每日视讯：对话中科院物理学家曹则贤：道路拥堵其实是个物理问题

北京日报客户端 | 记者 孙毅

(资料图片仅供参考)

“‘东二环流量大，交通拥堵’。一听这个，我就懵了。堵着不动，是没有流量的，只是密度大。描述交通状况的概念，一开始就理解错了。” 中科院物理所一间普通的会议室里，曹则贤尝试让记者理解流量、密度、速度等科学术语。这是一次采访，也是一次物理教学。

故事

每个人都可以学点科学

和约定的时间分毫不差，中科院物理所研究员曹则贤，把记者领进物理所M楼。一个会议室，一张长桌，两把椅子，一个文科生，一个物理学家，就此展开关于科学的对话。

意外的是，这不是一场对牛弹琴， 记者所听到的知识，也不像天书一样难解。

“你今天采访出门前，应该先科学地判断一下，采访对象靠谱不靠谱。如果不靠谱，是不是有预案，采访对象失约，你可以去哪儿。这就是爱因斯坦最擅长的所谓 Gedankenexperiment， 做事情先在脑子里过一遍。”曹则贤笑着说，就好像发现一颗新的彗星，先计算它的轨道，近地点在哪里，什么时候掠过，别等着快撞上地球了，才准备预案。

曹则贤16岁考进中国科学技术大学物理系，后又公派留学德国，取得博士学位，入选中科院“百人计划”。他教学的对象有专业学者、研究生、大学生，有中小学生，有科学爱好者，还包括政府部门官员、城市管理者。“我希望， 大家都可以用科学的眼光，去面对自己遇到的问题。”

正是因为讲课深入浅出，生动有趣，曹则贤的讲座，在互联网上传播很广。短视频中，他用电磁学解读异地恋，时长一两分钟，播放过亿。长视频里，他用三四个小时讲解量子力学、相对论、规范场论和电磁学/电动力学，播放千万。

“我一直保持学习的习惯。当我在学习的时候，就有分享的欲望。‘教学相长’这个词，在我理解，是一个人的学和教互相促进。想要更严谨地分享知识，必须自己系统地学习。”他说，物理专业的学生，关注的点是科学指向，而官员们、城市管理者、普通群众，关注的是问题指向。“我觉得， 每个人都可以学一点科学，学会用科学的观念，去看待问题，尝试解决问题。不管是个人问题、家庭问题还是城市管理问题。”

对话

城市的问题，能找到科学模型

记者：城市管理，看起来是管理专业的问题，与物理学相关吗？

曹则贤：我们平时遇到的很多不同的问题，都能在物理学、数学里，找到相应参照。比如， 我们在城市里经常遇到的交通问题，就可以看作是颗粒流问题。三条道，两条堵死了，一条是公交车道空闲着。这种设置，我觉得出发点是好的，但是有没有拿出科学的模型去计算，到底是缓解还是强化了拥堵，我不确定。

记者：专家说，小客车上一般只乘坐一两个人，而公交车上可以载客几十个人。

曹则贤：不能是简单的计算，而需要严谨的模型。小客车上张三，公交车上李四，他俩消耗的都是社会资源。我们需要观察，社会为一条公交车道付出的整体代价。我觉得，开一个运动会临时采取交通措施，这是可取的。长期设置公交车道，总体流量肯定会受影响。这个“流量”，属于我们在交通管理里，动辄就用错的概念。

记者：怎么理解？流量大不是拥堵吗？

曹则贤：不是。我们经常听到“东二环流量大，交通拥堵”。一听这个，我就懵了。流量，是密度乘上速度。堵着一动不动，是没有流量的，只有密度。车辆哗哗哗开过去，流畅，这才叫流量大。描述交通状况的概念，一开始就理解错了。

记者：那应该怎么描述拥堵？

曹则贤：很简单，密度大嘛。堵车不动了，是没有流的，只是密度大。你说：“东二环车辆密度大。”大家都能理解：“哦，车多。”

