专访天文奇才james gunn：为何能在观测、理论、仪器同时取得瞩目成就 | 赛先生天文-ag凯发真人

gunn：大家都喜欢问我这个问题，但我一般回答不好（笑）。我觉得主要应该感谢我父亲。他是个常年出野外的地质学家，为一家石油公司工作，二战期间带着几个人用重力计四处找石油。哪里显示重力有异常，就说明脚下的岩石密度不一样，那里就可能埋着石油。他们用的仪器在当时是高度复杂的，战争期间也弄不到配件，坏了只能自己修。所以我父亲既是理论家，又是机修工，既要造仪器，又要做所有的地质观测。我是他的亲儿子（笑），因为他，我从小就对仪器和制造特别感兴趣。后来的发展就是自然而然了，我觉得自己没在这方面特别努力过。

gunn：现在回想起来主要是老师们的影响。高中数学老师沙利文（ed sullivan）可能是对我影响最大的一个。上大学以后，我们学校（译者注：莱斯大学，美国顶尖私立大学之一，位于德州休斯顿市郊）应用数学教授道格拉斯（jim douglas）对数值方法感兴趣，对我影响很深。当时的计算机是极其原始的那种。还有就是大一教我们物理课的罗夏老师（bud rorschach）。这两位老师看我多少有些潜力，都很支持我。

还有就是著作的影响。比如我在英国剑桥天文研究所访学时对弗雷德·霍伊尔（fred hoyle）有了初步了解。虽然从小就喜欢天文，其实我一直不知道天文学家究竟做些什么。霍伊尔的书清楚地告诉我天文研究具体要做哪些工作。

我还想提一点，就是我们高中有个女老师教新闻写作教得特别好。那门课我学得还挺好的，但估计没你好。当时真是犹豫了很久要不要走写作这条路。这位女老师对我的影响也挺大。  

gunn：确实有个好玩的故事。我在加州理工读博士时，物理系和天文系的人走得很近。我对相对论和引力透镜很感兴趣，而引力透镜在当时是个新的研究领域。我听说费曼（richard feynman）最近也在搞相对论，就想去找他聊一聊。

到了我们约好的见面时间，我敲开了他办公室的门。我手臂下面夹着一叠计算机打印纸，那个时候的打印纸特别大，我很喜欢用它们来做计算，因为面积够大不用老换页。结果费曼看到了，差点直接把我扔出去。因为他厌恶计算机，认为计算机会导致人类不再思考。他还以为我要跟他讨论计算机程序！其实我是要给他看纸上的笔记。解释清楚后就好了，我们进行了愉快的讨论。后来我还去找过费曼几次，他还是我博士毕业考试委员会的成员。他问的问题都很有水平，还好我都答上来了。

gunn：是的。大概在我写完博士论文后一年半，吉姆·皮布尔斯（译者注：jim peebles，2019年诺贝尔物理奖得主）发表了他第一篇关于星系两点相关函数（two-point correlation function of galaxies）的论文。他的文章回答了这样一个问题：“如果宇宙中某个位置有个星系，那么在附近发现另一个星系的可能性有多大？”这个函数叫做两点相关函数，符合幂次定律。而这也正是我博士论文研究的问题。当时为了简化计算，我假设它是一个高斯函数（gaussian）或几个高斯函数之和。直到皮布尔斯发表了论文以后我才意识到，把我的高斯函数叠加起来就构成了幂次定律，和皮布尔斯的结论一模一样。这是皮布尔斯最著名的成果之一，而我本可以在他之前发表。  

gunn：ccd相机被引入天文学后我就一直关注它们。它们尺寸很小，只能对很小的一片天区成像，而我始终想做巡天。我们也试了几个巡天项目，比如和荷兰人施密德（maarten schmidt）合作的高红移类星体巡天，但当时的设备明显还是太小了。

1983年，james gunn与荷兰天文学家施密德（maarten schmidt）在海尔望远镜的观测室用四摄像头的相机通过巡天寻找高红移类星体。

gunn：因为我很傻（大笑）！科学家做成本预测都不太靠谱，因为没有接受过专业训练。斯隆的每一项成本都比我们估计的要高。比如ccd相机，泰克公司本来估了一个成本价，但后来研发投入大大增加，我们最终购买时的价格是估算的三倍。望远镜的购买价格是估算价的两倍。最傻的一点是我们以为一些关键工作，包括软件开发、文档处理等，都会由参加斯隆研发的大学科研人员和研究生们免费完成。我们天真地以为斯隆的工作这么有趣，大家肯定会去做——现在想想挺好笑。后来我们必须花钱雇人去做这些事，而人力是很贵的。还有一点，就是斯隆的研发周期大大超出我们的想象。我们以为两三年就可以上天了，结果花了十年。斯隆是个前所未有的项目，所以很容易在资金和时间上做出错误估计。

但是我觉得算错成本有一点好处。要是一开始就知道要花那么多钱，估计这项目也不会得到资助了（笑）！

gunn：矛盾一直都有，需要寻找平衡。科学家们总想做更多更好的科学，而工程师们求稳，只想做确定能做成的事。其实斯隆还有另外一个贯穿始终的问题，就是大学和国家实验室做事的方式非常不同，两者的“文化冲突”不时上演，有时还到了相当难看（nasty）的程度。好在我们克服了这些困难。

gunn：区别相当大。很多年来普林斯顿天文系都是以理论研究为主。而加州理工的天文系是因建造海尔望远镜（hale telescope）而诞生的。大家都知道，天文学家海尔先是在卡内基研究所的资助下建成了威尔逊天文台。后来，他从洛克菲勒集团筹到建设海尔望远镜的钱，但因为卡内基和洛克菲勒这两个有钱人互相不对付，所以海尔望远镜不能在威尔逊天文台安家。那时，离大名鼎鼎的威尔逊天文台不远的帕萨迪纳镇上有个小小的、名不见经传的技术学院，叫加州理工学院。海尔决定在加州理工学院创建天文系，主持海尔望远镜的建造工作。加州理工的天文系就是这样来的，带有一定政治色彩，也从一开始就更注重观测。当然，后来普林斯顿的观测也获得了长足的进步，其中就有斯隆的功劳。另外我觉得加州理工的政治气息和压力都比普林斯顿大得多。