司遥番外·27
虽然评审教授们还没到场,但整个中型教室却几乎坐满了。
交谈声此起彼伏,像一片压低音量的海浪。我看见了很多熟悉的面孔——eloise坐在中间偏左的位置,冲我竖起了一个大拇指;samuel陪我进入教室后,安静地坐在靠后排,身边原本坐着的几个研究生立刻四散而开,跑去了最后一排。
我和eloise都哈哈一笑,调侃他道:“samuel教授,看来你真的对你的学生们过分严厉了。”
samuel也无奈笑笑,随后坐到了第二排中间,坐到了eloise的中间,把wilbur放在桌子上,淡淡一笑,小声对我说:“别紧张。”
研究所的同事们几乎来了大半,甚至我在楼道里常常只点头示意的几个博士后,此刻也端坐在观众席里。更让我意外的是,林蔚然也在,她明明前一天还说要值急诊。她冲我挥了挥手,眼底带着倦意,手边还放着一杯冰美式,但笑得很明亮。
不仅如此,还来了许多研究生和博士新生,满满当当坐了一整个教室,我提前准备的论文讲义都不够用,只能两人合看一份。
我正要转身去调试ppt,却忽然看见了最后一排的一个熟悉身影。程渲,他穿着深灰色毛衣,神色里有点紧张,手边放着一个猫包。
我几乎不敢相信,快步走下台,从猫包里把那只肥肥的欧洲短毛猫抱了出来,“Cece,你也来给姐姐加油吗?”
Cece安静地靠在我怀里,耳尖抖了抖,似乎被人群声吵醒,慢吞吞睁开了一只眼,舔了舔我的手指。
“谢谢宝贝。”我低头亲了亲她的圆脑袋,“谢谢你来给姐姐加油。”
程渲也有些不好意思地笑了,挠挠头,低声解释:“大嫂要我带来的,她说你看见Cece会放松一些。不过她带不合适,我哥又带着Astrid去体检,所以只能我来了。”
我心里忽然一阵暖流,对着他点点头,轻声说:“谢谢。”
程渲笑了笑,又嘿嘿一笑说:“没事,我本来也挺想来看的,我哥天天拿你当榜样教育我。”
“嗯…谢谢。”我又点了点头,转身走到讲台上,打开幻灯片,等待评审教授们入场。
四点整,教室大门被推开,五位教授依次走了进来,ferrero教授还是一如既往的爽朗,手里拿着咖啡杯,对我微笑,走上前拍拍我的肩膀,让我别紧张。
Lukas教授也是老样子,笑容很和善,对我点点头,随后坐在了第一排最左侧。scarlette教授没什么表情,只是坐在Lukas教授身边翻看我的论文。
当然,最让我紧张的还是hudson教授,他跟我简单打了个招呼,便坐在了最中间,看着我的ppt。
iseylia今天戴了一副金丝边眼镜,浅棕色长发在脑后低低盘起。穿了一套dior的西装,灰色羊毛收腰上衣,搭配同色的直筒半裙,裙摆刚刚到小腿,搭配黑色低跟高跟鞋,严肃又优雅。她的目光在我身上停留了一瞬,微不可察地点了点头,随后坐在ferrero教授身边,示意我可以开始。
他们在前排坐定,iseylia微笑着开场:“今天,我们齐聚在这里,见证ArtemissiyAo女士的博士论文答辩。主题是——”
她顿了一下,看了我一眼,“《中子星内部夸克-强子相变与暗物质湮灭对引力波信号的非线性扰动》,Artemis,请开始。”
台下响起一阵轻微的掌声,紧张的空气被她轻松化解,我心里微微一松。
我点开ppt,开场白简短而冷静:“sehrgeehrteprofessorinnenundprofessoren,sehrgeehrtedamenundherren,ichfuhlemichwirklichprivilegiert,dasssiebeiderverteidigungmeinerdissertationanwesendsind.iamgoingtoshowyoutheresultsofmyresearchonneutronstarsduringthepastthreeyears.”
