再次启动学习的动力。” 

无奈的是,由于无法获得医学奖学金,所以他决定先修读基础科学。在大学时期,他同时修读新加坡国立大学和巴黎综合理工学院双学位,并成功考获本科和硕士学位。也就是在这期间,他发现物理学有一种莫名的吸引力。 

天文学涉猎范围广

从物理学到钻研天文物理学,是他误打误撞的“收获”,因为他本来对天文学毫无了解。在念本科时,他摸索了数个不同的领域,其中有关天文学的研究项目做起来较得心应手,便决定往这方面多做尝试。 

起初,他担心天文学太专精而断送了其他后路,但后来发现天文其实是一个交叉科学,涉猎的范围包括物理、数学、电脑科学、人工智能、统计学、化学等等。 

“天文研究员精通于分析与归纳大数据。在天文圈里,跨领域研究的人不在少数,像我本身虽然主攻星星,但偶尔还是会研究关于黑洞、宇宙学和星系学,因为这一切都太有趣了!” 

我们都是星星的孩子

在报读博士学位时,丁源森只投了两所美国大学——哈佛大学和普林斯顿大学。当时,他正在澳洲国立大学做研究,后来成功被哈佛大学录取,专研天体物理。 

“最妙的是,上述两所美国大学各别成了我念博士的去处和我考获博士后工作的地方,而澳洲国立大学将会是我任教的地方。” 

究竟何谓“天体物理学”?它是物理学的一个分支,主要研究宇宙的物理学,包括星体的物理性质和星体之间的交互作用。 

听起来很复杂吧?简单来说,他主要是研究银河系的历史。这不是更复杂吗?幸好,他懂得用“地球语”来解释。 

他叙述了一个发生在1994年的趣闻。那年,美国洛杉矶发生一场大地震而造成全城大停电。由于城市不再完全受光害淹没,那是人们第一次真正观望头上的夜空。一看,他们发现一件震惊的事,赶忙致电天文台慌张地问:“天上出现一道划过天边的银色怪光,那是不是导致大停电的原因?” 

银河系的尘埃

电话另一头的天文员镇定地回答:“不,那是银河系,我们所在的星系。它一直都在。” 

他指出,研究银河一直都是天文的核心项目。一方面,研究员想知道太阳系在银河的地位(太阳系只是银河系1000亿颗星星的其中一颗),也想多了解银河的建构过程。 

“其实,地球上的所有元素(除了氢、氦和微量的锂)都曾经是银河系的尘埃。我们身体的每个原子都曾经在星星里燃烧、制造,然后回归到银河系。这些散落在银河系的星星‘残骸’,一部分成就了地球,一部分成就了我们。毫不夸张地说,我们都是星星的孩子。 

“另一方面,我们想要研究星星的来源和去处,而这也是为了了解人类的来源和去处。” 

他兴奋地说,最近关于银河系的新发现还真不少!主要是因为数据多了,很多以前不明显的信号也逐渐浮现。 

寻找星星失散的“家人”

比如,直至两年前,他们发现银河系其实在约100亿年前曾受到一次猛烈的“外族”入侵。一个外来星系迎头撞上了银河系,造成了剧烈的震荡,而这飞来横祸也推缓了银河系整整20亿年的“造星”工作。 

然后,在50亿年前,银河系再次受到一次较小的撞击,导致了恒星运动的涟漪。那些涟漪正是他们发现那场小撞击的“罪证”。

更多的发现也包括银河系大约平均每年制造一颗恒星;太阳离银河中心有2.6万光年;在银河系的中心有一颗比太阳重400万倍的超级黑洞等等。 “最近,我和学生正在研究如何寻找星星失散的‘兄弟姐妹’。一般上,星星都出生于一个‘大家庭’,成千上万的星星会同时产生,但又迅速散落到银河系的各处。透过研究,我们大致可以通过它们的运动方向和化学元素知道哪些星星是失散的‘家人’。” 

星辰就是实验室

大多时候,天文物理的研究都是不可知的,也就因此特性,一个又一个的挑战总是促使丁源森跳出舒适圈,打破、重塑、再打破、再重塑的过程不断循环。 

在一般人的想象中,“研究”必须在实验室进行。然而,天文研究着重于“观测”,而不是做实验。“广大的星辰就是我们的实验室!”他笑说。 

至于个人的研究器材,基本上只要一台电脑便足够。不过,21世纪的天文观测分工也愈发细致,更多时候是雇人专门采集望远镜的数据。 

“我们有时也会亲自操刀,使用大望远镜取数据,不过大部分时间都是在办公室处理数据,像是进行理论运算和核对。此外,我们也常到各国的天文所进行交流,互相分享和讨论研究工作。” 

