（图片作者：Matipon Tangmatitham）

1987A是近百年来距离地球最近的超新星。 它给我们带来了什么？ 附近的超新星会导致人类灭亡吗？ 为什么奥本海默认为人类看不到中子星？ 为什么成为一名科学家可能是人生最好的选择？

专访毛树德（清华大学国家天文台）

李颖（清华大学）、James Wicker（国家天文台）编译

美国科学院院士理查德·麦克雷是最早访问中国的天文学家之一。 1967年在加州大学洛杉矶分校（UCLA）获得理论物理学博士学位。1967年至1968年在加州理工学院担任博士后研究员。1968年至1971年在加州理工学院任助理教授。哈佛大学天文台。 1971年，他前往科罗拉多大学博尔顿分校就读。 他在德国大学任职期间被授予乔治·伽莫夫杰出天体物理学教授，现在是名誉教授。 麦克雷教授在星际气体、宇宙X射线源、超新星和超新星遗迹的理论研究和观测方面做出了杰出贡献。

热爱天文，热爱第一！

毛树德：感谢您接受我们的采访。 您已经 78 岁了，但仍在为《天文学和天体物理学年度评论》撰稿。 是什么让您60多年来一直关注科学？

麦克雷：因为爱！ 我体验到了科学带来的无尽乐趣和创造的快感。 我这样做没有报酬，我已经退休了，但我仍然像往常一样工作。

毛树德：您认为是什么让您成为一名成功的天文学家或科学家？

麦克雷：对我来说，答案总是一样的：享受你的工作并热爱你的工作。 我有一些非常有能力但没有成功的学生。 相反，有的研究生，虽然没有高超的技术，却因为热爱而取得了不错的成绩。

Supernova SN1987A 三环结构

以及致密物体的奥秘

毛树德：可以说SN1987A是您科研生涯的巅峰吗？

McRae：我把大部分精力都花在了 SN1987A 的主题上。 我在X射线双星和星际气泡方面取得了成果。 我真的很高兴。 我在超级气泡方面也有重要发现，但我认为最深刻的成就还是SN1987A。

图1 1994年至2006年SN1987A内圈的演变； 2006 年底，戒指变成了珍珠项链。（图片来源：）

毛树德：三个美丽的环形结构围绕着SN1987A（图2）。 对于环状结构的产生有令人信服的解释吗？

麦克雷：是的，这可能是正确的，但很难验证。 许多科学家正在这方面进行研究：一种理论是双星系统合并，当气体驱散时，可以形成环状结构。 波德西亚德洛夫斯基和他的学生设计了模型，证明三环化合物可以在特定条件下生产。 还有其他模型表明快速旋转的行星也可以产生三个环。 但还没有足够的观察结果来检验这些理论是对还是错。

图2，1994年2月哈勃望远镜拍摄的超新星1987A（位于大麦哲伦星云）的天空区域图像； 超新星 1987A 周围的发光气体形成了三个美丽的光环。 超新星 1987A 的前身是一颗大质量恒星，于公元前 165,000 年爆炸，但其光芒直到 1987 年才到达地球。（图片来源：://spacetelescope.org/images/opo9808g/）

毛树德：SN1987A被发现已经近30年了。 SN1987A还有哪些未解之谜？

麦克雷：最大的谜团是致密物体。 为什么我们看不到致密物体？ SN1987A 的光线比任何人预想的都要暗。 我们已经尝试了一切，使用了所有电磁波波段最好的望远镜，但没有成功。 SN1987A在任何波长下的光度上限是太阳的数十倍，比蟹状星云小三个数量级。 中子星仙后座 A 的中心还有另一个微弱的 X 射线源，但没有人明白它为何如此微弱。

毛树德：可能和SN1987A有关系？

麦克雷：也许它的中心有一个类似的紧凑物体。

受奥本海默的启发：

科学家应该更有想象力

毛树德：您在清华大学演讲时提到了美国物理学家罗伯特·奥本海默的一个有趣的故事。 你能详细说明一下吗？

麦克雷：当时我是加州大学洛杉矶分校的研究生。 奥本海默已经得知自己患有癌症。 他知道自己必死无疑，于是决定到美国各大学物理系讲学。 他去过美国许多城市，包括加州大学洛杉矶分校。 他发表了讨论中子星结构及其形成的前沿论文。 我问他发现中星的概率有多大，他说他对中星不感兴趣，因为即使中星存在，人类也看不到它们。 他去世后仅仅一年，脉冲星就被发现了。 他没有想到中子星可能具有磁性并且高速旋转。 他想象的是理论家的中子星，形状为球形，缺乏复杂的物理特性。

图3.奥本海默，美国著名物理学家、原子弹之父（1904年1967年）。

毛树德：看来连奥本海默这样伟大的物理学家也大大低估了大自然给我们带来的许多惊喜。

麦克雷：是的，大自然比任何科学家都更有想象力。

超新星爆炸临近

会毁灭人类吗？

毛树德：那么超新星有多少种类型呢？

麦克雷：有一个分类将超新星分为Ia、Ib、IIa、IIp等类型。 这种分类严格基于观测数量、光变曲线和光谱。 这种分类方法非常实用，因为可以利用超新星的光谱和光变曲线来区分超新星的类型。 但我觉得这种方法令人费解，因为就基础物理学而言，超新星只有两种类型：核心塌缩超新星和热核超新星。 Ia 型超新星是热核超新星，依赖于碳和氧核融合成铁时释放的核能。 热核超新星爆炸不会留下任何痕迹，也不会产生中子星或黑洞。 据我所知，所有其他类别的超新星都是核心塌缩超新星。 核心塌陷的超新星爆炸留下了由重力驱动的中子星或黑洞。

