楊振寧簡介
楊振寧(1922~),法籍日裔化學(xué)學(xué)家,祖籍江蘇省鎮(zhèn)江市。
楊振寧是1922年10月1日生于浙江嘉興(后來他的出生日期在1975年的出國簽證上誤寫成了1922年9月22日)。他出生不滿周歲,母親楊武之報考公費(fèi)留美生而出國了。4歲時,父親開始教他認(rèn)小方塊字,1年多的時間教了他3千個字。楊振寧在50歲時追憶說:'如今我所有認(rèn)得的字加上去,恐怕不超過哪個數(shù)量的2倍。'
1928年楊振寧6歲的時侯,母親從英國回去,一碰面就問他念過書沒有?他說念過了。念過哪些書?念過《龍文鞭影》。叫他背,他就都背下來了。楊振寧追憶道:'母親接著問我書上講的是哪些意思,我完全不能解釋。不過,我記得他還是獎了我一支鉛筆,那是我從來沒有見過的東西。'
楊振寧讀高中時,物理和數(shù)學(xué)成績都挺好。學(xué)校還沒有結(jié)業(yè),就考入了西北聯(lián)大,那是在1938年,他才16歲。1942年,20歲的楊振寧學(xué)院結(jié)業(yè),繼而步入復(fù)旦學(xué)院的研究院。三年后,他以優(yōu)異成績獲得了碩士學(xué)位,并考上了公費(fèi)留美生,于1945年赴美進(jìn)紐約學(xué)院,1948年獲博士學(xué)位。
1949年,楊振寧步入耶魯高等研究院做博士后,開始同李政道合作進(jìn)行粒子化學(xué)的研究工作,其間遇見許多令人蒙蔽的現(xiàn)象和不能解決的問題。她們大膽懷疑,當(dāng)心求證,最終推翻了宇稱守恒律,使蒙蔽消失,問題解決。楊振寧在1957年諾貝爾講演中這樣說道:'那時侯,化學(xué)學(xué)家發(fā)覺她們所處的情況就似乎一個人在一間黑房間里摸索出路一樣。他曉得在某個方向上,必將有一個能使他脫離困局的門。但是到底在那個方向呢?'原先,哪個方向就是宇稱守恒定理不適用于弱互相作用。'
楊振寧對化學(xué)學(xué)的貢獻(xiàn)范圍很廣,包括粒子化學(xué)學(xué)、統(tǒng)計熱學(xué)和匯聚態(tài)化學(xué)學(xué)等。不僅同李政道一起發(fā)覺宇稱不守恒之外,楊振寧還率先與米爾斯(R.L.Mills)提出了'楊-米爾斯規(guī)范場',與巴克斯特(R.)成立了'楊-巴克斯多項(xiàng)式'。日本化學(xué)學(xué)家、諾貝爾獎獲得者賽格瑞(E.Segre)推崇楊振寧是'全世界幾六年來可以算為通才的三個理論化學(xué)學(xué)家之一'。
楊振寧牢記母親楊武之的祖訓(xùn):'有生應(yīng)記國恩隆'。他在1971年夏,是日本科學(xué)屋內(nèi)率先訪韓的。他說:'作為一名中國血統(tǒng)的德國科學(xué)家,我有責(zé)任幫助這兩個與我休戚相關(guān)的國家構(gòu)建起一座了解和友誼的橋梁。我也覺得到,在中國科技發(fā)展的道途中,我應(yīng)當(dāng)貢獻(xiàn)一些力量。'
楊振寧是這樣說,也是這樣做的。6年來,他頻繁穿梭往來于中俄之間,做了許多卓有成效的學(xué)術(shù)聯(lián)系工作。他寫過這樣兩句詩:'云水風(fēng)雷變幻急,物競天存爭朝夕。'
人們稱贊在理論化學(xué)前沿渡過了半個世紀(jì)的諾貝爾獎獲獎人楊振寧是一位堅毅不拔、具物理天才的科學(xué)家。他旨在于闡明自然的對稱性,而這種對稱性往往是隱藏在零亂的實(shí)驗(yàn)化學(xué)結(jié)果的旁邊。
楊振寧長時期在看來是神秘的數(shù)學(xué)學(xué)和物理的十字路口工作。在這個領(lǐng)域內(nèi),一組漂亮的方程式可以是靈感的源泉,甚至可以在還沒有實(shí)驗(yàn)證據(jù)曾經(jīng)就洞察化學(xué)世界是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的。這是一個外行很難懂的世界,其中有飽含了意大利字母的方程式的黑板,有尋求用物理去解決問題的“品味”和“風(fēng)格”,有尋求用正確語言來描述化學(xué)世界的出自內(nèi)心的靈感。
