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初次赴美,重燃我最初的激情

就在我们做了这次实验的这一年,克洛德觉得雅克和我已经足够成熟,可以在加拿大的一次会议上介绍我们的磁力测定的工作成果。我们借此机会又把行程延长到了美国,因为布罗塞尔和卡斯特勒在一些美国实验室里有认识的同事和朋友,他们推荐了我们,于是我们就去这些实验室参观。克洛迪娜和雅克的妻子陪着我们一起去了美洲。这是我的第一次美国之行,是未来一系列跨越大西洋的旅行中的第一次,对于今天所有的科研工作者来说,这已经成了家常便饭。

我记得第一次倒时差特别不容易——因为当时发生了一件特别的事。彼时,我们刚到华盛顿,订了一个带彩电的大房间(彩电在当时还是个新鲜事物)来见证一个特别事件。因为碰巧的是,那天正好赶上人类第一次登月。历史性的月面行走预计在1969年7月21日晚上9时开始。对太空探索的热情依然存在,我不想错过登月这一历史性的事件。为了防止突如其来的睡意让我们在下午睡过头,我们打起精神参观了国家美术馆,这是位于美国首都的大型绘画博物馆。博物馆的丰富收藏,以及它给我们带来的兴奋之情进一步增加了我们的疲倦。回到酒店之后,我们四个在晚上7时就睡着了,错过了观看阿波罗11号着陆前悬念重重的先导阶段。两个小时后,我猛然惊醒,就在那时,阿姆斯特朗幽灵般的身影踏足于月球表面,并且说出了那句历史性的话语:“这是我个人的一小步,却是全人类的一大步。”我费了好大劲才叫醒克洛迪娜等人,和他们分享我内心的喜悦和激动。

提到这段轶事是因为它将带我们回到激光的问题上。三天之后,我们抵达科罗拉多州的博尔德,布罗塞尔建议我们去那里拜访一位他在实验天体物理联合研究所(JILA)工作的同事彼得·本德(Peter Bender)。顾名思义,“实验天体物理联合研究所”是一所著名的天体物理学中心,但在那里也进行——并且仍然进行——原子物理学和光学方面的前沿研究。那次的访问确实令人难忘。彼得曾负责阿波罗计划的月球遥测实验。就在那个我们困得几乎睁不开眼睛的夜晚,阿姆斯特朗和他的同事奥尔德林在月球上放置了一块反射器,即一张铺满了小型反射性角锥棱镜的面板,彼得和他在博尔德的团队通过望远镜将一束强大的脉冲激光瞄准了月球。激光抵达了反射器,被角锥棱镜反射的光线回到了地球。通过探测反射光并测量每个光脉冲离开和返回之间的时间差,即一个大约2.5秒的间隔,彼得·本德和他的同事能够在历史上第一次直接地、非常精确地测量地月之间的天文距离。我稍后会回到自伽利略以来,将光速问题与天文学联系起来的漫长而迷人的物理学历史。

这种天文遥测方法在过去的五十年里被继续使用并被不断完善,除了阿波罗11号带上去的那架月球反射器之外,阿波罗14号和15号还带上去了另外两个。它使我们有可能以极高的精度确定月球轨道,并能在任意时刻测量地月距离,误差在几毫米之内。这些观察结果证实了爱因斯坦广义相对论的预言。

图1.13 阿波罗11号任务放置在月球表面的激光反射折射器。1969年7月,当我拜访彼得·本德和他的团队时,他们刚刚探测到这个装置反射回来的激光。(© NASA)

从一开始,这个实验就以引人注目的方式,展示了激光的力量——激光,以一种具体的方式为世界打开了新的窗口。在这样一个重要的科学事件中,能够亲临现场,对我来说真的是非常高兴和激动的时刻。而彼得·本德,尽管还沉浸在对新发现的兴奋中,却花了一整个下午的时间来向我们解释这一实验的细节,这使我更加欣喜。因为如果他认为我这个听众值得他悉心解说并分享他的热忱,那么意味着我就真正地成了一名研究者。 6NjpWwpzyw7KxqKnmyi7kOKBunPBXEDgVTalH1myfmJoFrM12uCoB0sTbAE79CNY

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