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李政道杨振宁决裂都因为这篇文章?李杨恩怨全解析

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发表于 2024-9-15 19:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
李政道杨振宁决裂都因为这篇文章?李杨恩怨全解析

原创 Leocollaborator 汉字基因工程 CGP 2024 年 08 月 09 日 19:12 广东

2024 年 8 月 4 日凌晨 2 时 33 分,著名物理学家李政道(Tsung-Dao(T. D.)Lee)因病医治无效,于旧金山家中逝世,享年 97 岁。1957 年,其与同行杨振宁一起因弱作用下宇称不守恒的发现获得诺贝尔物理学奖。


(李政道与家人)

李政道去世的消息一出,其与杨振宁的恩怨过往迅速冲上热搜。很多媒体,甚至包括人民日报电子版(参见:http://paper.people.com.cn/rmwz/ ... t_501063.htm?div=-1),都将他们恩怨的源头指向了《纽约客》在 1962 年五月号上发表在《侧面》(Profile)栏目上的一篇文章《宇称问题》(A Question of Parity),作者是美国著名物理学家、教育家杰里米·伯恩斯坦(Jeremy Bernstein)。

那么,六十年前的一篇文章到底说了些什么呢?真的是这篇文章导致李杨二人关系的决裂吗?今天我们就一探究竟。

文章的标题巧妙地利用 parity 这个词的一语双关。Parity 中文翻译为宇称,其来源于拉丁词根 par,本义是相等(equal)。(参见: https://www.etymonline.com/word/par#etymonline_v_7161

数学中的 parity ,一般指数学问题的奇数偶数问题,所以也被汉译为奇偶性,是非常准确的译法。但在物理学中,parity 被译为宇称,其实 parity 的意思中,和宇宙毫无关系,这样一个画蛇添足的译法,导致物理文献和数学文献的翻译不一致。如果参考德语 positive Paritat 和 negative Paritat 的说法,字面上意义就特别清楚,即“在正的意义上相等”和“在负的意义上的相等”,所以,parity 在物理学上是指相等或对称的意思。

杰里米·伯恩斯坦用 parity 作题目,既表示文章和宇称概念相关,同时也暗指李杨二人贡献是否相等的问题。


(《宇称问题》纸质版照片,来源:《纽约客》官网)

文章第一段讲述了自从原子弹爆炸以来,物理学家被要求研究现代战争中的炸弹、火箭以及爆炸后四散的碎片。物理学家们对此要求颇有微词,但是诸如此类高度复杂的问题,物理学家不研究,那还能指望谁来研究呢?不过原子弹的原理早就摆在那里,不需要新的物理学原理;而真正复杂的是原子弹的制作技术,这其实和物理学家没有关系。让物理学家研究原子弹,有点等同于录音机的发明和谱写交响乐的关系一样。不过,物理学研究和政府关心的炸弹研究之间的互动,确实为物理学的基础研究提供了资金支持。


(年轻时的李政道)

第二段,作者强调了政府支持的纯粹理论物理学研究对物理学的进步极其重要。所有的物理学实验室,都是由大学(提供智力支持)和政府(提供资金支持)合作运行的。布鲁克黑文国家实验室(Brookhaven National Laboratory)就是在这样的指导下建成的。

第三段,作者介绍了诸如布鲁克黑文国家实验室的人员构成,第一类是理论物理学家,他们的工作如同牛顿的工作,是纯理论性的。第二类是实验物理学家。第三类是工程物理学家,他们负责设计、建造物理实验设施。在牛顿的时代,抑或直到相当晚近,一个人都可以身兼上述三个角色。而进入二十世纪后,物理学演变得极其复杂,作为一项规则,实验物理学家是无法受过数学专业训练的,而理论物理学家也不具备足够多的电子知识去完成实验。所以,对于现代物理学而言,几乎不可能有一个物理学家身兼三职。事实上,当代物理学家,仅有一位不仅对理论物理学,而且对实验物理学做出了巨大贡献,他就是费米。费米一个人在二战期间不仅开发了原子弹,还亲自设计了反应堆。



作者接下来提到了当代物理学的一个显著特征,即理论物理学成就了实验物理学,反之亦然。这种相生相伴的关系最显著的例子就是 1956-1957 年间,理论物理取得了重大突破,承担研究任务的便是杨振宁和李政道。

1957 年十月,两人共同获得诺贝尔物理学奖。作者评价道,在现代物理学领域,李政道和杨振宁的合作实属罕见。因为对于实验物理学家来说,实验极其复杂,团队合作必不可少。然而两个理论物理学家合作却是闻所未闻。

理论物理学家合作验证各自的结果偶然有之,但这种合作转瞬即逝,而李政道和杨振宁的合作却是例外。

杨振宁早先在芝加哥大学阿里森教授实验室工作,但他并不总是乖乖地做实验,他的同学说,“哪里有失误,哪里就有杨”(Where there is Bang,there is Yang!),于是杨振宁转而专攻理论物理。而李政道则从一开始就完全避免实验室的工作。



1945 年,李杨二人还是西南联大的学生,杨振宁家学深厚,父亲是数学家,他到达美国时年仅 23 岁,已经完成了硕士研究生的学习。1946 年,杨振宁如愿以偿,听到了仰慕已久的费米的课程。随后,杨振宁多多少少成了费米的助手,并成了费米缺席时的代课老师。