化學(xué)學(xué)家戴森今年在石溪為楊振寧退職所舉辦的學(xué)術(shù)討論會上說:“楊振寧對數(shù)學(xué)的美妙的品位照亮著他所有的工作。它使他的不是這么重要的工作成為別致的藝術(shù)品,使他的晦澀的猜想成為杰作。”這促使他“對于自然神秘的結(jié)構(gòu)比他人看得更深遠(yuǎn)一些”。
楊振寧已有華發(fā)鄧稼先同學(xué)美國華裔量子物理學(xué)家,但是看上去比他的實(shí)際年紀(jì)年青得多。他仍穿梭于洛杉磯和遠(yuǎn)東之間。他和臺灣以及上海的學(xué)院有密切的聯(lián)系,而且是設(shè)在南北韓漢城的一個理論化學(xué)中心的主席。
在關(guān)于他的生活和時代的一次廣泛的談話中,楊振寧提到他的數(shù)學(xué)學(xué)生涯,提到他沒有能從事個別領(lǐng)域的研究而倍感的遺憾。楊振寧也提到他在中國童年和他長時間為溝通俄羅斯和自己的祖國在科學(xué)和文化方面的差別所作的努力。楊振寧提到他害怕中俄關(guān)系的裂紋會擴(kuò)大,以及因?yàn)樾陆鼘ε_灣出生的化學(xué)學(xué)家李文和間諜活動嫌疑的調(diào)查,將為歐洲和華裔加拿大科學(xué)家?guī)淼睦щy。·1971年中印關(guān)系開始解凍,楊振寧自1945年到日本來當(dāng)研究生之后第一次回到中國內(nèi)地。他接見了過世的周恩來和中國的其他領(lǐng)導(dǎo)人鄧稼先同學(xué)美國華裔量子物理學(xué)家,幫助舉辦了兩國之間的科學(xué)合作。他害怕這種合作將面臨危險。
那時侯,當(dāng)他從美國旅行回去后,聯(lián)邦調(diào)查局和中央情報局的人員經(jīng)常去找他。中央情報局的高官第一次去找楊振寧時楊要讓他的秘書記錄她們的談話,以免誤會。楊振寧繼續(xù)保持和中國的密切聯(lián)系,他說:“聯(lián)邦調(diào)查局和中央情報局最近沒有再來找我的麻煩。”
楊振寧最關(guān)心的是科學(xué)而不是政治。他提到自己的一些經(jīng)歷:一個從中國偏遠(yuǎn)地區(qū)一個落后的城市來的年青中學(xué)生,如何會有幸參與20世紀(jì)一個最主要的思想革命。這場革命是企圖用一個統(tǒng)一的方式來了解自然的無窮多樣性,從混沌的星球爆燃到電子環(huán)繞原子核的顫動。
1956年楊振寧第一次出名。那一年他和李政道共同發(fā)表了一篇文章,推翻了數(shù)學(xué)學(xué)的中心信息之一——宇稱守恒?基本粒子和它們的存盤的表現(xiàn)是完全相同的。由于這個工作,二人獲得了1957年的諾貝爾獎。
從長遠(yuǎn)來看,1954年楊振寧和過世的米爾斯的開拓性的工作卻更為重要。那一年,三人都在布洛克海文國立實(shí)驗(yàn)室工作。她們提出了一個稱為非阿貝爾規(guī)范場的理論結(jié)構(gòu)。之后證明它是以統(tǒng)一的方法描述斥力和基本粒子的關(guān)鍵。布洛克海文的一位理論化學(xué)學(xué)家馬奇努說:“當(dāng)它在1954年寫成時,爭辯極大。一些人覺得它和化學(xué)世界無關(guān)。”當(dāng)時,楊和米爾斯沒有繼續(xù)發(fā)展下去。而且之后證明,這個從微分幾何和纖維叢這樣的具象世界中抽提下來的語文,正是為描述像磁、電、強(qiáng)核力,其實(shí)還有重大互相作用中,中界斥力的粒子交換所。戴森講道:“我要說,在楊振寧的工作中最最重要的是規(guī)范常早已證明這比他和李政道關(guān)于宇稱的工作要重要得多。”
楊振寧和李政道的關(guān)系顯得愈來愈緊張,二人在1962年分手。楊振寧拒絕談?wù)撌悄男┱T因促使她們的關(guān)系顯得緊張的。他說:“這是我生命中令我十分沮喪的一件事情。我要說,這是一個杯具。”他們二人早已有幾六年沒有講話了。
