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在纽约的长岛上——杨振宁博士访问记 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 0 发表于: 1987-01-11
第5版(文艺作品)
专栏:文学作品

在纽约的长岛上
——杨振宁博士访问记
徐迟
那天早晨,《人民日报》驻联合国首席记者陈忆村送我和记者洪蓝两人到纽约市的宾州铁路局。进入那宏伟的大厅,人山人海,车次甚多,不知一天有多少次列车开出开进。我和洪蓝在第十七站台上登上了去长岛的火车。火车开出时是在地下铁道上行驶,到勃洛克林才出了地面。车厢看去很干净。没有满座,行动平稳,车速甚快。第一站到了勃洛克林的林边站;第二站站名牙卖加。行走了一小时十九分到亨丁顿站。忽然大家都得下车,我们从月台走下到站外公路上,换乘公共汽车,飞驶在长岛上的高速公路,观赏林荫下闪过的一幅幅美景。驶车二十分钟又到了好象是另一个亨丁顿站,才跳下公共汽车,又登上火车,继续行驶。弄不懂这换车是怎么一回事,后来我问过,也问不出一个道理来。
十二时一刻,火车正点进入石溪车站。一下车就看到两位学者在出站口等着我们。一位是杨振宁博士,一位是他的助手聂华桐博士。杨振宁这年六十二岁,但看去不象那个年纪。英俊而持重,好象憋足一股劲头似的,有一双闪光的眼睛。一交谈,我就感到他思维敏捷,必定决策果断,处事精干。他一下子就把我们带进车站旁边一家中国饭馆。雅室之内,仅我们四人,便可以谈话。
没想到我刚开口,就和他顶上了嘴。我说起原子物理学家奥本海姆曾经说过的原子物理高深艰奥,世俗经验无法理解,很难进入文史作品中,我说我对这话不太服气。杨博士立刻回敬了一句:不服气也没有用,它就是高深艰奥。我倔强地说,天下无不可理解的学问,只要能写出文章来,绝无谈不懂的道理。他笑了一笑,就转而和我谈别的事,一再劝我努力加餐。
用餐以后,我们驱车到了纽约州立大学石溪分校的物理大楼,进了杨博士的办公室。刚刚就座,一位金发女秘书送来了一只蓝皮纸夹子,内有一批材料。其中有他的《基本粒子发展史话》的上海版、台北版和日文版各一册,一份《读书教学四十年》的复印本和他的一些讲演的剪报材料。在采访过程中,谈到规范场问题时,他让女秘书给我复印一篇论文《从历史角度看四种相互作用的统一》;几分钟后,她就把复印本给我们拿来了。所提供给我的材料完整而又丰富。这馅儿可真棒,就不知我能否把这饺子包好蒸好了。
1922年杨振宁博士生于安徽合肥。他父亲是曾在厦大、西南联大、同济、复旦等大学教授数学的杨武元。在西南联大时,父子同校:一个教书,一个读书。不仅家学渊源,杨振宁还有名师传授,一年级时的物理老师是赵忠尧,二年级时电磁学老师是吴有训,办学老师是周培源。而给他最大影响的是海内外都非常有名的吴大猷和王竹溪两教授。从吴大猷学了对称物理,在他指导下写了分子光谱方面的论文而获得学士学位。从王竹溪学得统计力学,并在他指导下写了统计力学论文,获得了硕士学位。
1945年,他留学到了美国,到处打听那位二十世纪物理学大师费米。他在芝加哥大学找到了,并投身费米门下做了两年实验。这时,芝大另一名教授号称“氢弹之父”的泰勒建议他写一篇理论物理论文。他写了。1948年,就获得了博士学位。他留校执教一年后,又由费米和泰勒推荐他到普林斯顿高等学术研究所去工作,正是受聘于前面说过的那位奥本海姆。已退休的爱因斯坦当时也还在那里,曾因统计力学问题找他谈过话。