(尊敬的教授,女士们,先生们,今天诸位能够来此参加我的博士论文答辩,我深感荣幸。我将向你们展示,在过去三年内,我有关中子星的研究成果)
指针落下,我的presentation正式开始。屏幕上依次浮现中子星的内部结构模型、Athena窗口的多波段测温数据、以及我推导出的非平衡冷却曲线。
我把夸克-强子相变与暗物质湮灭能量项如何共同影响引力波信号的过程逐一展开,声音比我想象得更平稳。
讲到过亮脉冲星的残差图时,我特意停顿了一下,把三张图像逐一放大,强调了与冷暗物质模型的差别,以及为什么引入“暖暗物质近似”可以更好地拟合观测数据。
最后,我落在总结页,“我的结论是:暗物质湮灭与相变反馈并非彼此孤立,而是通过非线性机制共同作用于中子星的冷却曲线和引力波谱。这一理论在未来Athena与Lynx的高分辨观测下,以及Auroravoyager对于柯伊伯带的引力波探测结果下,将具备可证伪性。”
在结束前,我深吸一口气,望向台下那一片熟悉又亲切的面孔,缓缓开口。
“在结束之前,我想借这个机会,向所有帮助过我的人表达我的感激之情。”
“首先,我要感谢今天到场的各位评审教授。ferrero教授,您以轻松幽默的方式提出最棘手的问题,让我学会了如何在压力下保持冷静;hudson教授,您对实验细节的严格要求让我意识到科学不仅仅是理论,更是对数据的绝对尊重。”
ferrero教授依旧看着我微笑,轻轻鼓掌,而hudson教授永远严肃的脸上,也露出了赞许的表情。
我接着说:“Lemke教授,虽然我和您没有太多直接合作的机会,但您曾经讲授的课程让我受益良多,让我在最初接触观测方法时就打下了扎实的基础;wender教授,感谢您一直以来的善意与鼓励,让我在迷茫的时候依然愿意坚持。”
“除了今天的评审,我也要感谢学院里所有的授课教授们。你们不仅教会了我如何研究天体物理,也教会了我如何成为一名学者。”
我停顿了一下,目光轻轻掠过观众席,落在一些特别的人身上。
“其次,我要感谢我的同事和朋友们。samuel——不仅是我的同事,更是我重要的挚友。你现在是学院的w1教授,却依旧愿意在深夜陪我修改实验参数,愿意在我质疑自己时帮我一起找到答案,谢谢你。”
我的声音更柔和了一些,而我也看见他看着我笑,抓着wilbur的两只前爪给我鼓掌。
“还有那些曾经在我身边的同事们。nattalie博士,虽然今天没能来到现场,但我仍旧想感谢她。她在我博士初期给了我无数的鼓励和建议,让我知道,如何在工作中不断提升自己。还有eloise,谢谢你无数次在实验室陪我调试设备,哪怕熬到天亮。”
“我也要感谢今天来参加我答辩的每一个人,谢谢你们在繁忙的生活中能够留出时间,来聆听我的发表。尤其是,Lynn,我最好的朋友,谢谢你从大学医院的急诊室抽身而来,即便满身疲惫,也要来物理学院为我加油。”
我顿了顿,视线落在最前排。
“最后,我最想感谢的是我的导师,iseyliawen教授。您不仅是我科研上的指路人,更是在生活与人生中一直陪伴我的亲人和朋友。谢谢您在我崩溃时拉我一把,告诉我,‘你不必独自承担’。能成为您的学生,是我这辈子最幸运的事。”
“我也要感谢程澈先生——我的师公。您和iseylia教授一起,在生活中给了我无限的关爱。不是学术上的,而是那些最琐碎、最日常的支持——让我在异国他乡,也觉得自己不是孤身一人。”
我低头轻笑了一下,声音轻轻颤抖。
“还有两位特别的朋友——wilbur和Cece。也许你们听不懂我在说什么,但你们陪伴了我无数个压力爆炸的时刻,让我可以从枯燥的公式中解脱片刻。谢谢你们,陪我走到今天。”
我合上讲稿,朝台下深深鞠躬。
“谢谢所有人。”
提问环节时,ferrero教授果然第一个开口,她先是笑着连连称赞:“精彩,Artemis,非常精彩。你的演讲让我一度怀疑自己是不是坐在卡夫利奖的颁奖礼上。”
台下又是一阵笑声,但是转瞬,她微笑着,提出了问题,
