個人簡介
加來道雄 (Michio Kaku)是當今高能物理和理論物理學中超弦理論(SUPERSTRING)的發(fā)明者之一。加來道雄博士為國際知名的理論物理學與環(huán)境學者,他秉持著愛因斯坦的精神:探尋“所有事物的原理”。加來道雄博士提出的“超弦理論”(String Field Theory),雖然只是短短一個一英寸長的方程式,也許就是解開宇宙之謎的第一把鑰匙。
加來道雄博士是紐約城市大學研究生中心的理論物理學亨利·塞馬特(Henry Semat)首席教授。著作多達九本,其中包括《構(gòu)想未來》、《穿梭超時空:十度空間科學奇航》、《超越愛因斯坦和超空間》《平行宇宙》以及《Visions:How Science Will Revolutionize the 21st Century》。他的暢銷作品《超空間》被《紐約時報》和《華盛頓郵報》選為年度最佳科學圖書之一。他同時也是電視節(jié)目的常客,曾為“夜線”、“早安美國”、“賴利u2027金脫口秀”與“六十分鐘”的座上賓,更數(shù)度出現(xiàn)在美國公共電視 (PBS) 的紀錄片中。此外,TLC、BBC、TechTV 和 SciFi Channel 等頻道都曾制作加來道雄博士的專題報導。
追求故事
加來道雄在《不可思議的物理》書中的前言自曝如何成為一名理論物理學家:
上高中的時候,我在媽媽的車庫里裝配了一臺核粒子加速器,作為科學展覽的參展作業(yè)。我去西屋(Westinghouse)公司收集了400磅廢變壓器鋼。在圣誕節(jié)期間,我在高中的足球場上繞了22英里長的銅絲。最終,我制造出了一臺功率230萬電子伏的電子感應加速器,它需要消耗6千瓦電力(相當于我家房子輸出的總功率),能產(chǎn)生相當于地球磁場2萬倍的磁場,目標是能制造出威力足以產(chǎn)生反物質(zhì)的γ射線。
我的科學展覽項目使我進入了全國科學展,最后還使我夢想成真,獲得了哈佛大學的獎學金。在那里,我最終得以追求成為一名理論物理學家的目標,并且追隨我的偶像——愛因斯坦的腳步。
個人作品
* Kaku, Michio. Einstein’s Cosmos: How Albert Einstein’s Vision Transformed Our Understanding of Space and Time. Orion, 2004. ISBN 0297847554
* —. Parallel Worlds: The Science of Alternative Universes and Our Future in the Cosmos. Gardners, 2004. ISBN 0713997281
* —. Strings, Conformal Fields, and M-Theory. Springer, 1999. ISBN 0387988920
* —. Introduction to Superstrings and M-Theory. Springer, 1999. ISBN 0387985891
* —. Visions: How Science Will Revolutionize the 21st Century and Beyond. New York: Oxford University Press, 1999. ISBN 0192880187
* — and Jennifer Trainer Thompson. Beyond Einstein: Superstrings and the Quest for the Final Theory. New York: Oxford University Press, 1998. ISBN 0192861964
* —. Hyperspace: A Scientific Odyssey Through Parallel Universes, Time Warps, and the Tenth Dimension. New York: Oxford University Press, 1994. ISBN 0192861891
中譯本:《穿越超時空-十度空間科學奇航》,蔡乘志、潘恩典譯,商周出版社出版(1998年10月15日),ISBN:9576672066
* —. Quantum Field Theory: A Modern Introduction. New York: Oxford University Press, 1993. ISBN 0195076524