记者：车多，人多，老百姓每天都在面对的问题，有什么解法吗？

曹则贤：我说不上来怎么解决。聊聊可能相关的“临界现象”吧。车的密度、人的密度，都是有临界值的。一旦超过临界值，具体数目的变化，其影响很容易被放大。比如，像天通苑这样高密度的社区，人口密度一旦超过其临界值，所带来的问题，就很难预计。你要问我怎么解决。我觉得从规划上，就应该尽量避免。所以，我们在设计新城的时候，就应该更多地考虑科学的规划，社区的规模、道路的排布、地铁站点的设置等。

处理家庭纠纷，也有数学方案

记者：您说的这些社区、道路、停车、地铁的问题，我经常看见纠纷，甚至需要到电视台去调解。

曹则贤：调解节目我也看，但有时候调解无用是不是？这里头也有科学原理。我们经常讲，描述一个几何体的学问，在几何体本身。调解问题，有一个基本科学的出发点—— 问题的答案，要在问题里找。我们俩的问题，让一个第三者来调解，他说什么，都是站着说话不腰疼。

记者：所以，我们自己能用科学解决纠纷吗？

曹则贤：我举一个最简单的例子，兄弟两人分家产。对吧，很常见。这就可以用数学方法解决。遗产纠纷，就是分蛋糕，怎么分，都不满意。那么数学家给的方案——甲分，乙先挑。是不是就解决了？ 现在数学上，已经能解决九个人的分蛋糕问题，是匈牙利数学家先做出来的。

记者：这我就有点八卦了，夫妻矛盾也有类似解法吗？

曹则贤：当做物理问题的话，我们根据问题单元的多少，来定义问题的性质。一个人，就是单体问题。然后，还有两体、三体、少体、多体问题。夫妻俩，看起来是两体问题，其实不是。这夫妻俩背后，至少牵扯到各自的原生家庭。这就是少体问题。所以 要解决夫妻问题，就不能固执地认为是两体问题。这不光中国是这样啊，全世界都这样。

科学，可以通过多种渠道感知

记者：我听您提到了三体，最近的科幻热潮，不管是三体，还是流浪地球，您关注了吗？

曹则贤：我也关注了。跟我们当年相比，现在的年轻人对科学未必更热衷。但是，国家发展水平高了，年轻人获取信息的渠道也更多了。影视作品、短视频，这些可以当成娱乐方式，也可以作为学习的方式。 我始终主张，青少年还是要学严肃的科学。

记者：可是普通人日常接触到的，多是碎片化的知识。

曹则贤：我觉得，现在了解一些碎片化的知识也不是坏事。接下来，普通人、城市管理者，要想解决问题，都需要在某一个方向上做一个深入的了解。有时候，我们解决不了某一个问题，是因为我们对这个问题的认识是错误的，或者不充分的。 知识储备越丰富，看问题就越清晰，就越能找到科学的解决方案。

记者：深入学习，对普通人来说，是不是难度太大？

曹则贤：不是，这不是借口。我们有很多手工艺人，老先生，大字不识一个。但是，他们手上有感知、眼睛里有观察、脑子里有思考。不管是吹糖人，还是刺绣。他们都在用自己的方式去学习，对这门知识，掌握了相当系统、相当深刻的认知。所以， 科学是可以通过多种渠道去感知的。

记者：嗯，回到最本质的话题，科学到底能带给我们什么？

曹则贤：我们今天聊的内容，是关于如何科学地看待问题，从科学中找到相应的解决方案。道路拥堵，你跟大家说，要合理出行、避免拥堵，这是解决不了问题的。要给大家一个解决方案。就像我说的，有没有北京城市交通网络演化模型？其动力学特征什么样的？ 我们的城市管理体系中，如果有“闲人”可以做这些深入实地考察加虚拟研究的事情，问题就能更科学地解决。

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