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清華主頁(yè) - 清華新聞 - 專(zhuān)題推薦 - 深切緬懷楊振寧先生 - 正文

孫昌璞憶楊振寧:頂級(jí)理論物理學(xué)家的三大貢獻(xiàn),他幾乎都做到了

來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào) 10-20 李晨陽(yáng)

“要理解一位偉大的科學(xué)家,你不能只把他當(dāng)成科學(xué)家,你要把他當(dāng)成一個(gè)真真實(shí)實(shí)的人來(lái)看。這樣你就會(huì)發(fā)現(xiàn),人們對(duì)他的一些評(píng)價(jià),過(guò)于簡(jiǎn)單了?!?/span>

楊振寧去世后,他與葛墨林院士聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生,著名理論物理學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士孫昌璞接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)如是說(shuō)。

20世紀(jì)90年代,孫昌璞來(lái)到美國(guó)紐約州立大學(xué)石溪分校,在楊振寧指導(dǎo)下開(kāi)展博士后研究。楊振寧一生只收過(guò)寥寥幾名學(xué)生,他作為指導(dǎo)老師署名的博士生論文,大概不會(huì)超過(guò)10篇,其中一篇就是孫昌璞的。

在孫昌璞看來(lái),楊振寧固然是天才,同時(shí)又是天才中少有的一種——他善于共情和體諒他人,是不折不扣的理想主義者,卻又對(duì)不夠完美的現(xiàn)實(shí)充滿(mǎn)理解和同情。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:2013年,楊振寧回國(guó)定居清華園時(shí),寫(xiě)了一首《歸根詩(shī)》,其中有一句“學(xué)子凌云志,我當(dāng)指路松”。你也曾說(shuō),他是通過(guò)指引一個(gè)個(gè)人、一件件事、一個(gè)一個(gè)研究方向,一步一步推動(dòng)中國(guó)物理學(xué)進(jìn)步的。能否詳細(xì)講講,楊振寧是一棵怎樣的“指路松”?

孫昌璞:1992年,我來(lái)到紐約州立大學(xué)石溪分校。楊先生給我的第一個(gè)題目是宏觀(guān)系統(tǒng)的量子效應(yīng)如何受量子耗散的影響。今年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的工作就和這個(gè)題目直接相關(guān)。但在當(dāng)時(shí),這并不是一個(gè)熱門(mén)領(lǐng)域,甚至都不算一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題,只有極少數(shù)科學(xué)家在做,所以直到今天,準(zhǔn)確理解這個(gè)問(wèn)題和今年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的工作也需要一些努力。

此外,他還給了我?guī)讉€(gè)研究方向,包括量子糾纏與鬼成像相關(guān)問(wèn)題、量子光學(xué)、冷原子及玻色-愛(ài)因斯坦凝聚研究和高溫超導(dǎo)模型等,如今每個(gè)方向都已開(kāi)花結(jié)果。當(dāng)時(shí)楊先生預(yù)言玻色-愛(ài)因斯坦凝聚和冷原子研究會(huì)在未來(lái)20年有很好的發(fā)展,事實(shí)上直到今天,這個(gè)領(lǐng)域在近30年間都是物理學(xué)的主流方向。他對(duì)科學(xué)趨勢(shì)的深邃洞察,至今看來(lái)仍然令人震撼。

在石溪,經(jīng)常有年輕人來(lái)找他學(xué)術(shù)“問(wèn)路”。對(duì)此,楊先生的思考角度是“如果他是我的孩子,我要告訴他做什么”。

有些人想在美國(guó)從事高能物理研究,楊先生往往并不推薦。當(dāng)時(shí)我很不理解,還問(wèn)他為什么打擊人家的積極性。楊先生告訴我,像高能物理這樣的領(lǐng)域,在美國(guó)很不好就業(yè)。這個(gè)領(lǐng)域完全依賴(lài)高能加速器,但只要加速器的原理沒(méi)有出現(xiàn)變革,經(jīng)費(fèi)支出就會(huì)非常之高,是百億美元級(jí)別的。而如果一個(gè)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域高度依賴(lài)經(jīng)費(fèi)投入,就很難發(fā)展。他認(rèn)為,如果想做高能物理,就要去研究加速器原理,從根本上打破這個(gè)領(lǐng)域的瓶頸。后來(lái),他有兩個(gè)杰出的學(xué)生(趙武和余理華)去做加速器物理研究,都取得了很好的發(fā)展。

楊先生總是根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)和實(shí)際需要來(lái)指導(dǎo)研究方向。他曾對(duì)一名學(xué)生說(shuō),“未來(lái)生物物理學(xué)可能會(huì)有大的發(fā)展,雖然我不做這個(gè),但你可以去做”。后來(lái)這名學(xué)生確實(shí)在生物物理學(xué)領(lǐng)域做得很成功。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:楊振寧如此熱心于為年輕人指路,為何在他漫長(zhǎng)的學(xué)術(shù)生涯中,帶的學(xué)生卻似乎并不多呢?

