3.「天」(天體宇航航空)。眾所周知,Caltech諾貝爾獎的羅伯特•威爾遜證實了宇宙大爆炸。那裡的黑洞研究在全球也是名利前茅。著名理論物理學家、宇宙學家、劍橋大學教授和創下了237周最暢銷書紀錄的《時間簡史:從宇宙大爆炸到黑洞》(Brief History of Time:From the Big Bang to Black Holes)作者史蒂芬•霍金(Stephen Hawking)對黑洞的開創性研究,主要就是在1974-75訪問加州理工學院一年時進行的。霍金先後與不同學者,提出多項學說,改變人類對宇宙誕生的看法。其中由他與另一名學者彭羅斯(Roger Penrose)合著的奇點定理(singularity theorem),提出時間及宇宙是有起點和終點,肯定了同時代其他人開創的宇宙大爆炸學說,推翻古典物理學有關時空是永恆存在的學說。按照該項定理,他進一步提出具有革命意義的「宇宙無邊論」(No Boundary Proposal),該論說指出,在擴張中的宇宙外,並沒有任何人類認知的「空間」存在。在黑洞研究上,他亦提出多重創見,認為黑洞並非完全漆黑一片,相反,黑洞會發出一種輻射(後來被稱為霍金輻射Hawking radiation),這種輻射(能量)以極緩慢的速度離開黑洞后,亦即意味黑洞能量會耗盡,造成黑洞蒸發現象。霍金也因此將加州理工學院作為英國劍橋之外的家,每年到加州理工學院一個月左右,從事研究並與那裡的教授、博士后及研究生交流。
史蒂芬•霍金《時間簡史:從宇宙大爆炸到黑洞》
歷史上關於黑洞最有名的打賭說起霍金、黑洞和加州理工學院,不得不提到那個歷史上關於黑洞最有名的(甚至是關於科學探索最有名的)打賭。窮一生精力研究黑洞的霍金,曾擔心黑洞可能只是理論上的概念,而現實中根本不存在。他為免到時自己變得一無所有,1975年在訪問加州理工學院時,與Caltech好友、全球最有名的引力波專家和愛因斯坦廣義相對論在天體物理應用權威索恩(Kip Stephen Thorne)開賭:究竟黑洞是否存在,具體的賭約是指當時一個最有可能疑似為黑洞的天體天鵝座X-1。為了進行「對沖」,霍金很有趣地押注黑洞不存在。如果他「不幸」地贏了,霍金雖然一生心血被毀,但索恩要向他贈上專門踼爆英國皇室醜聞的《私家偵探》(Private Eye)雜誌4年訂閱,如果霍金「幸運」地輸了,他就要贈送索恩色情雜誌《閣樓》(Penthouse)1年贈閱。1990年霍金在加州理工學院演講時,很「傷心」地願賭服輸。當時索恩人在莫斯科,於是霍金大張旗鼓闖入索恩的辦公室拿出當年的賭據來按手指認輸。這件事情還有一個有趣的結局,霍金給索恩訂閱了1年的《閣樓》,這讓索恩的妻子很惱火,原因倒不是因為對閣樓的內容反感,因為他的妻子認為霍金應該訂閱一份對男女都適合的刊物。
史蒂芬•霍金和索恩(右2)
歷史上關於黑洞有四次著名的打賭,都與加州理工學院有關:
第一次是已故的諾貝爾獎獲得者錢德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)和加州理工學院著名物理學家索恩(Kip Stephen Thorne)關於旋轉黑洞的穩定性問題打的賭。結果是索恩贏得一年的雜誌《花花公子》。但是由於索恩的妻子認為應該訂閱一份對男女都適合的刊物,錢德拉塞卡換成為索恩訂購了《聽眾》雜誌。
第二次是以上霍金和索恩的1975年之賭。
3.噴氣與推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)
加州理工學院在「天」(天體宇航航空)的領先地位也得益於「噴氣與推進實驗室」(Jet Propulsion Laboratory,簡稱JPL)。有5000名全職僱員的JPL是美國國家航空航天局(The National Aeronautics and Space Administration,簡稱NASA)的一個下屬機構,負責開發和管理無人太空探測任務,行政上受NASA的委託由加州理工學院管理。JPL所進行的科研項目中包括了伽利略木星探測任務和火星漫步任務(包括1997年的火星探路者任務和2003年的火星表面探測任務)。JPL已經向太陽系中的每個行星都發射了無人探測器,還進行了對地球準確測量的任務。它控制著全球的深空探測網路,這些設施分別坐落在加利福尼亞的Mojave沙漠,西班牙的馬德里附近和澳大利亞的堪培拉附近。
這是由加州理工學院、加州大學和美國國家航空航天局共同擁有的、坐落於夏威夷島(the Big Island of Hawaii)的、世界最大的天文望遠鏡(the W. M. Keck Observatory)發現的。其中Kepler-20 f 很可能有大氣層。
4.錢學森
噴射推進實驗室的歷史可追溯到1936年加州理工學院古根海姆航空實驗室屬下的一個「草根」課題組「火箭俱樂部」。火箭俱樂部得到了加州理工學院教授、空氣動力學獨一無二的大師西奧多•馮•卡門(Theodore von Karmen)的大力支持。實驗室的創建者包括馮•卡門的得意門生、後來成為美國最著名火箭科學家之一的錢學森和馮•卡門的其他四個學生。由於火箭俱樂部數次轟動全校的爆炸事故,被學生們戲稱為「自殺俱樂部」,並被逐出校園,到8英裡外荒涼的聖格布瑞爾山谷(San Gabriel Valley,後來成為「噴氣與推進實驗室」的所在地)做實驗。