“不过,我有一个问题。你展示了Athena窗口下的多波段测温数据,解释了三颗‘过亮脉冲星’。如果未来Lynx提供了更高分辨率的x射线观测,而它们的结果与现有结果不一致,你会如何判断,是观测的问题,还是你模型的问题?换句话说,你的模型对未来观测的可证伪性在哪里?”和iseylia预测的一模一样,我微微放心了些,点点头,开始回答她的提问。
“首先,ferrero教授,非常感谢您的问题。关于可证伪性,我会分三点来回答——”
我点击ppt,调出备用的残差图和误差条分析:“第一,如果未来观测与Athena不一致,我会首先对比系统误差。Athena的数据在软x射线区间存在本底噪声偏高的问题,而Lynx的高能分辨率更强,理论上能校正这一点。
第二,我的模型核心在于暗物质湮灭反馈项。如果Lyxn的数据完全否认这一趋势,那么模型确实需要修正,甚至可能被推翻。第三,也是最重要的——模型本身就是为了被未来观测挑战。可证伪性的边界正是:当多波段数据在误差范围内,依旧不能重现残差的‘过亮’,那就说明,是模型出了问题。”
我停顿了一下,微笑着换到倒数第二张ppt,“换句话说,我的模型愿意接受被观测推翻。这不是它的弱点,而是它的力量。”
教室里静默了一瞬,随后,ferrero教授笑着点头:“非常好,这就是我在等待的答案。”
接下来,hudson教授果然涉及了methodology,但是远比我预想的更复杂。
他微微眯起眼,指了指屏幕上的冷却曲线与引力波谱图,“Artemis,你在论文里用显式runge-kutta与Bdf混合方法处理冷却方程的数值稳定性,这部分我理解。但我的问题不仅仅是数值方法本身,而是关于物理建模的选择。你在高密度极限下假设夸克-强子相变与暗物质湮灭项是准局域的,而没有显式引入非局域输运效应。
但在这种情况下,耦合非线性扰动可能会放大,即使数值方法稳定,模型本身也可能存在系统性偏差。
所以,请你解释:第一,你是如何验证这种局域近似不会高估或低估引力波信号的非线性强度?第二,如果未来Auroravoyager在柯伊伯带观测到的引力波相位漂移与Athena的x射线冷却结果出现系统性差异,你如何判断是数值方法的限制,还是你的物理近似假设本身存在问题?”
我深吸一口气,切到附录部分,把验证图调出来。
“谢谢您的问题,hudson教授。这其实正是我在论文里最担心的部分,所以我做了三层验证。”
“第一,在数值层面,我确实采用了隐式Bdf匹配并把步长压缩到10^-5秒量级,确保算法本身稳定。但仅有数值稳定是不够的,所以我在第72页到75页做了非局域输运的敏感性分析。
我用Chapman–enskog展开,引入一个次阶输运项,结果显示,在p大于10^15g/cm??的区域,非局域修正只会导致引力波相位的漂移在10^-3数量级以内,不足以改变主导结论。”
“第二,在物理建模上,我没有完全忽略非局域效应,而是通过能量函数项里的‘effectivepotential’对湮灭率做了修正。这一点在附录C的对比图可以看到,引入修正后,冷却曲线依然与Aurora窗口的多波段数据保持一致,没有出现系统性偏差。”
“第三,关于您提到的未来观测可能的不一致性,这正是我在结论部分强调的‘可证伪性’。如果Aurora的引力波相位与Athena的冷却曲线存在差异,我会优先考虑是物理假设的限制,而非数值方法。
因为数值稳定性是可验证的,而局域近似始终是一种假设。换句话说,我的模型可被推翻的条件就是:当非局域输运修正超过10^-2数量级,且导致冷却曲线与引力波谱出现系统性偏差时,这一模型就不再成立。”
我抬起头,直视hudson教授,微微一笑,“这就是我给出结论的前提条件。换句话说,我不仅提供了模型成立的证据,也写明了它被证伪的边界。”
hudson教授沉默片刻,手指轻轻敲了敲桌子,眼神比刚才柔和了许多,缓缓点头,在评分表上写了些什么。
scarlette的问题十分直接,并不复杂,“你为什么用Athena的数据,而不用xmm?”