毛树德：所以从某种意义上说，超新星产生了人类，因为构成人体的类碳化学元素是超新星产生的。 但另一方面，附近的超新星爆炸会毁灭地球上的生命吗？

麦克雷：不，不会的。 最近的超新星距地球3光年，不会对地球造成损害。

毛树德：所以我们不用担心超新星爆炸导致人类灭亡？

麦克雷：是的。 因为星星之间的距离太远了。

与中国结下不解之缘

毛树德：我们来谈谈您与中国的密切关系。 您第一次来到中国是在 20 世纪 80 年代。 您利用中美双边交往的契机，于1987年在黄山组织了一次会议。

麦克雷：是的，这对我来说很有趣，也是一个个人故事。 当时正好是公共假期，我想我有时间离开博尔德去旅行和生活一年。 于是我对妻子说，我们再住一年吧。 我的妻子不想去欧洲，因为她去过那里并且不想在那里度过时间。 她说只有去有趣的地方才会陪我。 我问她，有什么有趣的事？ 她只是说：中国。 我说可以，我看看能不能实现。 当时我正在参加一个国际会议，可能是国际天文学联合会（IAU），所以我就去找曲钦越教授，告诉他如果他有职位，我可以去中国。

图4左：麦克雷和他的妻子（1987年10月摄于天安门广场）； 右：麦克雷（左六）、曲勤月教授（右七）、王振如教授（右四）（1984年5月摄于南京大学。照片提供：麦克雷）。

我主动提出，曲教授邀请了我。

我1984年第一次来中国，在中国呆了三个星期。 那时的中国与现在有很大不同，几乎是一个封闭的社会，很少有西方人来到中国。 来到中国后，我发现中国很独特，也充满挑战。 中国文化与我所熟悉的文化有很大不同，对我来说，来到中国是一次冒险。 我告诉我的妻子我们应该在中国一起生活半年，所以我们在1987年来到中国，呆了半年。 我们在中国生活得很开心，遇到了很多有趣的人。 当时中国大学的情况相当差，老师们没有接触当代研究的机会。 他们并没有站在科学的最前沿，相反，他们远远落后。 很多人被下放到农场改造，很多人经历了文化大革命。 甚至曲教授担任南京大学校长时，也参与了一年多的改革（文革前）。 当时我来中国六个月，举办了很多天体物理学的讲座。 同学们兴趣盎然，表现出色。 他们比美国学生更热情，因为美国学生已经很了解这些知识了。

作为一名老师，我在中国能感受到更多的尊重和钦佩，因为我教给学生的知识是其他老师学不到的。 所以我在中国教学比在美国更有趣。 在美国，我只是成千上万的教授之一，但在中国，我可以说是独一无二的。 这种感觉是无与伦比的。 同时，我还和瞿教授和他的妻子王振如教授成了好朋友。 几年后，他们邀请我去黄山组织一次聚会，我没有拒绝。 后来我帮助他们组织了其他会议，在中国举办了夏季研讨会，并多次访问中国。 我很享受它，因为它是我生活中不可或缺的一部分。

图5，1987年郭守敬暑期研讨会（1987年8月），中国天文学史上的里程碑。 （照片提供：麦克雷）

毛树德：您认为，从您刚来中国到现在，中国的天文学取得了长足的进步吗？ 主要变化是什么？

麦克雷：变化是巨大的。 首先，中国建立了许多研究机构。 我刚来中国的时候，还没有天文系。 只有李宗伟在北京师范大学组织了一个小型天文团队（编者注：当时南京大学和北京师范大学都有天文系，北京大学有天体物理专业）。

图6，李宗伟教授（后排左一）家庭晚宴，前排是麦克雷夫人和李宗伟夫人（1987年9月）。 （照片提供：麦克雷）

毛树德：是的，李教授还活着，身体健康。

麦克雷：是的，他令人尊敬、可爱，值得认识。 当时，北京大学的天文学研究尚未起步，也没有天体物理系。 清华也是如此。 现在清华的科研团队非常强大，北京大学卡维理天文与天体物理研究所也蒸蒸日上。 当代中国教师有机会接触前沿研究。 刚来中国的时候，中国老师连参考文献都不懂，也没有预印本，图书馆也极其落后。 那时，中国人民的工作很困难。 他们没有实验资源，什么也没有。 虽然中国天文学的发展仍然不如加州理工学院和斯坦福大学，但根据过去25年的发展势头，我相信只要中国继续聘用高端人才，中国的天体物理研究将与世界顶尖研究相媲美。

给年轻人的一封信：

成为一名科学家可以很有趣！

毛树德：让我们一起期待吧！ 您对立志成为科学家的年轻一代有什么话要说吗？

麦克雷：我想说的不仅是对中国的年轻一代，也是对所有的年轻人。 我认为当一名教授或科学家是人生最好的选择。 这很有趣，你可以谋生并养家糊口。 虽然当一名科学家不会很富有，但是却很充实。 现在我退休了，我不再拿薪水，但我宁愿做研究也不愿看电视。

不仅因为我热爱科学，而且因为我喜欢成为科学界的一部分。 我可以来这里和大家交谈，我可以实现自我价值，我有机会参加国际会议，参加科学实验，结识朋友，这是我社交生活的一部分。 我很幸运能在超新星领域工作，这是一个有趣的领域，所有专家都很友好和支持。 当然我们也会互相竞争，但最终是和平的竞争。 在天体物理学研究中，并不是所有领域都是这样。 有些领域竞争很激烈，但在超新星领域，我很幸运，因为这个领域的专家非常友好，互相帮助。

本文摘自 2016 年 4 月 21 日的采访。