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大家周末好呀！

很多人小的時候都有一顆太空夢。仰望星空常常激起人們天馬行空的想象。“讀懂宇宙”是作者兒時的目標，后來他一猛子扎進科研圈，決定在天文學的海洋里遨游終生。

天文學就是拿望遠鏡看星星嗎？“天文學家大多不會認星座。” 下面這份來自天體物理學專業(yè)博士的介紹，或許可以讓你對天文學有新的認識。

（**專欄中所涉及的內(nèi)容為嘉賓自身的經(jīng)歷，僅供參考，不同院校／專業(yè)／研究方向的博士在研究和生活方面都會有不同的體驗喲**）

和其他所有專業(yè)一樣，很多人對我的專業(yè)也存在一些誤解。欣喜的是，隨著科普力度的加大，已經(jīng)很少有人把天文學和占星學搞混了。不過讓我無奈的是，依然有人會覺得我所在的專業(yè)（或者我本人）很會認星座。

認星座作為古代天文學家的必備修養(yǎng)的確不容否認，因為當時他們需要肉眼找到星星，然后把望遠鏡、六分儀之類的儀器手動對準它們。今天的天文學家其實已經(jīng)不需要這樣做了——登陸某個望遠鏡的數(shù)據(jù)庫，輸入你想要的天體名字或者坐標，點擊下載，坐在家里就可以得到它的各種觀測信息（比如光譜，測光，光變曲線等）。而整個過程你一顆星星也沒看到。

(登陸數(shù)據(jù)庫，坐在家里就可以得到各種觀測信息（比如光譜，測光，光變曲線等）)

于是，“會認星座”，在今天逐漸變成了資深星空愛好者和天文攝影師的特質(zhì)。誠然，也有一些天文學家是認星高手，但那是因為他們恰好把天文攝影當成自己的業(yè)余愛好。本文題目即是對天文學家大多不會認星座現(xiàn)象的自嘲。另外要說明的是，天文學中只有“室女座”，而沒有“處女座” 。

(我們真的找不到“處女座”……)

另一個誤解，就是認為我們在從事航空航天方面的研究。事實上，天文學家普遍對衛(wèi)星和航天器略知一二，那是因為有很多空間望遠鏡的緣故。但基本上了解就止步于此了。因為天文學研究感興趣的天體大多遠在太陽系之外。

天文學研究包羅萬象，按照尺度從小到大，有星際分子、致密天體（黑洞，夸克星，中子星，白矮星）、行星、恒星、矮星系、星系、星系團、大尺度結(jié)構(gòu)和整個宇宙。時間尺度短至毫秒（暫現(xiàn)源如快速射電暴、脈沖星、伽馬射線暴），長至百億年研究整個宇宙的創(chuàng)生、演化和死亡。

天文學作為一門科學，研究方法也離不開理論與實驗。只不過與其他科學不同，天文學研究的對象無法人為干預，因此只能被動地“觀測” 。根據(jù)觀測的“頻道”不同，觀測天文學可以被分為射電天文學、光學天文學、高能天文學，以上都指的是電磁波的不同頻率范圍。除了電磁波以外，還有宇宙線天文學，引力波天文學，中微子天文學等其他“信使”的天文觀測。每一種觀測頻道需要建造不同的設(shè)備，因此天文學家建造了射電望遠鏡、光學望遠鏡、高能空間望遠鏡、高能大氣切倫科夫望遠鏡、引力波天文臺、宇宙線天文臺和中微子天文臺等各種天文設(shè)備。

(中國天眼，世界上最大的單口徑射電望遠鏡。圖片來源：圖蟲創(chuàng)意)

在理論方面，有的人研究在天體物理極端環(huán)境下的基礎(chǔ)物理規(guī)律，我稱他們?yōu)?ldquo;硬核理論家”。還有的理論家把各種已知原理和現(xiàn)象“拼裝”成“物理模型”，來解釋各種觀測現(xiàn)象。我主要就做的是這方面的工作。理論家的研究手段主要有解析計算（推公式）、蒙特卡羅模擬（我妻子每天聽我說的最多的專業(yè)術(shù)語就是“猛咔！猛咔！猛咔咔！”）、數(shù)值模擬等。

簡略地介紹完了我們學科，接下來我想講一下我個人博士期間的研究和生活經(jīng)歷。

“讀懂宇宙”是兒時的目標

我是2016年博士畢業(yè)的。現(xiàn)在已經(jīng)做了3年的博士后了。于我而言，能夠從事天體物理學方面的研究算是夙愿得償。我的外公是一名中學物理教師，小時候我的好奇心總能在他那里得到滿足，因此我對自然界的求知欲也就越長越大。在初三的時候，我在母親單位的圖書室看到一本書，叫《圖解當代科技》，它對宇宙學、相對論和量子力學做了個粗略的介紹。那時候的我仿佛從一扇半掩著的門縫里窺見了一個光怪陸離的奇境，一下就被吸引住了。心里暗暗立志： “我將來一定要學懂相對論和量子力學，也不枉在宇宙間走一遭了！ ”

