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科學家中的科學家,楊振寧影響了什麽

2024-01-27科學

經濟觀察網 記者 張鈴 2024年1月24日,數十位來自物理學、天文學、生物醫藥、人工智能等領域的中國頂尖科學家聚集在北京中關村,參加紀錄片【楊振寧:百年科學之路】首映式。

楊振寧1922年生於安徽合肥,那是「五四運動」後的第3年。16歲時,楊振寧考入西南聯大。1945年,楊振寧赴美留學。1957年,楊振寧獲得諾貝爾物理學獎。

紀錄片由中國科學院院士潘建偉、首都醫科大學校長饒毅、西湖大學校長施一公發起制作。在楊振寧百歲華誕前夕,這一紀錄片專案得到他本人首肯並啟動。

紀錄片展示了許多未公開的珍貴史料,還有從瑞典和美國獲得的楊振寧1957年被授予諾貝爾獎的畫面,以及楊振寧的部份講座影片、與費米等其他著名物理學家的通訊。

楊振寧喜歡攝影,還專門學習過,他與家人團聚時、參加學術會議時,喜歡用照片把事件記錄下來。影片中出現的楊振寧的部份家庭成員,以及一些物理學同行——狄拉克、海森堡、惠勒等的影像,都是他自己拍攝的。

紀錄片中提到物理學家費曼·戴森對楊振寧的評價:楊振寧是繼愛因斯坦、狄拉克之後,20世紀物理學的卓越設計師(preeminentstylist)。

此前,作為出品人之一的潘建偉已經把這部紀錄片看過多遍,但在首映式上和科學界同仁一起觀看,依然是特別的體驗。他說,從人類文明史的角度看,楊振寧是最偉大的物理學家之一;從中國科學界的角度看,楊振寧是對中國科學家影響最為深遠的人物之一。

紀錄片播放前,82歲的中國科學院院士王誌珍和65歲的清華大學文科資深教授薛瀾登台,一起朗誦了英國詩人比歷克的【天真的預言】,那是楊振寧鐘愛的一首詩:

從一粒細沙中窺探世界/在一朵野花裏尋覓天堂/掌中握無限/霎那成永恒……

天才科學家

在首映式上,多位科學家將楊振寧稱為「百年不遇的天才」。

施一公說:「楊振寧的語言非常簡潔,但很有洞見,觀察問題非常細致、深入,他是一個天才。」

施一公談起一件小事:回國後不久,他曾在一場科學藝術論壇上聽楊振寧講了60分鐘的「物理學之美」。楊振寧對愛因斯坦、狄拉克等大師級物理學家的學術、為人作了很好的分享,並自己制作了投影片,裏面都是原始的資料。

在新冠肺炎疫情防控時期,100歲的楊振寧從解放軍總醫院出院,和饒毅諸人一道吃飯,近3個小時裏,幾乎都是楊振寧一人在講話。饒毅曾在飯後將楊振寧的講話內容寫下來,之後一一核查地點、人物等細節時,發現全部都是準確的。

楊振寧能取得巨大成就,除了天賦異稟,也和他特殊的成長和教育背景有關。

楊振寧1歲時,父親楊武之赴美留學。1928年,父親拿到芝加哥大學數學系博士學位,受聘到廈門大學任教。1929年,父親轉赴清華大學任教,楊振寧得以在清華園度過8年時光,直到盧溝橋事變爆發。

楊武之給楊振寧講自然科學知識,教他數學題,也讓他背唐詩和古籍。「窮則獨善其身,達則兼濟天下」,幼年從【孟子】中讀到的句子讓楊振寧終身受益。許多年後,與楊振寧交往良多的中國科學院院士、清華大學高等研究院教授朱邦芬,還能感受到楊振寧身上儒家傳統的烙印。

在崇禮中學求學時期,楊振寧在圖書館裏看到了【神秘的宇宙】中文譯本,他回家對父母說,我希望有一天也能拿諾貝爾獎。

1938年,楊振寧考入西南聯大,在那裏接受了7年的紮實的物理訓練。他常和好友黃昆、張守廉到學校附近的茶館談天,從古代歷史到當代政治,從小說到電影,甚至量子力學,都是他們熱議的話題。辯論間,時有士兵從窗外走過。

1945年,楊振寧赴美留學,師從著名物理學家費米和「氫彈之父」泰勒。4年後,他去往由20世紀科學界標誌性人物歐本海默擔任院長的普林斯頓高等研究院,並在那裏度過了17年。