* — and Daniel Axelrod. To Win a Nuclear War: The Pentagon’s Secret War Plans. South End Press, 1987. ISBN 0896083217
* — and Jennifer Trainer (eds.) Nuclear Power: Both Sides. New York: W. W. Norton & Company, 1982. ISBN 0393016315
個人觀點
預測
目前——2020年
計算機革命:
1、摩爾定律
2、智能型裝置
3、因特網(wǎng)
分子生物革命:
1、DNA定序
2、虛擬實境模擬分子
3、基因療法
4、實驗室培育器官
2020年——2050年
量子革命:
1、新一代激光
2、全像立體電視
3、核融合技術
4、室溫超導體
5、納米技術
6、離子噴射引擎
計算機革命:
1、光學計算機
2、分子計算機
3、DNA計算機
4、量子計算機
5、具備常識的機器人
分子生物學革命:
1、了解基因基本功能
2、了解多基因疾病
3 、復制人發(fā)展
4、找出老化基因
2050年——2100年
量子革命:
1、能源生產(chǎn)
2、鄰近星球旅行
3、籌備太空移民
計算機革命:
1、機器人擁有意識
分子生物學革命:
1、制造新生物
2、轉(zhuǎn)植數(shù)百個基因
3、增加人類糧食
4、精進醫(yī)藥、增強人類健康
三類不可能事物
第一類的不可能:現(xiàn)在不可能實現(xiàn),但它們并不違背已知的物理學理論。它們可能在21世紀或22世紀變成現(xiàn)實,它們是:力場、隱形術、移相器和死星、隱形傳送、心靈感應、意志力、機器人、不明飛行物和外星人、星際飛船、反物質(zhì)和反宇宙。
第二類的不可能:它們是一些位于我們現(xiàn)在了解的物理學領域邊緣的技術。人類或許能在一千年或數(shù)百萬年后真正弄明白它們。這些科技是:比光速更快的旅行、時間旅行和平行宇宙。
第三類的不可能:它們是一些違背了人們現(xiàn)在已知的物理學理論的技術。如果它們最終被證實有可能實現(xiàn),這些科技將讓我們對物理學的理解發(fā)生根本性改變。這些科技是:永動機和預知。
理論貢獻
這位紐約市州立大學的理論物理學教授是超弦理論的奠基人,而超弦理論則是解開當年愛因斯坦冥思苦想?yún)s不得其解的 “萬物至理”(theory of everything)的一把鑰匙。
出生在日裔家庭中的加來道雄比同齡人更擅長思考。
1947年的美國,第二次世界大戰(zhàn)剛剛結(jié)束。人們的生活逐漸走上正軌,因為戰(zhàn)爭而受到影響的科學探索也紛紛回到正軌。這一年的1月24日,加來道雄出生在加利福尼亞州圣何塞一個日本移民家庭!拔业淖娓改贻p時來到美國,他當時是為了參加舊金山大地震的救援工作,后來就留在了這里!
加來道雄的父親雖然是土生土長的加利福尼亞人。但是為了不忘自己的出身,他被送回日本接受教育,所以英語并不是很好。自小就生活在兩種文化當中,這讓加來道雄有了比同齡人更多的思考機會:“這件事為什么是這樣的?在美國我們怎么處理?在日本又會有什么不同?”
童年時他的父母時不時地帶他去舊金山游覽著名的日本茶園,當大人們飲茶的時候,他就蹲在那里的小池塘邊上看著睡蓮下五彩斑斕的鯉魚,想著:“水里的鯉魚該怎樣觀察它們周邊的世界?它們的看法應該和我們的不同吧?那么,它們的世界一定是奇妙無比!”
這個長著東方面孔的小朋友逐漸愛上了思考,他的游戲不是捉迷藏或者其他什么,而是國際象棋。在念庫伯利高中念書的時候,他成為學校國際象棋隊的第一人。與此同時,他對身邊一切事物的興趣也與日俱增。
對愛因斯坦的熱愛讓他從一個普通學生變成物理天才。
童年時對很多事情的好奇讓加來道雄成為一個“問題兒童”,而他上初中時偶然發(fā)生的一件事更是讓他對物理沉迷不已!拔业睦蠋熢诎嗌辖o我們講故事,提到了一個物理學家。”加來道雄回憶說:“他極其崇敬地提到這個物理學家的名字,稱他是整個人類歷史上最偉大的學者,他的發(fā)現(xiàn)改變了整個世界和我們周圍的一切。但是卻很少人能夠理解他的思想。”
這個物理學家就是愛因斯坦。小小年紀的加來道雄還不能體會老師的崇敬之情到底來自何處,但那種口氣他卻永遠也忘不了。而且,老師最后提到“愛因斯坦還沒來得及完成一個最偉大的發(fā)現(xiàn)就撒手人寰”,“尚未完成的論文就放在自己的辦公桌上”。這種結(jié)局引起了加來道雄的好奇心,這位大物理學家沒有完成的工作到底是什么?什么問題會如此難以解決卻又如此重要?
