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当量子物理震撼纽约 哥大之科学前沿课的故事

来源:不详       更新时间:2013-7-11 17:21:34
 

哥伦比亚大学教授艾姆林·休斯,因“脱衣教量子力学”在校内外掀起轩然大波。

  讽刺艾姆林·休斯教授的漫画登上了《纽约每日新闻》。漫画中,在上量子物理课的学生对着身边的同学说了句:“看在45000美元学费的分上,他应该转过身来。”

  ▲ 布莱恩·格林在美剧《生活大爆炸》中曾本色客串一位物理学家。剧照中的他正在推广自己的科普读物,结果遭到书呆子谢尔顿的冷嘲热讽。  (截屏图)

  小葱拌豆腐

  2月份的晚上,我正在学校食堂里和几个同学一块儿吃饭,一个同学突然说起:“你们知道吗,哥大又上纽约的新闻了!”“怎么回事?”经她这么一提,我突然想起来,昨天去学校对面的餐馆吃饭,还真看到有个记者站在哥大校门前,对着摄像机滔滔不绝地说着什么。“就是休斯教授那堂‘科学前沿’课嘛,现在全纽约没人不知道他上课时的那场表演了!”“什么表演?”我被吊足了胃口。“你搜‘哥伦比亚教授脱衣教量子物理’,现在网上都在转这个视频呢!”

  一事情还得从这门名为“科学前沿”(Frontiers of Science)的课讲起。哥伦比亚大学的核心课程于19世纪末设立,起先以“当代文明”、“文学人文”之类的文科课程为主。上世纪30年代时,由小班讨论和大型讲座构成的科学课被纳入核心课程,但效果不佳,很快即被废止。2005年,一门名为“科学前沿”的课再次加入核心课程,与已有七八十年历史的“文学人文”并列哥伦比亚大学大一年级的必修课。课的结构一定程度上沿袭了当年的设计:每学期由四名不同科学领域的顶尖哥大教授为所有学生做大型讲座,每个领域分三个讲座讲解,一共跨越十二周;此外,每周还有一次小班化的课堂讨论。这门年轻的课程到现在还在不断改进中,涉及的四个领域、四位教授每个学期也有所不同。所有大一学生中,一半的人被分配在第一学期上“科学前沿”,其中就包括我。学习内容包括脑科学、物理、地球科学和生物多样性四个板块。

  为了“hold住”在座的几百个以叛逆著称的纽约青年,不仅“科学前沿”的筹委会在四位教授的选择上动足了脑筋,教授们也个个挖空心思吸引学生的注意力。我们当时物理板块的教授布莱恩·格林是赫赫有名的弦理论物理学家。他写过许多通俗易懂的科学书籍,比如解释弦理论的《优雅的宇宙》。不过对我这样的物理门外汉来说,知道格林教授还是因为美剧《生活大爆炸》——他在其中一集里本色客串一位物理学家,正在推广自己的科普读物,结果遭到书呆子谢尔顿的冷嘲热讽。格林教授善于用幽默的小故事讲解物理原理。比如讲到“狭义相对论”一章时,他就用精美的动画演示了相对论可能带来的困境:“前进国”和“背对国”两国总统在飞驰的火车上签署和平协议,在两人正中间的地方摆了盏灯,约定灯一打开,两人都在看到灯光的一瞬间签下协议,以保证没有一方因先动笔而吃亏。不料协议签完,却传来了两国人民打起来的消息——由于他们处于静止状态,他们眼里的灯光先照亮了面向火车前进方向的“前进国”总统,所以在他们看来,还是有一国先签了协议。