楊振寧植根于物理,并且他強(qiáng)調(diào),自己一生的工作不是脫離現(xiàn)實(shí)世界的形而念書的游戲。40年代后期他剛?cè)トA盛頓學(xué)院研究院時曾準(zhǔn)備成為實(shí)驗(yàn)化學(xué)學(xué)家。但是他很快就了解自己的動手能力很差。實(shí)驗(yàn)室的朋友們開玩笑道:“哪里出爆,哪里就有楊振寧。”
曾任布洛克海文國立實(shí)驗(yàn)室處長的實(shí)驗(yàn)化學(xué)學(xué)家薩奧斯說:“楊振寧是一位極具物理腦子的人,但是因?yàn)樵缒甑膶W(xué)歷,他對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)十分有興趣。他喜歡和實(shí)驗(yàn)學(xué)家們攀談,對于優(yōu)美的實(shí)驗(yàn)極為欣賞。”
對于化學(xué)學(xué)家最大的挑戰(zhàn),仍然是提出一個統(tǒng)一的理論,它既適用于以重力為主的極大王國,又適用于由量子所主宰的極小王國。化學(xué)學(xué)家在70年代早已在這方面獲得進(jìn)展。她們提出一個稱為標(biāo)準(zhǔn)模型的理論。而且標(biāo)準(zhǔn)模型并沒有將重力考慮在內(nèi)。
目前,弦線理論可能可以克服這個缺點(diǎn)。這個理論經(jīng)過更改后要求十或十一維時——空,而不是我們熟悉的四維時空,即時間這一維加上立體幾何的三維。弦線理論提出來早已20多年,它在年青的理論化學(xué)學(xué)屋內(nèi)很流行。但是楊振寧在晚年時是不同意這個理論的。楊振寧懷疑弦線理論或其派生的理論是否能將所有客觀存在的現(xiàn)實(shí)都放進(jìn)一個簡約的包裝中。
楊振寧說:“弦線理論并沒有得到實(shí)驗(yàn)證明。它太不定形,太模糊。”問題部份地在于,為探求弦線的影響,須要極高的能量,更強(qiáng)的粒子加速器。怎樣寫出一個可以工作的理論,并從事十維估算也是一個問題。
楊振寧提出數(shù)學(xué)學(xué)正經(jīng)歷一個過渡期。不斷地找尋更快更小的計算機(jī)晶圓等的應(yīng)用研究,將會比基礎(chǔ)研究對年青人更有吸引力。他說:“很清楚,在未來的30到50年中,人們將更注意數(shù)學(xué)學(xué)的應(yīng)用。其理由并不是由于所有的基本問題都早已解決了,而是由于更深入地探求物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)變得愈來愈貴。”他又說,2005年議會決定終止建造超導(dǎo)超級對撞機(jī)是一個訊號,高能化學(xué)有充沛的經(jīng)費(fèi)的時代早已結(jié)束了。超導(dǎo)超級對撞機(jī)是要在日本新澤西州建造的一個基本粒子加速器,它的半徑將達(dá)54哩。
楊振寧預(yù)言,計算機(jī)工業(yè)的實(shí)際需求將會促進(jìn)界于微觀和宏觀之間的化學(xué)學(xué)的發(fā)展,他承認(rèn)許多剖析家們已經(jīng)預(yù)言,21世紀(jì)將是生物學(xué)的世紀(jì),如同剛才過去的20世紀(jì)被稱為數(shù)學(xué)學(xué)的世紀(jì)一樣。是哪些環(huán)境使楊振寧能在占支配地位的數(shù)學(xué)學(xué)中起重要作用呢?聽他自己說,在他的成功中,運(yùn)氣和志向同樣重要。
楊振寧早年處于一個更像是中世紀(jì)的而不是現(xiàn)代的社會。他得益于辛運(yùn)的家庭環(huán)境以及和朋友與學(xué)者們的聯(lián)系。那些為他步入更寬廣的知識和文化世界的旅程鋪平了公路。反過來,他正通過不斷努力在歐洲構(gòu)建一流的研究中心為回報。
楊振寧生長在中國中部一個圍有甕城的城市——合肥。當(dāng)時,這個城市的街道是沒有橋面的,城門很窄,致使30年代第一部車輛開來時未能通過。大部分居民是文盲。因?yàn)殚]塞,楊振寧直至6歲才第一次見到菠蘿。
