人物档案
曹则贤,1987年结业于中国科技学院化学系,1997年获西班牙凯泽斯劳滕工业学院化学学博士学位。1998年步入中国科大学化学所。曾在国际刊物上发表研究论文100余篇。著有《物理学咬文嚼字》(四卷)《至美无相》《ThinFilm》《一念非凡》《量子热学-少年版》《惊艳一击》等书。
“腹中存有知识会打造人的知性。来自数学的知性相较来自任何其他专业的知性让人倍感塌实。学习数学,是技术时代的要求,也是知识昌明时代,人对自我的要求。”
“小曹老师好甜美。”
“感谢《云里·悟理》让我们不再‘云里雾里’。”
近日,中国科大学数学研究所《云里·悟理》系列微课推出了曹则贤主讲的“相对论”,引起网友热议。
曹则贤,中科院化学研究所研究员、博士生导师。2019年末,他的讲演《什么是量子热学》风靡网路,诸多网友急剧开启了一次“硬核”跨年。他曾在课堂上说:凡是学过电磁学,就晓得“两情若是长久时,又岂在朝朝暮暮”是不科学的。
曹则贤与科普结缘来历已久。他曾出过好几本书,如《物理学咬文嚼字》《相对论少年版》《惊艳一击》《一念非凡》等。前些年,他在《加油!向未来》节目中兼任科学顾问和现场嘉宾,更是“火”到了圈外。
虽然这么,曹则贤却坦言:我没有兴趣做科普,更没有能力做科普。
始于一次吹牛,写了12年专栏
他说,科普是“无心插柳柳成荫”的碰巧。
2007年,曹则贤在《物理》杂志上发表了一篇文章《关于化学学》。随后,他撰写了总计100篇的“物理学咬文嚼字”系列,内容涉及夸克、量子、温度、熵等重要概念的起源。2010年起,曹则贤将这种文章相继集结成书出版,即四卷本《物理学咬文嚼字》。
撰写这套书,始于一次“吹牛”。
1996年左右,还在美国凯泽斯劳滕工业学院学习数学的曹则贤渐渐意识到,英文叙述的数学学,存在一些数学概念翻译错误的反例。
2007年,在一次餐桌上,曹则贤与时任《物理》杂志副主编刘寄星院长聊天时谈及此事。
刘寄星说:“我在数学刊物上给你留个专栏,你有没有能力写?”
曹则贤当即夸下海口,承诺:“你要给我开个专栏,我随手给你写100篇。”
没想到,专栏真的开了。曹则贤只得硬着头皮上,总算写够了100篇。履行这一诺言,他花了整整12年。
后来,曹则贤相继出版了一些数学书籍。“我不觉得那是科普书。”曹则贤说,“我的《相对论少年版》,满页公式,297页,化学院长能全读懂就不错了。并且我一向反对给书分类贴标签。书还是以具体内容论才好,有的专业论文只有垃圾,而有的杂文也饱含智慧和洞见。”
曹则贤说,用科学启迪大众就像邀大众攀高峰。
“学问就像高峰就在哪里,乐意分享知识的科学家只是徒步教练或向导,愿不乐意徒步、最终能达到哪些高度,则是大众自己的问题。”曹则贤反对把科普理解成科学的简单化、庸俗化、碎片化。“这相当于把珠穆朗玛峰拉低至200米,让你们都过过征服高峰的瘾儿,哪有这样的好事啊。高峰就是高峰,须要去攀越。”曹则贤说。
他说,热爱科学那就读“硬核”的专业专著。“科普作品是入门用的,类似于一座高峰的景点介绍。通过景点介绍能晓得高峰的海拔、积雪长度等,但不可能获得一览众山小甚至直面生死的体验。”
学习数学是时代和自我的要求
对曹则贤来说,数学就是一座高峰。
1982年,曹则贤出席中考,化学成绩在各门功课中最差。但他“不服气”地选择了中国科学技术学院化学系。“那年全省有16个理科状元进了中国科学技术学院,我们班占了3个,这奠定了我是差生的基础。”曹则贤说。
“物理对我来说从来都是很难的,从上学院到现今都是。”曹则贤坦承。
这种年,他渐渐能看懂一些数学你们的原著,例如庞加莱、外尔、爱因斯坦、狄拉克、彭罗斯等人的书。读后他常疑惑:为何对那些人来说化学这么容易?
