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Nature发文纪念板块理论创始人之一Jack oliver

已有 3957 次阅读 2011-2-10 14:24 |个人分类:地球科学家及实验室|系统分类:人物纪事| 地震学, Oliver, 大陆漂移, 板块构造理论

Jack Oliver (1923-2011)
Seismologist who helped demonstrate that Earth’s continents move constantly

Nature网站全文:http://www.nature.com/nature/journal/v470/n7333/full/470176a.html 

PDF下载 Jack Oliver(1923-2011).pdf


 

 

       John "Jack" Ertle Oliver(奥利弗),于2011年1月5日去世,享年87岁。他是现代地震学、板块构造理论和大陆地壳深部成像领域的创始人之一。他和他的学生Bryan Isacks的研究表明,不只是地壳,连整整100千米厚的地球表层也就是岩石圈(lithosphere),在进入下伏软流圈(asthenosphere)之前,都在板块之上运动。这一发现给后来颇受争议的大陆漂移理论(continental drift)打下了基础,为板块构造理论铺平了道路。


       在Oliver的科学发展历程中,有两个重要人物具有关键的作用。第一个人是在俄亥俄.马西隆的中学美式足球(即橄榄球)教练Paul Brown,他后来成名于Cleveland Browns队教练并创办了Cincinnati Bengals。Brown最不能容忍特立独行的态度,而Oliver的科学和管理哲学则一脉相承——团结合作的优秀科学家总是比单打独斗的最优秀的科学家创造出更重大的科学(good scientists who worked together could produce more important science than the best scientists working alone)。


       在橄榄球奖学金的支持下,Oliver后来去纽约哥伦比亚大学学习物理,中间曾被1943-1946年的海军服役所打断。Oliver服役回来后见到了他后来的PhD导师Maurice Ewing。Ewing向他灌输了一个理念:在有可能获得重大科学发现之前,要选择探索前人未曾涉及过的领域(going where no one had gone before offered a high probalitity of scientific discovery);而这一发现非常有趣——对航空燃油的无限好奇心。


 

       在上世纪50年代,大多数地震学家通过地震仪测量P波和S波动走时来记录地球的震动。这些波都可以穿越地球的内部。长周期波在地球表层相互作用,其他人很少有涉及这一“领域”。Oliver最先识别出这些波形的独特特征,而现在则是电脑在分析和模拟。从这时起,他的文章展示了对面波的精细记录,并配以精妙解析。


       到50年代末,Oliver加入了由十多个全国最有名的科学家组成的地震学促进会(Berkner Panel on Seismic Improvement, 由Lloyd Berkner做主席,因此以他的名字命名,作者注)。这提高了地震学研究的竞争,希望找到检测和确认地下核爆炸的方法。(有限禁止核试验条约The Limited Test Ban Treaty,禁止在大气、水下和太空中进行核试验,但并未禁止进行地下核试验,该条约于1963年批准生效。)在该促进会的建议下建立了全球规模的监测站台——the World-Wide Standardized Seismograph Network(全球标准化地震台网),现代地震学并随之而飞速发展。


 

       继续遵循Ewing的理念,Oliver和Isacks在斐济和汤加地区安装了地震仪来研究后来所谓的地球谜团之一的深源地震。这些地震发生在地表以下300-700公里,该深度的压力和温度似乎都太高而使岩石难于产生破裂。对这些地震图像貌似不经意地一瞥,他们知道他们已经有了一些重大发现P波和S波都具有高频特征。他们意识到太平洋以东的岩石圈(包括地壳和上地幔最顶部的较冷部分)已经俯冲到700公里深度。科学界直到很晚才认同他们的这一观点,当时只有极少数地震学家注意到或者慎重对待大陆漂移理论,但是怀疑很快就让路于他们另一项研究所获得的共识。


       1968年,和Oliver的另外一个学生Lynn Sykes一起,Oliver和Isacks在Journal of Geophysical Research上发表了可能是有史以来最被广泛阅读的地震学文章“Seismology and the new global tectonics”(被引次数845 by Google. 文章下载:http://www.mantleplumes.org/WebDocuments/Isacks1968.pdf)。在他们众多观点中,他们意识到谜一般的深源地震并不是发生在温度过高而难于获得所需应力的环境中,而是发生在快速俯冲到深部的仍然很冷淡岩石圈板块中。


 