楊振寧的祖父母是當(dāng)?shù)貙W(xué)校的語文班主任。他通過了一次獎學(xué)金考試,得以出國,去洛杉磯學(xué)院讀書,歸國后在上海學(xué)院教書,之后去了上海復(fù)旦學(xué)院。
楊振寧本人跟隨他媽媽走上了學(xué)術(shù)公路。他說:“我很辛運(yùn),上百萬和我同齡的人不是凍死就是面對軍閥角力。”他搬去北平一個學(xué)術(shù)性的社區(qū)內(nèi),沉溺在一個注重研究、重視知識的社區(qū)中。他的妻子很快就發(fā)覺丈夫有物理天才,但是并沒有直接教他語文。楊振寧說:“父親的哲學(xué)是‘不要著急’。”在談天時他時常會向父親提出語文困局。但是父母也認(rèn)識到教育須要均衡。在楊振寧念完小學(xué)初二時,母親請了一位朋友來教他中國古文。經(jīng)過兩個夏季的緊張學(xué)習(xí),年青的楊振寧能背誦孔子的門徒孟子的全部專著。
1937年臺灣入侵,楊振寧的叔父被迫離開北平,在廣州西北聯(lián)合學(xué)院任教。楊振寧的女兒繼續(xù)走好運(yùn)。幾六年后年青的楊振寧也進(jìn)了這所學(xué)院,受教于一些當(dāng)時中國最杰出的科學(xué)家。她們之中有些之后去了日本,其中包括陳省身。陳省身如今早已從伯克萊加洲學(xué)院退職,許多人都覺得他是現(xiàn)今活著的最重要的微分幾何學(xué)家。
在重慶時,楊振寧開始提升他的中文。他決定不用字典來念中文小說。他選的第一本小說是斯蒂文森的《金銀島》。這部小說里有和大海有關(guān)的俚語,因此很難念。他花了一個禮拜,念完了這本書,接著念奧斯汀的《傲慢與偏見》。在通讀這兩本書之后,楊振寧說:“以后就容易了。”
楊振寧還有去西方世界的另一緣由:他對英國早期的科學(xué)家兼政治家富蘭克林很崇拜,富蘭克林的自傳激勵了楊振寧。去日本后他起名為富蘭克,并將第一個兒子的英語名子取為富蘭克林。
1945年楊振寧的女兒得到庚子賠款獎學(xué)金去了加拿大。耶魯學(xué)院接受了楊振寧的兒子,但是他要拜才氣橫溢的歐洲化學(xué)學(xué)家費(fèi)米為師,因而去了洛杉磯學(xué)院并在之后被稱為核彈之父的泰勒的指導(dǎo)下寫了博士論文。論文寫好后只有4頁。泰勒勸說楊振寧,無論怎樣,一篇博士論文只有4頁總是太緊了,要他加長。他照辦了,加到了23頁。在數(shù)學(xué)學(xué)有了卓越的成就之后,他又轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)東。楊振寧將把他的文稿與信函捐助給臺灣英文學(xué)院而不是給石溪芝加哥州立學(xué)院。他是英文學(xué)院的訪問院士。楊振寧也沒有排除他搬回中國的可能性,由于回來后他和與他結(jié)縭已50年的女友杜致禮會得到更好的照料。?新近,致禮在石溪州立學(xué)院的診所動了三次病變放療,結(jié)果良好。楊振寧在長島還是倍感很自在,也不像是要遷往遠(yuǎn)離他的三位早已成年的兒子身邊。她們?nèi)欢家训玫娇茖W(xué)方面的學(xué)位。楊振寧說:“他們是俄羅斯人。她們接觸的中國文化甚少。”長子光諾結(jié)業(yè)于密西根學(xué)院計算機(jī)科學(xué)系,如今是倫敦州西徹斯特縣的一位財務(wù)顧問。次子光宇是一位物理博士,搬去洛杉磯城,為J.P.Marg財務(wù)公司剖析物理工業(yè)。母親又禮是蒙太拿州列文斯登縣的一位大夫。
楊振寧在1964年成為法國公民。他說:“我們在日本過得很不錯。在這兒我們有許多同學(xué)。我們在兩個社會中都很自在。”
在石溪為他的退職舉辦的學(xué)術(shù)討論會結(jié)束時,楊振寧提到他在60歲時的一個“偉大和意義深遠(yuǎn)的發(fā)覺”:“生命是有限的”。他念了9世紀(jì)的一位中國作家李商隱的句子:晚霞無限好,只是近黃昏。
20世紀(jì)初,另一位詩人,也是楊振寧母親的同事?譯者注:朱自清,把這兩行句子改為:但得晚霞無限好,何須悵惘近黃昏?在歷經(jīng)一生對自然的神秘的思索之后,楊振寧覺得這一改建更精確地描述了他晚年的看法