  二艾姆林·休斯教授是筹委会的一员,也是第二学期“科学前沿”课物理板块的教授。在休斯教授看来,即使这样的教学方法也未免太古板了。因为没有轮到第二学期上“科学前沿”,那堂让休斯教授蹿红网络的量子物理课,我只能和全世界的围观者一样看网上的视频了。这个模糊的视频显然是某个哥大学生上课时用手机拍的。在视频里,休斯教授吃着香蕉,站在几百个学生面前的舞台上。舞台灯光突然黯淡下来,大屏幕上显示着一系列由漫画骷髅、“9·11”现场、本·拉丹、希特勒等组成的蒙太奇,放着李尔·韦恩的RAP音乐。只见教授突然脱下了白色汗衫和外裤,换上一套全黑的衣服,随后立在舞台一边。两个打扮成忍者模样的黑衣助手持剑走上舞台,把两个毛绒玩具放在凳子上,用剑刺穿其中一个,将其甩向学生。视频里的学生们一开始还在惊叫着“我的天哪”、“发生了什么”,到后来也见怪不怪了,只剩下咯咯的笑声。视频末尾,灯光亮起,休斯教授淡定地站回讲台前,对台下依旧沸腾不止的学生们说:“要学习量子物理,就得把传统的想法一层层剥去,重新开始。你们到现在为止所学的任何东西,对理解量子物理都毫无帮助,因为量子物理总是反其道而行之。根据要求,我得在一小时内向你们解释量子物理,而包括爱因斯坦在内的许多聪明人,花了一辈子都没搞明白这东西。所以,且让我借此开始吧。”

  对哥大的学生来说,这样一堂类似TED讲座的课不过就是掺了点行为艺术,顶多引起一时议论而已。毕竟“科学前沿”是一门很鼓励个性和创新的课——比如说,这门课的期末论文可以自己选题,选任何一篇科学论文进行分析。我当时写的是一篇关于“脸盲症”的论文,因为我识别面孔有点困难,对这话题很感兴趣。我选了《自然》杂志上一篇研究大脑视觉皮层神经联结缺失与脸盲症关系的论文,还用课上脑科学板块学到的知识对其实验手法挑了点毛病。再比如说,“科学前沿”课不希望学生死记硬背,期中、期末考试时甚至允许学生带一张A4纸作为“小抄”进考场,上面写什么都可以。大多数学生就会尽量用最小的字体将A4纸填得密不透风,能记下多少知识点就记下多少。最后能派上用场的也不多——一来整理小抄的过程中不知不觉都记住了,二来出题很活,不是死套知识点就能答出的。此外,每个“科学前沿”课小班还有一次小班讲师带领的美国自然历史博物馆之行。此行如同春游,惬意随性。我们当时就在讲师的带领下先吃了博物馆边上纽约著名的汉堡小吃,然后慢悠悠地逛着博物馆,一边听讲师讲述他在欧洲核子研究中心的大型对撞机旁工作的故事。这些教学方法都培养出了怎样的创意呢?学期快结束时,我一个同学给讲师送上一份“纪念品”,是一个信封,上面写着一些算式。原来,英语俗语里把“估算”称为“信封背后的计算”(back-of-the envelope calculation),而“科学前沿”中有一堂课就是专门教学生如何在现实生活中做估算的,我那同学就以此表明他已将这堂课牢记在心了。

  三然而,象牙塔外的世界却对休斯教授紧追不舍。拍下视频的女生出于好玩把视频发在自己的脸书(Facebook)页面上,一下子引来排山倒海的评论。女生觉得不太合适,把视频删了,但此时视频早已被捕风捉影的哥大校园八卦杂志传上视频网站,又恰好入了各路媒体的法眼。不出几天,各种夺人眼球的标题就登上了美国广播公司的电视新闻和《时代周刊》的网站。几天后,就连我大洋彼岸的爸妈都在中国网站上看到了“脱衣教量子力学 哥伦比亚大学教授遭调查”的新闻。在哥大,媒体的电话一次次打到校长办公室,记者甚至堵在了休斯教授家门口。各方压力下,学校出了一份模棱两可的声明,大致意思是说,大学应最大限度上尊重学术自由,外界人士不该忽视上下文、仅凭一个视频片段就臆断一堂课的意义,但学校有关部门也正在研究这堂量子物理课的影响。