1957年,35歲的楊振寧和31歲的李政道被授予諾貝爾物理學獎,他們因之位列有史以來最年輕的諾貝爾獎獲得者行列,也是最早獲得諾貝爾獎的中國人。

在與楊振寧多年的接觸中,朱邦芬體會到楊振寧數學公式一般簡潔、優美的文字和口頭表達能力,以及神奇的直覺。他曾與楊振寧的老同學黃昆閑聊,黃昆說,他並不認為那些諾貝爾獎得主都是天才,但楊振寧是天才,他衷心佩服。

對楊振寧的領導力、親和力和團隊精神有深切感受的朱邦芬認可黃昆的評價:楊振寧是一位「最正常的天才」。

中國科學院院士、凝聚態物理學家謝心澄說,他研究的不是楊振寧的主流領域,但在他的科研生涯中,也有好幾次不得不看楊振寧的原著(大概三四篇)。

北京通用人工智能研究院院長朱松純也把楊振寧稱為「天才人物」,他覺得楊振寧的科學貢獻遠在霍金之上,但人們對他的科學貢獻缺乏足夠的認識。

幾年前,中國論證高能物理大專案時,楊振寧專門撰寫【中國今天不宜建造超大對撞機】一文,這一做法讓朱松純佩服。

朱松純註意到,現在很多頂尖科學家不敢說話,對科學方面有爭議的事情不敢站出來說,怕得罪人。開會的時候,大家都是一團和氣,特別是年輕人講話中規中矩,發言時基本是講廢話、客套話,這個氣氛對中國科學的發展非常不利。「我這裏不評論楊振寧說的話是否正確,但他站出來敢於說他不同意,他提出反對的理由。敢於站起來說得罪很多人的話,這種精神是當代缺失的。」朱松純覺得,在科學爭論上,楊振寧不那麽圓滑、世故,這一點,中國大多數科學工作者做不到。

自信問題

1956年6月,楊振寧和李政道向【物理評論】送出了一篇論文,提出了在弱相互作用中宇稱是否守恒的問題,並提出了幾個實驗方案。幾個月後,哥倫比亞大學的華裔實驗物理學家吳健雄用實驗證實了弱作用下的宇稱不守恒。

過去,科學界對於對稱的信仰是不可動搖的。在楊振寧和李政道研究這一課題時,許多人提出反對意見。著名物理學家李察·費曼堅信他們最終不會得出任何結論,為此和一個朋友賭了50美元。物理學家包立甚至說,他願意用任何事情做賭註。

最終,楊振寧和李政道憑借宇稱不守恒理論拿到諾貝爾獎。

在諾貝爾獎頒獎賀宴上,楊振寧說:「我既為我的中國根源和背景感到驕傲,也為我獻身於現代科學而感到滿意,現代科學是人類文明起源於西方的一部份——對於它,我將繼續奉獻我的努力。」

諾貝爾獎始於1901年,那是中華民族尚處於晚清統治、風雨飄搖的年代。楊振寧認為,他一生最重要的貢獻是幫助改變了中國人自己覺得不如人的心理作用。

施一公說,很多年裏,在世界範圍內,代表科學最前沿的發現,只有少數由中國人做出來,中國人沒有足夠的自信,不覺得中國人可以把科學研究做得很好。對中國而言,1957年楊振寧和李政道獲得諾貝爾獎是歷史性的事件,對當時那一代人,甚至後面幾代人的觸動都非常大。

在普林斯頓大學工作時,許多同事告訴施一公,楊振寧和李政道對中國人甚至對亞裔的貢獻很大,他們讓中國人意識到自己並不笨,也可以做最前沿的科學。

潘建偉說,以楊振寧為代表的一代傑出華人科學家,讓中國人在現代科學史上不再失語,也給了中國人追求科學的信心和勇氣。所以從這個意義上來說,中國後輩科學家或多或少都受惠於此。

楊振寧總是願意提攜後輩。中國科學院自然科學史研究所原所長劉鈍講起一個小故事:90年代初,楊振寧希望拿到一些關於中國近代科學的文章,劉鈍就給他寄了幾篇小作過去,楊振寧在他那篇著名的【中國近代科學的回顧與展望】參照了這些文章。劉鈍說:「此後他就記住了我這個小人物,在不同場合介紹我。我這個人很靦腆,不太願意主動打擾大人物,沒想到楊先生總是說‘我認識’甚至‘很認識’。」

清華大學給楊振寧準備過一份特別的生日禮物:充滿科幻感的黑色立方體,四個側面分別是他在場論、粒子物理、統計物理和凝聚態物理的物理學四大領域共13項重要貢獻。其中,宇稱不守恒與楊-米爾斯規範場論是科學界公認的楊振寧最具突破性也最具代表性的成就。