       和许多板块构造理论创立者一样,Oliver很快就转换了研究方向。1971年他离开哥伦比亚大学来到纽约.伊萨卡的康奈尔大学并使该校地学系复苏过来,而他也将精力放在了地学里的盲区——下地壳。他发起大陆发射剖面联合会(Consortium for continental Reflection Profiling),该联合会是倡导利用由石油工业发展而来的地震反射技术去探测大陆下地壳的先驱。这一组织后来被许多国家所效仿。


 

       他在工作中始终坚持贯彻团队合作精神,努力减小地质学家(由于难于定量化而有时被轻视)和地球物理学家(有时被看作是只相信他们无法亲眼所见的事物)之间的差异。康奈尔大学率先将地质学系和地球物理系转变成为综合地球科学系。


      Oliver坚持鼓励他周围的学生,总是像疑问咒语似地问:“下一个最重要的问题是什么?(What is the next most important problem?)”他曾经说:“诚然,我愿意和聪明学生一起工作,但是我所真正期望的是会提问题的学生。(Sure. I want to work with brilliant students, but what I really want are students who can ask good questions.)”他反复说明,提好问题是回答重要问题的捷径(asking the right question was a shortcut to answering an important one)。附上他曾写过的一首诗:


"If creativity is what you strive for,             创新既是你的目标,
The status quo you must learn to abhor,      现状永远满足不了,
Chains of convention unfetter,                    去除传统旧念锁铐,
Seek the different yet better,                       执着追寻异样美好,
Pay no attention to those keeping score!"    何必在意保守叨扰!

 

      他不是一个自吹自擂的人,Oliver在家和技术人员一起就像和院士一样。他去世时正和他的长期行政助理Judy Healey亲切交谈,无意地突然说道:“我大限已到(I'm done)。”

 

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(后记/作者注)

 

       翻译这篇Nature报道,不仅仅是简单地纪念这位伟大的地球科学家、地球物理学家,更是从Oliver一生对地球科学的追求历程中,寻找一些科学精神和科研动力。

 

       Oliver的两位恩师,一位是橄榄球教练Paul Brown,一位是大科学家Maurice Ewing,两个完全不同风格的人,对Oliver的科学成长都具有重要作用。橄榄球是一项集体运动,靠个人英雄主义是难于取胜的,所以Brown说他不喜欢特立独行的人;那么在刚刚开始进入科学研究领域中时,每个freshman都需要系统的科学培训,掌握基本的科学知识,进行知识积累,为以后的飞跃打基础,而不是一上来就搞什么标新立异,开始阶段就搞特立独行大多数情况下是难于取得成功的。Good scientists who worked together could produce more important science than the best scientists working alone。Oliver在经过一定阶段的知识和经验储备后,水平已经上升了一个档次,与橄榄球教练不同,大科学家Ewing此时告诉他的是另一种理念——going where no one had gone before offered a high probalitity of scientific discovery。这就是要创新!正是Ewing的理念,让Oliver在科学发展道路上实现了升华,取得了重大的发现。所以看来,科学方法和科学精神不是一成不变的定律,而是要根据自身的条件适时调整。

 

       关于做学生,Oliver也强调了问问题的重要性:I want to work with brilliant students, but what I really want are students who can ask good questions。老师都喜欢聪明的学生,但是老师更喜欢问问题的学生,因为在专业上学生能回答的问题老师一般都能回答,老师不需要只会回答问题的学生,但是如果学生能将老师问倒,这不仅不会使老师尴尬或者丢面子,反而老师会很欣慰他碰到一个会思考问题的学生。注意,这里的"ask good quenstions"不是“问好问题”,而是问难于答上来的问题,即难题;例如在报告或者讲座的提问阶段,报告人在一个提问后说"Oh, That's a good quenstion!”,其实这句话不光是赞叹(甚至惊叹)提问者提的问题很精彩,同时也是说"Well,it is very difficult to answer or explain!"  Asking the right question was a shortcut to answering an important one. 这句话与我们常说的“提出一个问题比解决一个问题往往更有意义”,意思类同,此处不多说。

 

      最后是Oliver的诗,写得非常精彩,强调的是创新精神,要创新就必须挣脱传统的条条框框的束缚,打破传统的保守主义(keep score)!

 

      希望本文对广大读者有所启示和帮助!



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3 贺天伟 朱志敏 高建国

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