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北京日?qǐng)?bào)客戶端 | 記者 孫毅

“‘東二環(huán)流量大，交通擁堵’。一聽這個(gè)，我就懵了。堵著不動(dòng)，是沒有流量的，只是密度大。描述交通狀況的概念，一開始就理解錯(cuò)了?！?中科院物理所一間普通的會(huì)議室里，曹則賢嘗試讓記者理解流量、密度、速度等科學(xué)術(shù)語。這是一次采訪，也是一次物理教學(xué)。

【資料圖】

故事

每個(gè)人都可以學(xué)點(diǎn)科學(xué)

和約定的時(shí)間分毫不差，中科院物理所研究員曹則賢，把記者領(lǐng)進(jìn)物理所M樓。一個(gè)會(huì)議室，一張長桌，兩把椅子，一個(gè)文科生，一個(gè)物理學(xué)家，就此展開關(guān)于科學(xué)的對(duì)話。

意外的是，這不是一場對(duì)牛彈琴， 記者所聽到的知識(shí)，也不像天書一樣難解。

“你今天采訪出門前，應(yīng)該先科學(xué)地判斷一下，采訪對(duì)象靠譜不靠譜。如果不靠譜，是不是有預(yù)案，采訪對(duì)象失約，你可以去哪兒。這就是愛因斯坦最擅長的所謂 Gedankenexperiment， 做事情先在腦子里過一遍。”曹則賢笑著說，就好像發(fā)現(xiàn)一顆新的彗星，先計(jì)算它的軌道，近地點(diǎn)在哪里，什么時(shí)候掠過，別等著快撞上地球了，才準(zhǔn)備預(yù)案。

曹則賢16歲考進(jìn)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系，后又公派留學(xué)德國，取得博士學(xué)位，入選中科院“百人計(jì)劃”。他教學(xué)的對(duì)象有專業(yè)學(xué)者、研究生、大學(xué)生，有中小學(xué)生，有科學(xué)愛好者，還包括政府部門官員、城市管理者?！拔蚁Ｍ?大家都可以用科學(xué)的眼光，去面對(duì)自己遇到的問題?！?

正是因?yàn)橹v課深入淺出，生動(dòng)有趣，曹則賢的講座，在互聯(lián)網(wǎng)上傳播很廣。短視頻中，他用電磁學(xué)解讀異地戀，時(shí)長一兩分鐘，播放過億。長視頻里，他用三四個(gè)小時(shí)講解量子力學(xué)、相對(duì)論、規(guī)范場論和電磁學(xué)/電動(dòng)力學(xué)，播放千萬。

“我一直保持學(xué)習(xí)的習(xí)慣。當(dāng)我在學(xué)習(xí)的時(shí)候，就有分享的欲望。‘教學(xué)相長’這個(gè)詞，在我理解，是一個(gè)人的學(xué)和教互相促進(jìn)。想要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤窒碇R(shí)，必須自己系統(tǒng)地學(xué)習(xí)?！彼f，物理專業(yè)的學(xué)生，關(guān)注的點(diǎn)是科學(xué)指向，而官員們、城市管理者、普通群眾，關(guān)注的是問題指向?！拔矣X得， 每個(gè)人都可以學(xué)一點(diǎn)科學(xué)，學(xué)會(huì)用科學(xué)的觀念，去看待問題，嘗試解決問題。不管是個(gè)人問題、家庭問題還是城市管理問題。”

對(duì)話

城市的問題，能找到科學(xué)模型

記者：城市管理，看起來是管理專業(yè)的問題，與物理學(xué)相關(guān)嗎？

曹則賢：我們平時(shí)遇到的很多不同的問題，都能在物理學(xué)、數(shù)學(xué)里，找到相應(yīng)參照。比如， 我們?cè)诔鞘欣锝?jīng)常遇到的交通問題，就可以看作是顆粒流問題。三條道，兩條堵死了，一條是公交車道空閑著。這種設(shè)置，我覺得出發(fā)點(diǎn)是好的，但是有沒有拿出科學(xué)的模型去計(jì)算，到底是緩解還是強(qiáng)化了擁堵，我不確定。

記者：專家說，小客車上一般只乘坐一兩個(gè)人，而公交車上可以載客幾十個(gè)人。

曹則賢：不能是簡單的計(jì)算，而需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪Ｐ汀Ｐ】蛙嚿蠌埲?，公交車上李四，他倆消耗的都是社會(huì)資源。我們需要觀察，社會(huì)為一條公交車道付出的整體代價(jià)。我覺得，開一個(gè)運(yùn)動(dòng)會(huì)臨時(shí)采取交通措施，這是可取的。長期設(shè)置公交車道，總體流量肯定會(huì)受影響。這個(gè)“流量”，屬于我們?cè)诮煌ü芾砝?，?dòng)輒就用錯(cuò)的概念。

記者：怎么理解？流量大不是擁堵嗎？

曹則賢：不是。我們經(jīng)常聽到“東二環(huán)流量大，交通擁堵”。一聽這個(gè)，我就懵了。流量，是密度乘上速度。堵著一動(dòng)不動(dòng)，是沒有流量的，只有密度。車輛嘩嘩嘩開過去，流暢，這才叫流量大。描述交通狀況的概念，一開始就理解錯(cuò)了。