当时,粒子物理学是一个全新的领域。他在那里和它同步成长。这个领域的成长发展,关系到物质世界的结构的基本认识,既是科学,又是哲学。他在普林斯顿,从1950年起住到了1966年,才应纽约州立大学石溪分校之聘,前来主持理论物理研究所,迄今也将二十年了。他的研究工作主要是粒子物理学中的对称原理和统计力学这两个老本行。
众所周知,1957年李政道和他一起得到了诺贝尔物理奖。当他在美国从事高级学术研究并得到诺贝尔奖之际,他的父亲是一直都在国内的,在上海的同济和复旦两校教数学。1962年他的父亲母亲到了日内瓦,杨博士前去见了面。于是两代人之间,就新中国的许多事进行了多次辩论。儿子说:“父亲说的话和十几年前教育我的话不一样了。”父亲说:“你怎么还没有了解我正是要告诉你,我们要否定许多我从前认为对而实际却是错的价值标准呢。”
这话对于杨振宁是一个新的飞跃起点。我们常说人要转弯是很难的。但一旦转弯也就容易了。七十年代初,他多次回国,探望父病,直到父亲长逝,开了追悼会。他在追悼会讲词中,说到了那一场日内瓦的辩论,并说到探病期间,他父亲和他谈的许多话,“再三要我把眼光放远,看清历史演变的潮流……这在我身上产生了很大影响。”
根据台湾出版的1973年《中共年报》所列资料,说“杨氏返美后,曾四次公开发表此行观感,第一次是在康乃尔大学,第二次在石溪纽约州立大学,第三次在瑞士联邦理工学院,第四次在纽约的亚洲协会。”还有其它的资料,毋须多引,从中倒可以看出这以后杨博士已投身于一定范围之内的一些社会活动中去了。
例如,1977年4月21日他应马里兰大学邀请,作了《美中关系——我个人的看法》的演讲,以政论家的姿态出现,他讲明“万里长城之所以成为自太空接近地球的访客最先能辨认的人类建筑物,绝不是偶然的……长城象征着中国历史上的统一概念……贯穿于中国历史的只有一个中国。”他陈述了对远东一般局势的意见,谈了台湾问题和美中关系,说“我对中美两国的未来思索了很久。除台湾问题之外,我看不见两国之间有什么重大冲突。台湾与美国人民利益并没有真正的关联。而从历史角度看,台湾海峡两岸的人民只允许一种解决办法。我衷心希望中美关系能迅速解决好,使两国人民能处理他们面临的真正重大问题。”他这些话说得甚为得体。
到中美两国终于建交以后,1977年1月30日晚间,在以他为会长的全美华人协会和美中协会等举办的欢迎邓小平副总理的盛大晚宴上,杨振宁博士致词说:
“中美建交和邓副总理的访问是近代史上一个具有分水岭性质的发展。国际关系从今开始了新纪元。”
我们的卓越的物理学家说的这句话,说得很有深意。
在杨振宁博士的办公室里,他和我相对坐在一张办公桌对面,聂华桐博士和洪蓝打横。聂坐了一会儿即告辞,留下一篇《我所知道的杨振宁》的文章给我。从我的座位上我可以看到杨的背后墙上挂有三只镜框子,里面装着的都是爱因斯坦的照片。三个满头银发的大头像,有一个衔着烟斗,一直用严肃的深思的眼睛,象在守护我们似的,盯着我们谈话。
杨博士问:“你想问我什么?我该怎么跟你谈?”
我说:“几个要求早已奉告。主要是两个问题,先说第一个,你得诺贝尔物理奖的那个科研成果是怎么回事。大家都很知道,大家都并不很明白。你能不能一句话一句话地,用几句话,五句、十句或十来句话,用比较容易了解的话给我,给大家说得简单明了呢?”