李政道生于上海,家中六个孩子中排行老三。1945 年他进入西南联大之时,杨振宁已经取得了硕士学位。他们那个时候仅仅是点头之交。当时李政道师从著名物理学家吴大猷,并与吴大猷一起前往美国。吴大猷对李政道赞赏有加,吴大猷在写给他的老师,布鲁克黑文国家实验室教授塞缪尔·古德斯米特(Samuel Goudsmit)的信中这样说:“李政道仅在中国的大学学习了三年,但他异常聪慧,思考敏锐、有批判性,工作勤奋刻苦。我相信,假以适当指导,必定成为成就突出的物理学家。”

就这样,1946 年,李杨二人在芝加哥大学相遇。他们的最早合作与物理学全然无关,而是参与芝加哥报纸上的猜谜游戏,如果能够获得一等奖,将有五万美金的奖励。

最开始,李政道向杨振宁学习物理学知识,毕竟杨振宁在物理学方面早于李政道三四年之久。

1948 年,李政道开始师从费米,并于 1950 年获得博士学位。李杨两人合作撰写的论文于 1949 年发表。

1950 年,李政道作为讲师,进入了加州大学物理系。而一年前,杨振宁进入普林斯顿高等研究院,并在 1952 年成为其终身成员。高等研究院大概有一百多临时成员,而仅有二十个终身成员。从 1951 年 - 1953 年,李政道也进入研究院从事科研工作。从那时起,两人就以每周互访的形式开始合作。

作者接下来详细描述了李杨二人发现宇称不守恒的过程。1956 年六月底,李杨二人在布鲁克黑文国家实验室写下了论文《弱作用下宇称守恒问题》(Question of Parity Conservation in Weak Interactions),这篇论文已经成为物理学的经典论文。


(论文原作图片)

作者评论道,1956 年夏秋之际,大多数物理学家都认为宇称不守恒的成功性微乎其微。李杨二人的文论无懈可击,但是物理学家很难理解为什么弱作用力下宇称不守恒。

1957 年一月四日星期五,李政道在哥伦比亚大学传统的“中餐午宴”上宣布,实验物理学家吴健雄已经通过其吴氏实验证实了宇称不守恒。一月十五日星期四,哥伦比亚大学物理学系史无前例地召开了新闻发布会,宣布这一伟大的发现。物理学家伊西多·拉比(Isidor Isaac Rabi)说道:“某种程度上说,一个相当完善的理论框架被击得粉碎,我们无法想象碎片还能不能再拼凑在一起。”

虽然 1957 年被称之为物理学之年,但似乎对李杨二人的生活没有带来多大的改变。李政道离开了哥伦比亚大学,加入了普林斯顿高等研究院,李杨二人的办公室终于连在了一起。虽然二人英语极好,但是在两人工作时,几乎只用汉语。


(李政道与妻子秦惠莙)

作者写道:作为一个物理学家,我也亲耳听到过他们二人工作时的对话。他们二人的思维飞快,观察他们的工作,听他们说话既让人振奋,又让人颇感费力。

作者接着描述了李政道和杨振宁的个人生活和家庭。他们二人都喜欢在说话的时候用手比划,在做计算时尤其如此。李政道告诉作者,这种习惯归因于二战时期中国国内纸张的急剧短缺。

普林斯顿高等研究院对李杨二人的研究工作是一个理想的场所,二人不必承担授课任务。

科学研究到了李杨二人的程度,需要科学家具有绝对的自信,而问题的深度又要求研究者保持谦卑的态度。在诺奖级别的问题研究上,李政道表现出了对待深刻且复杂的问题的谦卑态度。在诺贝尔物理学奖颁奖晚宴上,李政道受邀讲话,他说道:“我想给你们讲一个中国的故事,来自名著《西游记》,孙悟空非常聪明,最初他想称王称霸,但是他很快厌倦了当猴王的生活,于是他开始学习为人,几年以后,他的行为举止已经很像人了。不过他仍然不满足,于是他想成仙。玉皇大帝最初没有搭理他,后来为了安抚他,授予他齐天大圣的称号。泼猴仍不满足,最后与天庭一战,被释迦牟尼佛压在了五行山下。于是,我们有了古话,无论你一个筋斗十万八千里,也难逃佛祖掌心。我们做研究的时候,有时会有快速的进展。但我们必须要记住,就算我们在佛祖的手掌里,我们距离绝对真理仍有十万八千里。”


李政道与妻子秦惠莙抵达斯德哥尔摩领取诺贝尔奖。

文章最后,以问卦《易经》结尾:是否存在一个普遍适用的法则,将强作用力、电磁学、弱作用力统一起来呢?卦象显示:云聚雨来,唯有等待。命运犹如此。不要忧虑,也不要干预,时机成熟自有回响。我们应该愉悦喜乐地滋养我们的身心,静待时机成熟。

李杨二人愉悦喜乐地等待着,工作着。



通读全文,作者从未提到过两人的过节,所有的论述都是通过二人合作展开的。网络上把李杨二人恩怨的矛头指向该文的作者,确实是冤枉了作者。

难怪作者在晚年专门做了一期节目来澄清李杨二人决裂和自己无关。


(图片来源:https://www.webofstories.com/pla ... 05521D2D451E351D74E

有关李政道和杨振宁的决裂,二人各执一词,孰是孰非我们确实无法判断,也不好妄加评说。

两人合作期间共同完成了 32 篇论文,影响深远。所谓因排名问题而决裂,显得过于简单了。也许,正如《宇称问题》一文结尾所说,云聚雨来,唯有等待。与物理学巨擘为我们留下的宝贵财富相比,他们的恩怨真的微不足道。

Leocollaborator

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