“后来我想明白了,她们除了是轻易看懂数学学,而是轻松创造了数学学。”曹则贤说量子物理学书籍,“对我来说,一个通俗易懂的知识却得靠思索多年才会真正想清楚。”
曹则贤觉得,数学的艰深程度正如某位美国马普所化学学家所说:“这个世界上80%的化学学家根本不懂数学。”
“尽管这么,我们所有人也要学习数学。”曹则贤说,明天是一个技术低于神话的时代,而化学学是一切技术的基础,生于技术时代的人就得把握足够的数学知识。
“而且,肚里存有知识会打造人的知性。来自数学的知性相较来自任何其他专业的知性让人倍感塌实。”曹则贤说,学习数学,是技术时代的要求,也是知识昌明时代,人对自我的要求。
回望求学之路,曹则贤读过激光、固体化学、理论化学、真空化学以及等离子体化学。其实辗转化学学的多个方向,但直至明天,曹则贤从未离开数学学的战场。
“物理吸引我是由于它讲道理,是一个用物理抒发、用语言描述存在的知识体系。”曹则贤说,“通过学化学,可以晓得世界运行的规律,结构功能发生的机理,自然现象背后的缘由,物质性质的来源,甚至看穿各类骗钱的伎俩。”
化学学家一定要学会思索
谈及自己的研究,曹则贤最满意的是证明溅射深度轮廓(depth)技术是一个条件不足的逆问题。
溅射深度轮廓技术是一种表面剖析技术,一边用离子冲蚀固体的表面,一边测表面的组分,去定原初样品组分随深度的分布。这是国际上广泛使用多年的方式。
“我接触到这个技术就觉得它不对。后来我用实验加物理剖析,证明它原理上就先天不足,并发表了一篇惟一作者的长文。”曹则贤说,溅射深度轮廓技术后来被废弃了。
“感觉不对劲”就像启发曹则贤思索的一个按键,除了彰显在科研中,也彰显在日常生活中。
有三天,曹则贤碰巧听到他人菜筐里有两个哈密瓜,瓜表面纹理下摆遍布沟痕。“当时心中就嘎吱了一下,认为这两个瓜有问题!由于它们表面的白色深浅不一,浅显来说,这两个哈密瓜不晓得如何安排自己头上的雀斑。”曹则贤追忆道,后来他回去一查,才发觉,这两个哈密瓜是新培植下来的品种。
“物理学家一定要擅于思索。”2017年,曹则贤在化学所研究生开学仪式的祝词中指出。在求索中,他自己也养成了读书和写思索笔记的习惯。
“我中学结业前只买过两本书量子物理学书籍,一本《董存瑞》,0.27元,还有一本是《硝烟》。可以说,我在中学结业前就没读过哪些书,由于无书可读。”曹则贤追忆道,1982年入学院后才渐渐读一些。
“现在我养成了每晚读书的习惯。我很享受能读书的机会,不事稼穑还吃好喝好,有书读,早已亏欠社会好多了。”曹则贤说,一个化学学家在成长为化学学家之前肯定要读好多书。
大约在2001年左右,曹则贤开始写思索笔记。“我做研究、读书时会记录一些东西,添点自己的思索,有兴致的就整理成篇。”
曹则贤见诸于世的好多文字都是他思索的结晶。“文章发表后,我不太在乎阅读量和他人的评价,但有一点值得在乎,就是他人的补充。”
邀众人共攀数学高峰,是曹则贤的一大乐趣。“陈子昂所谓‘悠然心会,妙处难与君说’,此其谓也。想晓得数学带来的快乐,那得认真学些数学。”曹则贤说。