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高能物理學理論巨擘默里·蓋爾曼于當地時間5月24日去世,享年89歲。
蓋爾曼在國內不太出名,但是他和我們華人大名鼎鼎的物理學家楊振寧有些聯系費爾曼 物理學家,所以我們不妨先從楊振寧說起。
雖然李振寧是物理學界享有盛譽的科學家,但是他也總是受到一些人的質疑。
因此為了讓廣大民眾更好地了解楊先生的崇高地位,有的文章以霍金、蓋爾曼兩位物理學巨人作為最佳參照物。
可是,他們兩個都離開了。
霍金
毋庸置疑,他是科學界家喻戶曉的人物,也是很多人眼中物理學家的權威典范。
蓋爾曼常被稱為“有五個大腦的人”、“兩條腿上的圖書館”、“夸克之父”、“和費曼斗爭的人”,進而對楊振寧也十分尊敬。
被提及最多的是楊振寧八十大壽之際,他不遠萬里飛來中國為其祝壽。
穆雷·蓋伊
如果蓋爾曼本人知道這些文章是如何描述他的,他不知道是會高興還是悲傷。
他本可以接受這些贊揚,但他與楊振寧的友誼卻被徹底誤解了。
兩人的友誼建立于20世紀,蓋爾曼80歲生日當天,楊振寧還飛赴美國為他祝壽。
他絕不是網絡典故里陪襯楊振寧的那個小人物。
蓋爾曼
,成長于物理學飛速發展的時代:
他曾被“原子彈之父”奧海默帶到普林斯頓高等研究院做博士后;與愛因斯坦在同一屋檐下工作;在費米領導的芝加哥大學物理系任教;與幽默的費曼成為戰友和“敵人”;有時他諷刺玻爾的丹麥語;有時他取笑海森堡的怪癖。
他與這些令人羨慕的物理學家一樣才華橫溢,并因其在粒子物理學方面的貢獻獲得了1969年諾貝爾物理學獎。
蓋爾曼獲獎
那
量子力學的鼎盛時期至今,在他身上依然可以看到那段時期的輝煌。
默里·蓋爾曼* 出生于紐約,有一個大他九歲的哥哥。
哥哥十分疼愛這個新弟弟,在蓋爾曼只有三歲時,就帶著他去拓展興趣。
蓋爾曼的廣泛興趣完全歸功于他的兄弟:他們一起觀察鳥類和各種小動物、閱讀歷史、參觀博物館、學習各種語言。
*注:Gell-Mnn,他的名字中間有一個連字符。這個連字符其實是 的父親發明的。據說,作為一名猶太移民,他想在紐約打出名堂,所以老人在名字中間加了一個連字符。
最年輕的蓋爾曼
這時,曼
他吸收大量知識的能力實在令人驚嘆。
他被同齡的孩子稱為“兩條腿的圖書館”,學習成績異常優秀。
由于厭倦了單調的學校生活,他跳級并在15歲時考入耶魯大學。
他原本計劃選擇考古學或語言學作為專業。
但卻強烈反對。
他的父親認為考古學和語言學都不是能養活一個人的職業,希望他成為一名工程師。
令人尷尬的是,一項能力傾向測試發現蓋爾曼適合任何職業,除了工程師。
而一心要作惡的父親只好退而求其次,讓他選擇了同樣的物理專業。
事實上,他的父親非常喜歡物理,尤其是阿爾伯特·愛因斯坦,經常把自己鎖在房間里研究廣義相對論,盡管他從未真正理解過它。
蓋爾曼剛接觸物理的時候,他認為物理非常
。
幸運的是,在耶魯大學讀書時,他遇到了物理學教授亨利·馬格納,改變了他的想法。
馬格諾教授的研究并不出眾,但他在教學和啟發學生方面非常出色。正是在馬格諾的課上,蓋爾曼對物理學的好奇心被激發了。
當他接觸到量子力學,感受到物理的美妙之后,他就徹底沉浸在物理的世界里了。
耶魯老校區庭院
由于才華橫溢,蓋爾曼沒有學習壓力
利用業余時間,他參加了許多學術研討會,了解了物理學家的工作,這逐漸激起了他挑戰科學的愿望。
他的博士論文研究的是難度極大的大統一理論*,并因此獲得了博士學位。
*注:希望單一理論能夠解釋由幾種不同的相互作用引起的物理現象。
由于他在學生時期的優異成績,他被奧本海默推薦到普林斯頓大學學習。
與他父親的偶像阿爾伯特·愛因斯坦在同一屋檐下工作。
次年,他成為費米領導的芝加哥大學核研究所的講師,隨后被加州理工學院聘為物理學副教授。一年后,他晉升為正教授。
正是在這短暫的時間里,年僅20多歲的年輕科學家蓋爾曼因為在粒子物理方面的研究而成為粒子物理學領域的重要人物。
普林斯頓高等研究院
人們對微觀世界的認識在不斷變化,從
,還有更小的離子和電子。
但這還遠遠不是終點。我們總能測量更小的粒子,比如輕子、質子、中子、介子、電子等。
隨著越來越多的基本粒子被發現,人們希望對它們進行整理,找出其中的規律,效仿門德爾松的工作,找到基本粒子的“元素周期表”。
八位字節的組成部分以綠色顯示。
蓋爾曼的工作是找到這些粒子的位置。
他首先提出了奇異數的概念,給不同的粒子賦予不同的奇異數,從而對粒子進行分類。