我立刻回答:“因为Athena的测温区间更完整,尤其覆盖了相变温区的两侧。相比之下,xmm在高能端误差条较大,不足以支撑我的拟合。”
scarlette露出了一丝赞许的笑意。
Lukas最后问了观测方法的应用,“如果未来e-eLt投入使用,你觉得在红外波段会不会找到支持你理论的间接证据?”
我点点头,回答道:“会。我预测的是极低温下脉冲星表面残余辐射的偏离,在红外波段更易体现。e-eLt的分辨率足以捕捉这一偏离,这将是我模型的额外验证途径。”
iseylia提问时,没有翻看任何资料,只是看着我,神色平静,却带着某种锐利。
“Artemis,我的问题只有一个。”
她顿了顿,声音清晰而有力,“在你的论文中,暗物质湮灭与夸克–强子相变的能量释放被共同建模为影响冷却曲线和引力波的主要非线性源项。但你也承认,这一耦合机制的证据目前仍然是间接的。
如果有一天,未来的观测数据——无论是Aurora的引力波相位漂移,还是Athena的x射线冷却曲线——完全没有体现出这种‘相互作用’,你是否认为你的理论依然有存在的研究价值?
还是说,它必须被彻底放弃?换句话说,你愿意如何界定‘一个失败的模型’与‘一个仍可启发后续研究的模型’的边界?”
空气骤然安静。她的问题没有任何情绪,却直击我论文的最核心处——能否把“光与波”结合在一起,而不是只依赖某一类证据。
台下的观众屏息凝神,甚至连ferrero教授也挑起了眉,samuel和eloise都用稍显同情的眼神看了看我,在笔记上迅速写了几行字。
我心口一紧,却也在瞬间明白,这是iseylia的方式——她不会给我暗示或台阶,而是逼我在最公开的场合,展现自己能否独立回答这个跨领域的问题。
我深吸一口气,稳住自己,缓缓开口,“谢谢您的问题,教授。对我来说,这个边界非常重要。科学从来不是为了维护某一个‘漂亮的模型’,而是为了理解自然。
如果未来的观测完全否定了暗物质湮灭与相变反馈的耦合效应,那么我的模型确实在物理解释层面是失败的——因为它没能反映真实的机制。但即便如此,它仍然有研究价值,原因有三点:
第一,它提出了一个清晰的可证伪性框架——即非局域输运修正超过10^-2数量级、冷却与引力波信号出现系统性背离时,模型就不再成立。明确的证伪条件本身,就是对未来实验设计的贡献。
第二,它在数值与理论上提供了一种‘如何处理强相互作用物质与暗物质反馈耦合’的范式,即便耦合不存在,这种建模与数值方法仍然可用于其他高能天体物理问题,比如白矮星坍缩或超新星遗迹的非线性冷却。
最后,但也是同样重要的,它留下了大量‘负结果’数据与推导。负结果在科学中同样宝贵,它能告诉我们哪条路行不通,从而避免未来的重复工作。
所以,我的答案是:如果数据彻底否定了它,我会承认这是一个失败的物理模型。但作为研究,它依然是有价值的,因为它拓宽了问题的思路,界定了方法的边界,也帮助下一代研究者少走弯路。”
我停顿了一下,直视她的目光,声音更坚定,“对我来说,科学研究最大的价值,不是证明我自己是对的,而是帮助大家知道,什么可能是错的。”
iseylia注视了我许久,眼底闪过一丝笑意,缓缓点头。
hudson教授一直在安静地记录,直到最后,他才放下钢笔,抬起头看向我。
他的声音沉稳,带着英国学者特有的冷静克制,却比平时多了一分温和:
“Artemis,你的工作展示了极高的完整性。无论是在数值方法的稳健性,还是在物理机制的解释力上,都体现了你作为一名年轻研究者的独立性与创造力。你能够把不同领域的数据与理论结合,并且勇敢地提出一个明确的、可被未来观测证伪的模型,这一点非常难得。
更重要的是,你在答辩中的表现,冷静而有条理,展现了你真正具备从学生走向独立科学家的能力。作为评审,我要说,这是一次令人印象深刻的答辩。”
他顿了顿,环视四周,又看向我,语气回归官方与庄重:
“现在,我们需要离开会场,请等待我们内部的讨论。通常需要十五到三十分钟,最慢不会超过半小时。之后,我们会告诉你,你的分数与最终的评定结果。”