出于好奇心,加來道雄開始學習他能夠?qū)W到的關于愛因斯坦的一切。他跑了很多圖書館,花很多時間在閱讀和理解上,以至于“現(xiàn)在想起來那段時光還溫暖如春”。
超弦理論的提出讓整個物理學觀點發(fā)生翻天覆地的變化。
加來道雄在圖書館、實驗室以及他能夠找到愛因斯坦所有著作的地方奔波,不久之后他就發(fā)現(xiàn)吸引自己的那個故事比任何小說中都要更加激動人心,也比他所能想到的任何事情都更重要,他決定對這一秘密刨根問底。為了實現(xiàn)這個目標,他立志成為一名理論物理學家。
他在高中時期就看完了圖書館里所有關于“統(tǒng)一場論”的書籍,后來他進入哈佛大學然后又獲得加州大學伯克利分校哲學博士學位。其間他明白了愛因斯坦的主要課題,就是將“廣義相對論”和“量子場論”完美地結(jié)合起來。但是,這位大科學家花了40年也沒有完成這個工作。
在愛因斯坦的計算中,廣義相對論和量子場論互相間并不自洽,所以如果想要統(tǒng)一二者必須要有一個更大的理論框架才行。更多的物理學家沿著愛因斯坦的足跡前行,加來道雄是其中之一。1984年,他和其他幾名科學家提出了“超弦理論”,稱原本我們認為構(gòu)成物質(zhì)的粒子并不存在,存在的只是弦在超級空間中的運動;各種不同的粒子只不過是弦的不同震動模式而已;自然界所發(fā)生的一切相互作用包括物質(zhì)和能量,都可以用弦的分裂和結(jié)合來理解。
在超弦理論下,愛因斯坦曾經(jīng)研究的兩個課題被完美結(jié)合,沒有任何漏洞。整個物理學發(fā)生了翻天覆地的變化,我們過去所學到的很多東西變成了錯誤。加來道雄成了超弦理論的奠基人,更多年輕的物理學家們開始投入到這個新的研究領域中來。
對他來說對普通人進行科學普及和做理論研究同樣重要。
作為國際知名的物理學家,加來道雄把自己的工作不僅定位在科學研究方面,也重視科學普及。他出版了包括《超越時空》、《平行宇宙》、《超越愛因斯坦》和《不可思議的物理》等科普書籍,讓更多的讀者了解并且愛上物理。
在書中,加來道雄并不像是個學問高超的物理教授,而更像一個科幻愛好者。他在《不可思議的物理》中引用了很多經(jīng)典動畫片以及科幻影片,包括《星際迷航》以及《飛俠哥頓》等,然后再從中引導出背后的物理學知識。例如力場會不會在未來的某一天真正產(chǎn)生?我們什么時候可以利用蟲洞做跨越星際的旅行?人工智能要通過什么樣的方式實現(xiàn)?永動機到底存不存在?
這本書一上市就流行全美,《科克斯書評》將其看做“一部貨真價實的力作,高超地從亞原子結(jié)構(gòu)到宇宙定律的一切進行了可靠描述”。而他的另外一部暢銷作品《超越空間》則被《紐約時報》和《華盛頓郵報》選為年度最佳科普圖書。
除了通過書籍做科普工作之外,他同時也是電視節(jié)目的常客,曾經(jīng)是“夜線”、“賴利·金脫口秀”以及“六十分鐘”的座上賓。他還數(shù)度出現(xiàn)在美國公共電視的紀錄片中,并且為 BBC、TechTV、SciFi Channel等頻道制作專題。他做科學節(jié)目的解說能力超強,任何乍看起來玄妙無比的理論他都可以用淺顯的語言解釋清楚,而且其聲音中還有一種很能打動人的深邃感。
像他的偶像愛因斯坦一樣,加來道雄為物理學做出了巨大的貢獻,他是“第二個”愛因斯坦。