  那厢讽刺休斯教授的漫画登上了《纽约每日新闻》,YouTube视频网站上对休斯教授的赞扬声和质疑声打上了擂台,这厢哥大学生支持休斯教授的呼声却一浪高过一浪。也难怪,尽管“科学前沿”的筹委会多年来为了满足挑剔的哥大学生可谓呕心沥血,可若是上哥大学生自创的“维基哥大”网站搜索“科学前沿”词条,看到的还是这样的描述:“这是学校最惹同学讨厌的课之一,很多人到了大四回想起来,还是要发牢骚。”哥大八卦杂志在“休斯事件”后一个礼拜发表了一篇题为“辩护一下……帮休斯教授”的文章。这位学生记者直言不讳地指出:“‘科学前沿’课的设计历来是饱受争议的——把四大科学领域的内容压缩到短短十二个讲座里,没有留给学生足够的思考时间,其精神和‘文学人文’等核心课程背道而驰……这门课的效果也不佳,出勤率奇低,来的人少有专心听讲的——我现在就坐在‘科学前沿’的课堂里,写着这篇文章,旁边是一排电脑屏幕,都开着‘脸书’、‘纽约时报’等页面……尽管我不知道休斯教授那堂课放恐怖分子的视频是为了什么,但他至少吸引了所有人的注意力。核心课程的宗旨中有一条,是希望我们‘了解当今世界文明,并积极参与其中’。假如我们将科学中的探求精神抛之脑后,而像某些媒体一样对休斯教授的课断章取义、曲解‘科学前沿’的目的,我觉得这对一个哥大学生来说,比无知更可怕。”

  此时,关于休斯教授这堂课的争论已经渐渐升级为关于整个“科学前沿”教学理念的争论。的确,“科学前沿”的内容以知识普及为主,涉及的话题很广,有要把学生“一口气喂成个胖子”之嫌,但因此又难以深入。包括我在内的很多亚洲学生都觉得这门课从技术角度来讲过于简单,没什么复杂的计算,考试简直如同阅读理解,理科生更是认定它是一门文科课程。然而,在“科学前沿”筹委会看来,更重要的是教会学生批判性的精神、“如何像个科学家一样思考”。尽管休斯教授本人一直没有发表公开声明,他的夫人、“科学前沿”筹委会副主任伊万娜·休斯博士给校报(较官方的一份,不同于校园八卦杂志)写了一封信,其中说道:“休斯教授在舞台上换衣服的做法可以有多种解读。我倒希望同学们能看出其中一层寓意——同学们在走进课堂时也应该带着开放的心态。若你以前认定‘科学前沿’是一堂无趣的课,现在也该把这个旧观念从你渴望学习的心上脱下来。”

  即使如此,休斯教授之后的两堂课还是中规中矩了很多。尽管有诸如宣布“下面请看一段校友讲话”,随后播放奥巴马演讲视频等小伎俩,但总之再没有夺人眼球的大动作了。“休斯事件”的风波渐渐平息,关于休斯教授的话题也不再出现在我和我朋友的茶余饭后。只有那些这学期上“科学前沿”课的同学会偶尔提到他,在其他讲座板块接踵而至以后怀念起他的有趣。

  连我自己都没有想到,四个月后的此时此刻,我正在瑞士的欧洲核子研究中心——也就是我的小班讲师曾经奋斗过的地方——拍摄休斯教授的反核扩散电影项目“K=1”。该项目的名字取自核反应所需的有效中子增殖因数。事实上,休斯教授多年来一直在关心世界范围内的核扩散问题。从两年前开始,他就每年选拔四名哥大大一学生,给他们充分的自主权,拍摄一部与核扩散有关的纪录片,希望能引起校园内外甚至国内外的年轻人对这一话题的重视。据说今年报名该项目有五六十人,可能大多和我一样,报名时还没有将这个项目和刚刚闻名校园的休斯教授联系起来。经过第一轮筛选和第二轮面试,我终于有幸得到了这个机会,作为唯一一名国际学生,和另外三名大一学生踏上了前往瑞士的旅程。

  休斯教授不走寻常路的想法又冒了出来——他对我们说,今年他希望我们能以核扩散为题材拍出一部故事片,而不要再循规蹈矩拍出第三部纪录片来。这对我们来说可是不小的挑战,可是有一位如此“带劲”的教授在一旁鼓劲,我们也不能不应下这英雄帖。结果会如何呢?且让我们拭目以待吧。教授说,如果拍得好,明年的“科学前沿”课,登上大屏幕的就将是我们的电影。

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