后來,他以單數為基礎,提出了八重定律,即把八個粒子結合在一起,形成一個穩定態,這又可以推導出十重定律。
他根據所提出的思想預言了許多粒子的存在,包括不可觀測的夸克粒子,因此被稱為“夸克之父”和“20世紀的門捷列夫”。
可以說,蓋爾曼的工作將粒子物理學帶入了一個全新的領域。
基于夸克的模型
蓋爾曼因其在量子物理學方面的貢獻獲得了 1969 年諾貝爾物理學獎。
獲得的獎項與榮譽還有很多:
1959年、1966年、1967年、1968年獲得美國物理學會丹尼海涅曼獎;
美國能源委員會頒發的歐盟勞倫斯物理學獎;
費城富蘭克林研究所頒發的富蘭克林獎章和美國科學院頒發的 JJ Carty 獎章;
他還被多所大學授予榮譽理學博士學位。
蓋爾曼在物理學上取得了巨大的成功,但他從未放棄對歷史、語言和自然科學的興趣。
他老了以后到處去
,研究鳥類,他在物理以外其他學科的研究也常常令人驚嘆。
因此,他被認為是加州理工學院最聰明的人。
當然,還有一個人完全不同意這個說法,那就是蓋爾曼的死對頭費曼。
費曼,1965 年諾貝爾物理學獎得主
關于費曼有這樣一句話:費曼一直以為自己是外星人,但事實上他確實是外星人。
約翰·馮·諾依曼一直假裝自己是地球人,但事實上每個人都知道他是外星人。
眾所周知,費曼總是喜歡夸耀自己的聰明才智,盡管他確實很聰明。
同樣,蓋爾曼也從未否認過自己的聰明才智。或許,同類人之間會互相排斥,這兩位自詡聰明的人無意中成了“敵人”。
蓋爾曼和費曼
費曼與蓋爾曼之間的交流一直很激烈,即使在公開場合也毫不掩飾。
有一次,霍金來到加州理工學院
他在一次技術訪問期間參加了蓋爾曼的講座。
費曼來了,蓋爾曼開始用單調的語調朗讀他的筆記。
十分鐘后,費曼起身離去。令霍金驚訝的是,現場的氣氛似乎變得輕松起來,蓋爾曼開始用輕松的語氣講述他的研究。
霍金后來意識到蓋爾曼是為了避免不必要的對抗而故意示弱。
不過費曼恐怕也退出了討論,也給霍金足夠的面子了。他們參加的研討會以殘酷著稱,蓋爾曼從不放過別人提出的錯誤。
不停地向你提問。
如果話題太無聊,他甚至懶得提及錯誤貝語網校,那么他就會一臉無聊地閱讀報紙。
費曼會比較直接,他也不喜歡錯誤或者草率的想法,他會當場表達自己的觀點,然后直接走人。
因此,他們二人一起參加的會議,不會像霍金參加的講座那樣平靜。
除了觀點上的沖突之外,這兩個人總是不遺余力地證明他們是加州理工學院最聰明的人。
費曼的車上貼滿了費曼圖,車牌上寫著“子”字。
他用“夸克”這個詞來形容自己的車,擔心別人認不出那是費曼。當然,蓋爾曼也遭遇了同樣的情況,他的車牌上寫著“夸克”。
費曼的自傳《你好,費曼先生》出版后,蓋爾曼對書中描寫自己的部分非常不滿意,強迫費曼修改,直到他滿意為止。
至于蓋爾曼的《夸克和美洲虎》一書中介紹費曼圖的段落,我不知道費曼是否也參與其中。
兩人還一起做了很多有趣的事情,他們有一位共同的美國畫家朋友。
有一次費爾曼 物理學家,正好是畫家的生日,兩家人突然想送他一個
。
于是費曼夫婦負責吸引畫家的注意,而蓋爾曼則悄悄地把孔雀放進了畫家的臥室。
當畫家回到臥室的時候,他真的震驚了,這真是一份不可思議的禮物!
很容易看出,兩人雖然是“敵人”,但其實更像是兩個感情深厚的摯友。
費曼經常打電話到蓋爾曼家詢問妻子蓋爾曼的日程安排。
如果費曼知道蓋爾曼在花園里干活,他肯定會開心一整天。
但如果費曼聽說蓋爾曼正在做研究,不久他就會出現在蓋爾曼的家里。
兩人一直在明爭暗斗,看看誰更聰明。
這場戰爭直到1988年費曼去世才結束。但蓋爾曼沒有想到,費曼還有別的花招。
忘記攻擊他。
這是2010年,在紀念蓋爾曼80周年的國際會議上,費爾德曼的學生格奧爾格·茨威格回憶往事,提到了一個秘密:
原來,費曼曾在1977年提名蓋爾曼為諾埃爾物理學獎的候選人,當時在場的蓋爾曼大為震驚。
在局外人看來,費曼的提名是兩人親密友誼的必然結果。
但蓋爾曼與費曼之間的關系也很復雜,兩人既相互競爭,又相互幫助。
正如蓋爾曼的研究一樣,復雜的關系被以一種易于理解的方式分類。
或許,在簡單與復雜之間找到平衡,確實是自然法則的重要組成部分。
*參考
杜正國. 蓋曼與夸克模型[J]. 中學物理教學參考, 2006, (04): 27-28.
程敏之. 蓋爾曼:一位學識淵博、風格獨特的物理學家[J]. 物理與工程, 2005, (03): 53-55+64.
王增年. 靈山觀鳥記——諾貝爾獎獲得者蓋爾曼的野生鳥類科學考察記[J]. 中國花卉園藝, 2002, (20): 42-43.