孫昌璞:的確如此,楊先生親自帶過(guò)的學(xué)生大概只有七八名,我想博士論文上指導(dǎo)老師那欄寫(xiě)著他名字的,可能不超過(guò)10篇。

我曾問(wèn)過(guò)他原因,他說(shuō),“在理論物理學(xué)領(lǐng)域,年輕人的成長(zhǎng)需要從一些具體問(wèn)題著手,而我也是親自動(dòng)手做題目,沒(méi)有那么多好的題目給大家”。

楊先生曾師從美國(guó)“氫彈之父”泰勒,這是一位很有個(gè)性的大科學(xué)家,一天能有10個(gè)想法,其中有9個(gè)半都是錯(cuò)的。這無(wú)損于他在學(xué)術(shù)上的成就,但他如果以這樣的風(fēng)格給學(xué)生指路的話(huà),大概就會(huì)有些問(wèn)題。而楊先生的風(fēng)格則體現(xiàn)了東方人的審慎,他會(huì)擔(dān)心如果給的題目不好,會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生。我能感到他指導(dǎo)我的科學(xué)問(wèn)題,自己都已經(jīng)很深入地思考過(guò)了。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:楊振寧對(duì)高能物理的態(tài)度一直是學(xué)術(shù)界的爭(zhēng)議話(huà)題,作為熟悉他的人,你如何理解他在這個(gè)問(wèn)題上的堅(jiān)持?

孫昌璞:現(xiàn)在很多人對(duì)楊先生有誤解,認(rèn)為他是反對(duì)高能物理的。但要知道,楊先生一生中有2/3的時(shí)間在做高能物理,另外1/3的時(shí)間在做統(tǒng)計(jì)物理。

顯然,他并不認(rèn)為這個(gè)領(lǐng)域不重要,但他會(huì)很務(wù)實(shí)地考慮問(wèn)題。比如,當(dāng)年中國(guó)要造一個(gè)很大的加速器,楊先生反對(duì)的理由就很簡(jiǎn)單,也很直率,他認(rèn)為加速器與國(guó)防科技等剛需領(lǐng)域不同,是短時(shí)間內(nèi)無(wú)法得到應(yīng)用的基礎(chǔ)科學(xué)。而當(dāng)時(shí)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)百?gòu)U待興,還處于比較困難的時(shí)期,比起花那么多錢(qián)建造加速器,先照顧好老百姓吃飯的問(wèn)題更要緊。而且這樣一個(gè)巨大的科學(xué)工程需要很多人的付出,那么,作為某一個(gè)具體的人,就很難在這個(gè)領(lǐng)域成名,所以他也不太推薦個(gè)人去做。

這就是楊先生,他一生都在追求最優(yōu)美的科學(xué),但同時(shí)也在反復(fù)掂量實(shí)踐這種科學(xué)要付出的代價(jià)。理想主義和現(xiàn)實(shí)主義在他身上是共存的,但也時(shí)常碰撞出矛盾——自然界最簡(jiǎn)單、最底層的規(guī)律最漂亮,但要捕捉這個(gè)規(guī)律要花很多很多錢(qián),這時(shí)候該怎么辦呢?

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:楊振寧的學(xué)術(shù)洞察力,與他所推崇的學(xué)術(shù)品味是否有關(guān)?

孫昌璞:楊先生能看得這么遠(yuǎn),正是因?yàn)樗膶W(xué)術(shù)品味。他稱(chēng)贊狄拉克(量子力學(xué)奠基者之一)的文章是“秋水文章不染塵”,干干凈凈,直指本質(zhì)。他對(duì)自己和學(xué)生的文章也是這樣要求的。此外,他還很喜歡傅山的一句話(huà)“寧拙毋巧”,追求大道至簡(jiǎn)的樸拙之美,所以他的想法總是很絕妙,但用的方法往往很簡(jiǎn)單。

其實(shí)自然演化的規(guī)律也是這樣,既高效又經(jīng)濟(jì),至簡(jiǎn)至美。因此,楊先生用這種品味指導(dǎo)自然科學(xué)的研究,也是恰如其分的。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:在物理學(xué)界,像楊振寧這樣既有深刻的學(xué)術(shù)洞察力,又愿意利用這種洞察力提攜后學(xué)、為年輕人指路的科學(xué)家多嗎?

