宇宙学家、科普作家、教育家、戏剧作家、体育迷……
宇宙学家、科普作家、教育家、戏剧作家、体育迷……Original 毛尖尖
原理 Today
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2020年9月26日，宇宙学家、英国皇家学会院士约翰·巴罗（John David Barrow）因结肠癌去世，享年67岁。
对一些人而言，巴罗的名字或许没那么熟悉。但借用保罗·戴维斯（Paul Davies）的话说，“一位真正伟大的科学家不仅会做出重大的技术贡献，还会通过既有深度又有广度的视野，重塑学科的概念图景。而巴罗就是这样一位科学家”。
巴罗的职业生涯跨越了宇宙学的黄金时代，在这一时期，宇宙学从科学上的“荒僻角落”，变成了主流的精准科学。巴罗正是其中活跃的参与者。同时，他也是一位科学的传播者，一位出色的教育工作者。更重要的是，他是一位有趣、丰富而立体的人。
这里有5个盒子，打开每一个盒子，你都能看到他在职业或生活中某个方面的故事。
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光速（c）是299792458 ms⁻¹，重力常数（G）是6.674 × 10⁻¹¹ m³kg⁻¹s⁻²……它们通常都被称为自然常数。这些基本物理量似乎在任何地方都是一样的，好像也不会随着时间的推移而改变。但真的是这样吗？
巴罗利用理论探索和天文实验来研究这个问题，这也是他作为宇宙学家和理论物理学家的主要研究方向之一。
科学家曾希望找到一种“万物理论”来解释为什么会出现这些特定的值。然而，如巴罗所解释的那样，近几十年来，在弦理论等领域的进展表明，这些常数其实可以取任何值。这为科学家提供了一种研究动机，来探索这些常数究竟会不会在数值上发生变化。
巴罗与天文学家约翰·韦伯（John Webb）共同发起了一个观测项目，研究遥远宇宙中类星体产生的光。他们开发了新的技术来分析这些光，以测试在类星体附近某些常数是否与他们在（地球上的）实验室中所得的相同。巴罗相信，天文学提供了一种更好的方法，来测试这些常数是否真的是“常数”，这比任何实验室中的实验都要好。而结果同样令人惊讶。
宇宙学家能把宇宙变成实验室，这是近代物理学的一大进步，也是更深入地理解宇宙的关键。
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作为宇宙学家，巴罗对宇宙的历史和命运很感兴趣。他的另一个关键的研究领域是探索早期宇宙暴胀的模型。
主流科学界相信，宇宙起源于138亿年前的大爆炸，根据广义相对论，最初的宇宙“无限”致密、“无限”炽热。但巴罗认为，这对像他这样的宇宙学家来说恰恰是个危险信号：“对某种‘无限’的预测，往往是一种信号，表明用来进行预测的理论已经达到其适用范围的极限。”这就是为什么宇宙学家正在探索一些想法，可以将爱因斯坦的引力理论拓展来适应量子理论，从而更准确地描述宇宙的起源。巴罗的研究也包括了广义相对论的替代理论，也就是所谓的修正引力。
在2009年的一次采访中，巴罗介绍了一种听起来更为奇异的可能——我们可能身处在一个泡沫多重宇宙中。大多数宇宙学家相信，我们的宇宙在大爆炸后最初的几分钟内，在以惊人的速度膨胀，也就是暴胀。这种暴胀理论经受住了迄今为止设置的所有检验，观测和理论之间具有很好的一致性。
但巴罗表示，一些科学家正在进一步推进这个想法，探讨这种暴胀是否会持续下去。早期的膨胀可以在宇宙的每个部分自我延续。因此，一片区域将会骤增，在它里面又会有另一个小部分突然再次经历骤增。它就像泡沫，其中每个气泡都会产生更多气泡，而这些新产生的气泡也会膨胀。泡沫中的每一个气泡，都可以看作是一整个宇宙。