促进我国天文领域

谈及我国的天文领域发展,他认为尽管步伐较缓慢,但仍有不错的发展。目前,我国约有二十多位天文博士在国内工作。近年来,大马也参与了数个重要的国际天文研究项目,而大马籍的天文学家更是在国际上成绩斐然。 

“虽然在国外发展的大马籍天文博士只有约15至20人,但当中有好几个都颇有成就,包括东京大学、台湾大学的教授、副所长等等。另外,还有3位大马天文学家曾获得天文博士后的最高荣誉,即NASA哈勃奖学金。” 

“我之前跟负责该项目的NASA同事聊起,他也很惊讶大马没有很多天文学家,输出量却很惊人!” 

针对促进我国天文领域的更好发展,他提供了3个建议。第一,提高人民对天文的热爱;第二,把天文知识纳入中学课程,并加以普及化;第三,提升国内大学的天文研究机会,并推动与国外研究合作。 

原本在今年3月,他和几位大马的天文同事计划在国内举办首个天文学会议,还邀请了邻国的天文学界大腕、教育部及本地天文爱好团体参与其盛。可偏偏计划赶不上变化,突发的冠病疫情迫使活动延期。 

带动日常科技

也许你想不通,天文学家可以为国家带来什么好处? 

丁源森解释,天文学家和基础科学研究员一样,都在幕后默默推动社会基石。一般用于日常琐事的科技和算法都不会太复杂,但基础科学如天文学研究所要应用的科技和算法却可能是目前没有的。 

为了持续推进研究,迫使天文学家研发出新的“黑科技”,而这些往往成为了往后的日常科技。比方说,互联网是粒子物理学家为了能迅速互相沟通而发明的;全球定位系统(GPS)的背后原理是爱因斯坦为了解释水星运动的偏移而展开的。 

“像我近期研究的星星运动也带动了精细光学仪器的发展。该仪器用来观测星星运动所达到的精准度,大约相等于从吉隆坡可以看到槟城某个阿伯的一根头发在晃动。而这种望远镜的光学技术也常用于医学仪器上,有利于造福人群。” 

永无止境的研究

“同时不难发现,凡是顶级的大学和先进的国家,其天文物理的发展是非常好的,因为天文可使得一个国家的人民更崇尚自然,更喜爱科学,所带来的影响是方方面面的。” 

天文看似一种永无止境的研究,他认为这就是它的魅力所在!每翻越一座大山,迎来的永远是更多的未知世界,而每一次的翻越过程都能带来满足感和新机遇,这些正是下一次“登峰”的铺路石。 

谈及未来目标,他近年来对银河系较感兴趣,因为银河系的技术和数据已有高质发展,再结合人工智能的优势,他自称也许能在这方面有点小作为。 

天文学涵盖各领域

自从哈佛毕业后,丁源森一直留在美国,并曾获得NASA哈勃、普林斯顿高等研究院、普林斯顿大学和卡内基研究院所提供的奖学金进修博士后研究。 

他也有考虑未来回国发展,毕竟思乡情怀仍在。不过,在这之前,他必须思考自己能为大马带来什么改变,在还未有更好的机遇以前,他还是先把重心放在目前的工作。 

也有人认为,从事天文工作的出路窄,而且我国的天文领域似乎不太被重视,难道只能往外发展? 

行内行外有蓝天

“天文学涵盖处理数据、归纳、统计、编程等技术,对科技的掌握度一定要强。所以,即使不做天文,出路也很广。我在博士毕业后,美国某大股票投行也马上提出雇用邀请。”

“这个世纪要学习的是淘大数据的‘金’。我之前的同学未必都是在天文界发展,有的在华尔街推算股票;有的在好莱坞推算票房;有的在时尚界推算下一季的服装潮流。疫情期间,也有不少同事抽空分析疫情数据,更有天文大腕在科学杂志发表有关疫情的分析。 

由此可见,天文学家也可以成为大数据科学家,不管是在行内或行外都能开创一片蓝天!

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