孫昌璞:我想這的確是他非同尋常的一點(diǎn)。楊先生從年輕時(shí)就很樂(lè)于分享。他最著名的成果之一 ——楊-米爾斯理論,是他32歲時(shí)遇到一個(gè)名叫米爾斯的博士后,很熱情地把自己的想法與他共享,一起做出來(lái)的。

黃昆先生和美國(guó)著名物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家弗里曼·戴森都曾說(shuō)楊先生是一個(gè)“正常的天才”,這個(gè)說(shuō)法后來(lái)流傳很廣。相比很多特立獨(dú)行的天才,楊先生是一個(gè)樂(lè)于并善于共情他人的人,能看到別人的難處。他曾讓我去找一位著名數(shù)學(xué)家討論我的一篇文章。對(duì)方一開(kāi)始也很看好文中解決的問(wèn)題,但過(guò)了兩天又發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題沒(méi)那么重要了。在這篇文章里,我證明了9個(gè)引理才得到一個(gè)中心定理,但我當(dāng)時(shí)有些喪氣,準(zhǔn)備放棄發(fā)表它,楊先生大概看出了我的情緒,說(shuō)數(shù)學(xué)家的視角和物理學(xué)家有差異。我模糊地記得是他在法國(guó)開(kāi)會(huì)期間專(zhuān)門(mén)打電話(huà)告訴我, 鼓勵(lì)我把它發(fā)表出來(lái)。后來(lái)這篇文章還是有一點(diǎn)影響的。

我到美國(guó)時(shí),楊先生已經(jīng)70歲了,他還在堅(jiān)持親自手推公式。我經(jīng)常開(kāi)玩笑說(shuō),我向楊先生學(xué)習(xí),要做“手搓”的科研。我相信如果他不是在長(zhǎng)期具體的實(shí)踐中形成對(duì)各個(gè)學(xué)科方向的認(rèn)知,他的洞察和指引也不會(huì)有這樣的生命力。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:在你看來(lái),楊振寧在物理學(xué)史乃至科學(xué)史上是一個(gè)怎樣的存在?這個(gè)問(wèn)題會(huì)不會(huì)比較難回答?

孫昌璞:我倒覺(jué)得不難回答。頂級(jí)理論物理學(xué)家的貢獻(xiàn)大概能分成3種類(lèi)型:第一種,發(fā)現(xiàn)了非?;镜囊?guī)律,比如牛頓定律、麥克斯韋方程、量子力學(xué);第二種,預(yù)言了一些新的物質(zhì)或重要物理現(xiàn)象;第三種,影響了物理學(xué)以外的其他學(xué)科。

我想楊先生至少占了兩種:他的楊-米爾斯方程是當(dāng)代物理學(xué)中可以比肩麥克斯韋方程的奠基性工作,繼續(xù)發(fā)展下去,有其他多位科學(xué)家據(jù)此建立了基本粒子的標(biāo)準(zhǔn)模型,使得諸多理論預(yù)言被實(shí)驗(yàn)證實(shí);他和李政道先生合作發(fā)現(xiàn)了弱相互作用下互為鏡像的粒子運(yùn)動(dòng)不對(duì)稱(chēng)的基本規(guī)律,很快被吳健雄等人的實(shí)驗(yàn)證實(shí);他在統(tǒng)計(jì)物理學(xué)精確解模型和非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)中的工作引起了數(shù)學(xué)新領(lǐng)域的突破,如量子群和四維流形分類(lèi),很多菲爾茲獎(jiǎng)獲得者的工作都與楊先生有關(guān)。

頂級(jí)理論物理學(xué)家的3類(lèi)重大貢獻(xiàn),楊先生幾乎都做到了。與愛(ài)因斯坦以一己之力開(kāi)創(chuàng)并完善狹義和廣義相對(duì)論等劃時(shí)代工作相比,楊先生應(yīng)該還有差距,但他毫無(wú)疑問(wèn)可以比肩20世紀(jì)其他頂級(jí)的少數(shù)幾位理論物理學(xué)家。

編輯:李華山

2025年10月21日 07:36:21

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