在這個目標的刺激下，我的學習成績，特別是理科成績，越來越好。終于考上了清華大學的數(shù)學物理基礎(chǔ)科學班。在這里，我系統(tǒng)地學習了理論物理的基礎(chǔ)課程：“四大力學（《分析力學》、《統(tǒng)計力學》、《電動力學》、《量子力學》）”，還選修了廣義相對論和量子場論等課程。可以說，剛剛進入基科班時，每一個同學都做著理論物理和純粹數(shù)學夢，但經(jīng)過四年的學習，大部分人都度德量力、認清現(xiàn)實，對其他方向產(chǎn)生了“濃厚興趣”，我也是如此。在我看來，理論物理如同攀巖競速，而天體物理如同航海。攀巖只有向上，臂力最好的人永遠在最上面；而航海可以向各個方向，每個人都有發(fā)現(xiàn)寶藏的機會。所以我在高年級時開始選修天文學專業(yè)的課程，并且聯(lián)系了天體中心的天文學老師做本科生科研項目。

(天體物理如同航海，航海可以向各個方向，每個人都有發(fā)現(xiàn)寶藏的機會。圖片來源：Pixabay)

后來我就隨著我本科的導師來到了中國科學院高能物理研究所碩博連讀。我是因為熱愛而選擇物理專業(yè)的，因此只要熱情還在，繼續(xù)留在物理研究方向讀博就是自然而然的。盡管我對我的專業(yè)如此熱愛，在讀博期間還是有很長一段時間“幻想破滅”的感覺。首先，我開始接觸到科研的細節(jié)：代碼、算法、數(shù)據(jù)和近似公式……一切都變得瑣屑、繁雜、混亂，不像之前那么優(yōu)美了；其次，研究進展的不順利，對文獻沒有充分了解導致做了長時間的無用功。當熱情之火減弱的時候，就會清晰地感覺到自己研究課題的超然世外和現(xiàn)實生活之間的撕裂感。

未來前途不定，塵世的壓力逐漸照進理想世界。是否要回到現(xiàn)實世界，把那個奇境之門永遠關(guān)在身后，這是那時我經(jīng)常問自己的問題。而且“發(fā)表文章”這個畢業(yè)的必要條件越來越顯得像一個不可能完成的任務。

研究過程從困境到轉(zhuǎn)機

為了跳出目前課題的困境，我向?qū)熣埱蟪鰢?lián)合培養(yǎng)，換一個研究方向。我的導師特別好，毫不猶豫地同意了，并且還幫我聯(lián)系了英國大學的導師。于是我在碩博連讀的第三年到了英國開始脈沖星方面的研究。到了異國他鄉(xiāng)，國內(nèi)瑣事被拋諸腦后，生活變得簡單起來。早晨到辦公室，打開電腦讀文章，編程，處理數(shù)據(jù)，晚上回到家做飯吃飯洗碗（大部分時間是室友做飯，在此鳴謝），周末提著個大購物袋和室友去市中心買菜。周而復始的生活像一種“禪”。

(去泰國參加IPTA會議海報展示。)

我的心逐漸靜了下來，開始漸漸地從科研的細節(jié)中發(fā)現(xiàn)一些美感：比如搞清楚某個算法背后的思想；仔細讀懂一篇觀測和數(shù)據(jù)處理的文章，贊嘆于作者如何將每一個你能想到的細節(jié)都考慮到。

一年后，我回到高能物理研究所。我在英國期間寫的論文接收在望，于是我的科研熱情又重燃了起來。特別重要的是，我認識了我的妻子。她當時在海南大學植物學專業(yè)讀博。于是我利用各種假日、假期的時間，坐火車不停往返海南和北京。雖然彼時發(fā)表論文、畢業(yè)依然壓在我心里，但從那時開始，我人生中最長的陰天結(jié)束了。有了同行者的陪伴，我決心繼續(xù)留在科研征程上。

博士畢業(yè)之后，我在導師和師兄的幫助和介紹下，到了香港大學從事博士后研究。在那里兩年的時間內(nèi)，我把研究方向從脈沖星的射電研究擴展到高能天體物理，一口氣發(fā)表了8篇文章，徹底走出了博士期間的“文章饑渴癥”。我妻子和我一起在香港島32平米的小屋里生活得有滋有味，我的精神也前所未有的放松。一年之后，我們有了一個可愛的女兒。去年，我申請到了荷蘭一所大學的博士后職位，于是我們一家三口又跨越整個歐亞大陸，來到了郁金香的國度開始了新的生活。我的研究方向又擴展到了引力波。現(xiàn)在，我們即將“故技重施”，迎來第二個孩子。

(在香港大學自習室連上了大彩電而感到興奮。)

讀了天體物理學博士，

未來可以做什么？

如果你對天體物理感興趣，甚至產(chǎn)生了讀一個博士的想法，那么我要對你說：三思啊！你做好沉侵在“臟亂數(shù)據(jù)”里的準備了嗎？你做好每天擦去打哈欠擠出的眼淚，硬著頭皮讀論文的準備了嗎？你做好看著周圍同學一個個發(fā)高水平文章，而自己一篇文章都憋不出來的準備了嗎？你做好了看著大學同學年入百萬而自己收入寥寥的準備了嗎？

如果你已經(jīng)開始讀博，并深陷困境之中。那我的另一個建議是，花點時間和心思在學術(shù)之外。以我自身的經(jīng)驗而言，帶我走出困境的不是科研方面不懈的努力，而是在學術(shù)以外的邂逅和由此帶來的生活改變。人生的路很寬，學術(shù)只是其中一部分。

如果你熬到了博士畢業(yè)，并且已經(jīng)對科研沒了熱情，那么好消息是天體物理方向的就業(yè)前景像天體物理研究本身一樣寬廣。由于過硬的數(shù)學、編程和強大的學習和抗壓能力，我周圍的同學拿到了各種各樣的工作offer，比如著名互聯(lián)網(wǎng)公司，金融公司，半導體公司。他們都有光明的前途。