記者：那應(yīng)該怎么描述擁堵？

曹則賢：很簡單，密度大嘛。堵車不動(dòng)了，是沒有流的，只是密度大。你說：“東二環(huán)車輛密度大?！贝蠹叶寄芾斫猓骸芭?，車多?！?/p>

記者：車多，人多，老百姓每天都在面對(duì)的問題，有什么解法嗎？

曹則賢：我說不上來怎么解決。聊聊可能相關(guān)的“臨界現(xiàn)象”吧。車的密度、人的密度，都是有臨界值的。一旦超過臨界值，具體數(shù)目的變化，其影響很容易被放大。比如，像天通苑這樣高密度的社區(qū)，人口密度一旦超過其臨界值，所帶來的問題，就很難預(yù)計(jì)。你要問我怎么解決。我覺得從規(guī)劃上，就應(yīng)該盡量避免。所以，我們?cè)谠O(shè)計(jì)新城的時(shí)候，就應(yīng)該更多地考慮科學(xué)的規(guī)劃，社區(qū)的規(guī)模、道路的排布、地鐵站點(diǎn)的設(shè)置等。

處理家庭糾紛，也有數(shù)學(xué)方案

記者：您說的這些社區(qū)、道路、停車、地鐵的問題，我經(jīng)?？匆娂m紛，甚至需要到電視臺(tái)去調(diào)解。

曹則賢：調(diào)解節(jié)目我也看，但有時(shí)候調(diào)解無用是不是？這里頭也有科學(xué)原理。我們經(jīng)常講，描述一個(gè)幾何體的學(xué)問，在幾何體本身。調(diào)解問題，有一個(gè)基本科學(xué)的出發(fā)點(diǎn)—— 問題的答案，要在問題里找。我們倆的問題，讓一個(gè)第三者來調(diào)解，他說什么，都是站著說話不腰疼。

記者：所以，我們自己能用科學(xué)解決糾紛嗎？

曹則賢：我舉一個(gè)最簡單的例子，兄弟兩人分家產(chǎn)。對(duì)吧，很常見。這就可以用數(shù)學(xué)方法解決。遺產(chǎn)糾紛，就是分蛋糕，怎么分，都不滿意。那么數(shù)學(xué)家給的方案——甲分，乙先挑。是不是就解決了？ 現(xiàn)在數(shù)學(xué)上，已經(jīng)能解決九個(gè)人的分蛋糕問題，是匈牙利數(shù)學(xué)家先做出來的。

記者：這我就有點(diǎn)八卦了，夫妻矛盾也有類似解法嗎？

曹則賢：當(dāng)做物理問題的話，我們根據(jù)問題單元的多少，來定義問題的性質(zhì)。一個(gè)人，就是單體問題。然后，還有兩體、三體、少體、多體問題。夫妻倆，看起來是兩體問題，其實(shí)不是。這夫妻倆背后，至少牽扯到各自的原生家庭。這就是少體問題。所以 要解決夫妻問題，就不能固執(zhí)地認(rèn)為是兩體問題。這不光中國是這樣啊，全世界都這樣。

科學(xué)，可以通過多種渠道感知

記者：我聽您提到了三體，最近的科幻熱潮，不管是三體，還是流浪地球，您關(guān)注了嗎？

曹則賢：我也關(guān)注了。跟我們當(dāng)年相比，現(xiàn)在的年輕人對(duì)科學(xué)未必更熱衷。但是，國家發(fā)展水平高了，年輕人獲取信息的渠道也更多了。影視作品、短視頻，這些可以當(dāng)成娛樂方式，也可以作為學(xué)習(xí)的方式。 我始終主張，青少年還是要學(xué)嚴(yán)肅的科學(xué)。

記者：可是普通人日常接觸到的，多是碎片化的知識(shí)。

曹則賢：我覺得，現(xiàn)在了解一些碎片化的知識(shí)也不是壞事。接下來，普通人、城市管理者，要想解決問題，都需要在某一個(gè)方向上做一個(gè)深入的了解。有時(shí)候，我們解決不了某一個(gè)問題，是因?yàn)槲覀儗?duì)這個(gè)問題的認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的，或者不充分的。 知識(shí)儲(chǔ)備越豐富，看問題就越清晰，就越能找到科學(xué)的解決方案。

記者：深入學(xué)習(xí)，對(duì)普通人來說，是不是難度太大？

曹則賢：不是，這不是借口。我們有很多手工藝人，老先生，大字不識(shí)一個(gè)。但是，他們手上有感知、眼睛里有觀察、腦子里有思考。不管是吹糖人，還是刺繡。他們都在用自己的方式去學(xué)習(xí)，對(duì)這門知識(shí)，掌握了相當(dāng)系統(tǒng)、相當(dāng)深刻的認(rèn)知。所以， 科學(xué)是可以通過多種渠道去感知的。

記者：嗯，回到最本質(zhì)的話題，科學(xué)到底能帶給我們什么？

曹則賢：我們今天聊的內(nèi)容，是關(guān)于如何科學(xué)地看待問題，從科學(xué)中找到相應(yīng)的解決方案。道路擁堵，你跟大家說，要合理出行、避免擁堵，這是解決不了問題的。要給大家一個(gè)解決方案。就像我說的，有沒有北京城市交通網(wǎng)絡(luò)演化模型？其動(dòng)力學(xué)特征什么樣的？ 我們的城市管理體系中，如果有“閑人”可以做這些深入實(shí)地考察加虛擬研究的事情，問題就能更科學(xué)地解決。

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