《杨振宁文集》：海森伯与泡利的“世界方程式”

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《杨振宁文集》：海森伯与泡利的“世界方程式”

原创  超级侧卫 6704  超级侧卫 6704  2025 年 11 月 3 日 22:46  广西

1 ……是不是对称性可以把当时的物理学的问题都解决。采取后面这种想法的是海森伯。他在 1957 年想出了所谓的“世界方程式”。……他把泡利拉了进去。

2 在那以前 30 多年他们俩是非常亲密的合作者。到 50 年代，两个人都是 50 多岁时，又一次合作。这次合作，每天都有进展。

3 1958 年初，泡利要到美国去。去之前，因为他与吴健雄很熟，经常与吴健雄通信：“请你找很少几个人，我愿和大家讨论海森伯和我的这个理论。”

4 他的本意是给十几个人或二十几个人讲，没料到却到了 400 人。泡利后来自己讲，在这次演讲时，他越讲就越觉得这个理论是不对的。演讲之后，有些人问了一些问题。这些问题表明绝大多数在座的人包括我在内，都觉得他们所做的东西完全是虚构的。戴森从那里出来时，对外特曼讲：“假如他们这两位象今天这样乱搞的话，也许我们应该回去研究研究，他们在 1925 年做的工作是不是也是不对的。”

5 ……后来，德国的报纸忽然登载一条新闻，接着美国的报纸也登了，说是海森伯和泡利解决了物理学里重大的基本问题。泡利看了后非常不高兴。那篇报道上还讲，海森伯说他们这个基本理论都已经完成了，只是有些细节还没有填进去。

6 泡利是一个常常用非常尖锐的话刺人的人，所以就写了封信给海森伯。信上说：“我完全不同意你昨天所讲的话。”然后他在底下画了一张图，图上是一个方框，里面什么也没有。泡利写道：“我可以和蒂希恩（一个名画家）画得一样好，只是有些细节还没有画上去。”

7 1958 年夏，在日内瓦开国际高能物理学会。……会上出现了一件非常稀奇的事情。有一天下午，泡利担任主席，海森伯作报告。海森伯是 20 世纪大物理学家，而且非常会讲话。他讲得头头是道。

8 他讲完之后，泡利就开始攻击他。我不知道当时有没有录音。这是我从来没有见到过的、两个重要的物理学家当众这样不留情面的互相攻击。当时给我印象非常深的就是海森伯对这个问题的处理方法。他非常安静。泡利越是不客气，讲话越是尖锐，海森伯就越安静。给人一种看法，似乎是泡利不太讲理。当时大家不知道，泡利已经病得很厉害了，3 个月之后就死掉了。

引者注：以上引自《杨振宁文集》，杨振宁著，张奠宙编，华东师范大学出版社出版。

我们知道，爱因斯坦在创立相对论之后，又继续提出统一场论的构想，目的是把电磁场与引力场统一在一个结构里，并且会统一所有的力场，而量子力学这个爱因斯坦始终未满意的理论，将会是这个统一场论的推论。这是相对论创始人后半生的努力所在，是他追求理论物理基础逻辑性统一的终极目标。虽然未能成功，基本构思却与现代物理所追求的量子引力是一致的。

无独有偶，量子力学的创始人海森伯，在晚年也走上了追寻统一场论之路。自然地，海森伯从量子力学出发，他的统一场论是量子统一场论。

早在 1953 年，海森伯打算用统一的“自旋场”把各种基本粒子和它们的相互作用都囊括进去。后来，受到 1957 年杨振宁与李政道宇称不守恒定律的激发，物理学家对对称性发生了新的兴趣。海森伯考虑或许可以利用对称性把统一场论一举解决。他选择了狄拉克的旋量波函数作为出发点，用以描述波场。海森伯要求这个描述统一场的旋量波函数遵守相对论性的非线性微分方程。

海森伯 1957 年经常与泡利通信，就相对论性统一场论方程的数学形式展开了激烈的争论，经过 6 个星期的“阿斯科（意大利地名，当时海森伯在那里疗养）战役”，泡利最后认输。回家途中，海森伯停留泡利所在的苏黎世，二人一起做扫尾工作。

这就是 1958 年泡利在 400 多人前作报告的背景。这次报告后，泡利变成了海森伯统一场论的反派，发生了许许多多杨振宁描述的生动故事。

海森伯有追寻宇宙和谐、秩序与对称之美的信念。他晚年致力于“统一场论”的动机，是寻求宇宙和谐的数学结构的那种顽强信念。他相信自己几乎已经看到了“明亮的山峦的边缘”，但有时候又为困难问题的复杂纠缠而绝望。

这与爱因斯坦晚年多么相象啊！他在晚年的《自述》中评论自己的统一场论方程时写道：“我相信，这些方程是引力方程的最自然的推广。要考验它们在物理上是否有用，则是一项极其艰巨的任务，因为只靠近似法是办不到的。问题是：这些方程对于全部空间都没有奇点的解是什么？”

相对论的创始人与量子力学的创始人，几何统一场论与量子统一场论，他们成功的理论与宏大的愿景，将会融合在超弦理论中？或圈量子引力中？

又注：我发觉史上最伟大的物理学家与数学家，很多人都以理解整个宇宙为目标。例如牛顿、爱因斯坦、海森伯等等；黎曼、庞伽莱、希尔伯特、格罗腾迪克等等。似乎心胸宽阔的人往往也伴着巨大的创造力，而且，他们本质上看来是“自然哲学家”的现代版本。如有人去深入系统研究这一点，将是一个很有启发的事业。

超级侧卫 6704