漫長的回歸

1964年,楊振寧加入美國國籍。這件事始終是楊振寧和父親兩人的心病。他沒有寫信告訴父親,入籍後好些年也沒有和父親說起,直到父親臨終,父親也沒有寬恕他的這一決定。2015年,楊振寧放棄美國籍,更換回中國國籍。

赴美時,楊振寧以為自己會和父親一樣,求學幾年後就回國。由於中國和世界格局的劇變,直到中美關系解凍的1971年,楊振寧才回到闊別26年的祖國。

那天,乘飛機自緬甸進入雲南上空時,駕駛員說,「我們已進入中國領空」,楊振寧無法描述他激動的心情。多年後,楊振寧寫道:「1971年發生了我人生中很重要的一件事,我存取了新中國,周總理請我吃了飯,這是我一生的榮幸。」

當時,周恩來問楊振寧有沒有想見的人,楊振寧提供了一個名單,排名第一的是鄧稼先,他情同手足的兄弟。

1973年,楊振寧在中南海見到了毛澤東。他回憶,毛澤東說,「我年輕的時候也希望在科學上能夠有所貢獻」。

20世紀70年代初,中美關系剛剛解凍,楊振寧回國存取冒著巨大的政治風險,幫助中國重回世界科學舞台。在1971年之後的更多次回國存取中,楊振寧明確提出中國應該重視基礎研究,引起中國政府的重視,促進了中國後來恢復對基礎研究的投入。

1979年,鄧小平訪美,楊振寧在歡迎宴會上致辭:「因為我們同時紮根於中美兩大民族的文化,我們對增進兩國的友好和了解肩負著特別的責任。而基礎科學恰恰是這責任背後重要的根基。」

憑借自己的名氣,楊振寧四處尋找資金,贊助各學科的學生和中國學者赴美深造。

1999年,楊振寧退休後,將重心轉向對清華大學物理系發展的關註。2003年,妻子杜致禮去世後,楊振寧搬到北京,回到清華園。2004年,楊振寧與多年前為他擔任轉譯的翁帆結婚。

朱邦芬和楊振寧有很多接觸。在首映式上,朱邦芬說,無論是楊振寧1971年率先到大陸的破冰之旅,還是2003全職回到清華任教,無論是他與至交鄧稼先的「千裏共同途」,還是他半個多世紀以來為中國的事嘔心瀝血,楊振寧的心和根始終在中國。「楊先生回來之後,經常有人說他年紀大了,這是片面的看法。」施一公說,楊振寧在清華大學高等研究院是定海神針,幫助清華大學引進了一批原本不可能回來的大師級科學家,這一點是無可爭辯的。

施一公提到,楊振寧回到國內本身就是一個訊號,對海外資深學者的影響非常大。在他接觸的圈子裏,很多人會說,你看,楊先生都回來了!

楊振寧是西湖大學董事會名譽主席,他曾不止一次對施一公表示,如果年輕30歲,他會加入西湖大學,就像當時去參加石溪分校一樣,建立一個新的學科。

在施一公的眼中,楊振寧是一位熱愛生活的老人,童心未泯。楊振寧特別喜歡美食,尤其是鼎泰豐小籠包。有時和大家在清華吃飯,他會專門從鼎泰豐訂一籠小籠包送過來。有一次,大家一起去範曾家裏吃飯,楊振寧對一籠會打架的蟈蟈特別感興趣,想開啟像保溫杯一樣立著的籠子看看,結果一碰到籠子就倒了,蓋子也開了,蟈蟈暴露在外面,大家趕緊逮蟈蟈,一陣手忙腳亂。

回國後,楊振寧特別喜歡讀英國詩人艾略特的一首詩,並親自譯成中文,其中的兩句是「我的起點就是我的終點,我的終點就是我的起點」。他將自己的新居命名為「歸根居」,並寫了一首名為【歸根】的詩,詩的最後一句是「耄耋新事業,東籬歸根翁」。

將近100年前,6歲的楊振寧隨父親搬到廈門,那是一座美麗的海濱城市。他經常隨父母去海邊,愛撿貝殼,撿的貝殼通常極小,但非常精致。

紀錄片的結尾,楊振寧說,他很幸運能夠在海灘上撿到了幾個美麗的石頭、蚌殼和螺螄,不過,世界上更美麗的蚌殼、螺螄、石頭還多得很,還有無數多的事情需要繼續做下去。