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巴罗不仅是一位科学家，还是一位优秀的科学传播者。他经常参与公众演讲，并把对科学的理解以及哲学的思考留在了自己的作品中。巴罗最具代表性的作品之一来自1986年。当时，他与美国宇宙学家弗兰克·提普勒（Frank Tipler）合著了《人择宇宙学原理》（The Anthropic Cosmological Principle）。
在这本书中，他们用以下两条论述重新定义了人择原理：
[*]所有物理量和宇宙学量的观测值可能是不相等的，但它们具有的值受到了以下条件的限制，即存在碳基生命可以进化的地方，并且宇宙的年龄要足够长，生命已经发生了进化。
[*]宇宙必须具有某种特性，在历史的某个阶段允许生命在其中发展。
虽然这听起来与先前人择原理的论述相似，但放在一起却有很大的不同。它们背后代表的含义是，“宇宙必须允许碳基智慧生命的存在，没有生命发展的假想宇宙是不可能的”。
这种对人择原理的重构非常具有影响力，同时也颇具争议。在书中，两位作者还更进了一步，提出了对人择原理的不同诠释，包括“宇宙被设计的目标是产生和支持观察者”；“观察者是宇宙形成所必需的”，以及“一组具有不同基本定律和常数的宇宙集合，是我们宇宙存在的必要条件”。
这些描述中的任何一个场景，都能为想象力带来一场迷人的盛宴，但它们也代表着逻辑上不可思议的跨越，都对宇宙目的以及观察者与现实之间的关系做出了大胆的假设。当然，我们还不知道，这种假设是否真的正确。
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在科学研究之余，巴罗更加不遗余力地推广科学，并参与科学教育。从1999年起，他的一个重要身份便是剑桥大学千禧年数学计划（MMP）主任。
MMP是一个面向在校学生、教师以及公众的数学教育和推广项目，每年会与成千上万名学生和教师合作。在MMP中，还有一个重要的部分——Plus线上杂志，其中涵盖了大量与数学相关的话题，也是目前数学线上杂志中颇具影响力的代表。
巴罗始终鼓励同事探索和尝试新的方法。2006年，他领导的MMP获得了女王周年奖（表彰英国大学和学院进行的创新与公益工作的奖项）。而巴罗个人对体育的浓厚兴趣，也推动了MMP与2012年伦敦奥运会教育计划之间的合作。
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在理论物理和数学领域之外，巴罗的好奇心似乎可以把他带到任何地方。在与巴罗接触过的人的回忆中，他对一切事物都怀抱着极大的好奇和热情。
巴罗酷爱运动。年轻时，他曾是一位中长跑运动员，已经达到了奥林匹克的水准。他在体育上的兴趣广泛，喜欢分享许多关于运动的数学见解，无论是跑步还是体操，或者英式橄榄球。他甚至专门为体育写了一本科普书（100 Essential Things You Didn't Know You Didn't Know About Sports）。更有意思的是，他还通过数学发现了一种新的赛艇运动员的排列方式。
据保罗·戴维斯回忆，巴罗非常时尚，衣着总是很考究。他也是一位美食鉴赏家，和他一起旅行总少不了口福。巴罗还很喜欢发表有趣的言论，脑子里总有许多幽默故事可以分享。
巴罗的学术和写作延伸到艺术理论、音乐学、历史、哲学甚至宗教。他和家人都非常热爱意大利，总是喜欢去那里旅行度假。巧合是的，也正是在意大利，巴罗的另一个非凡的成就达到了顶峰——他创作的舞台剧《无穷大》（Infinities）在米兰举行了首次公演，而这部戏剧也获得了意大利Premi Ubu戏剧奖。
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诚然，很难仅仅用简单的几个方面就概括一位科学家丰富的一生。如剑桥大学的悼文所言，“他的智慧和洞察力让许多人受益良多，而从此我们再无法感受到他的温暖和魅力”。
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