“可以的,”他回答:“我尽可能用最简单、普通的语言讲讲看吧。”他沉思了一下,然后慢慢地一句一句说起来了。他这样说:“在自然界里面有四种基本力量:强力量(使中子和质子在原子核中结合的力量)、电磁力量、弱力量(控制中微子相互作用的力量)以及万有引力——自然界里所有的一切都是由这四种力量组织起来的。
“1956年以前,如所周知,所有的试验也都表明,这四种力量的每一种都左右对称,正象每一事物都和它镜中对影是一模一样的,专门的术语称之为宇称守恒。
“如果你说,人并不对称,人的心脏在左边,这并不违反物理学,因为如果你给一个人制造一个相反的人,他的心脏在右边,只要这两人吃一样的东西,吃的东西的分子螺旋是相反方面旋转,则两人一定是一模一样的,也就是说,宇称守恒的。
“可是在1956年前后却发现了一些新粒子,它们有着令人非常迷惑的现象无法解释,当时就成为物理学家们最关切的热门问题了。
“那一年夏天,李政道和杨振宁两人在离这儿不远的勃洛克海汶试验室里研究这个问题时,曾大胆设想,左右对称,即宇称守恒这件事差不多完全对,却不是完全都对,不是绝对的对,在弱力量里不对,在弱力量里宇称不守恒。
“但是,以前做过了很多弱力量试验,为什么没有发现过不对称不守恒的现象呢?
“以前做过的弱力量试验,因未涉及对称、守恒问题,所以没有发现不对称、不守恒的现象,而现在已发现了这么一些不能解释的现象了,因而应当专门为此作一个试验来证明在弱力量那里是左右不对称,宇称不守恒,那时这一些不能解释的新粒子现象就可以得到解释了。
“李政道和杨振宁提出,要用这样一组设备,还用另一组如同前者的镜中映相,反过来的设备,两者同时来做一个以弱力量为主要环节的试验,看做出来的结果,如果确证左右竟不对称,弱力量里宇称竟不守恒,就可以解释为什么弱力量里出现了那些令人迷惑的新粒子了。
“由吴健雄和美国度量局的四位科学家一共五人,按照我们两人提出的设计和设备做了半年时间的试验,果然证明了我们两人的猜想,弱力量的宇称不守恒,即震动了世界物理界,从而半年后,我们两人得到了诺贝尔物理奖。
“现已证明,所有弱力量的宇称都不守恒。它已成了弱力量的理论基石。”
杨博士果真只用了十句话,虽然好几句话都不太短,就把这件事给我说明白了。
我说,“你说清楚了,谢谢你。现在是否可以请你回答我的第二个问题,那就是从你得到了诺贝尔奖金到现在,也将近三十年了。人们本应当非常地关心你的工作的,但你的工作太难懂了,大家无法关心你。可否请你简单明了地告诉我,这些年里你进行了哪些科研项目,取得了怎样的成果?”
“可以的”他说。从1957年以来,他对统计力学,对高能粒子碰撞现象都做了不少工作。但比较重要的一个工作方向,主攻的方向是规范场(gauge field)的研究。
1954年,他和一个美国人米尔斯教授合作,写了一篇文章,首先提出了规范场的数学结构。当时人们不注意这篇文章。到了六十年代,先由格拉肖,继而温伯格,后有萨拉温三位物理学家,引用了他和米尔斯教授文章中的规范场数学结构,构造了一个弱力量的理论。此时它仍未引起足够的注意。到了七十年代,杨—米尔斯规范场的“这个数学概念叫纤维丛(fibrebundle)。”说着,他走到我背后的一块黑板前,用粉笔写下了“纤维丛”三个字。他接着又说:“我自己对纤维丛也是不大懂得。因为大家知道,今天一个物理学家要跟一个数学家对话的话,常常遇到语言不通的问题,几乎比讲外国话还难懂。”
听了这话,我可大吃一惊。当然,这也是可以理解的。世上最隐晦的秘密,存在于数学的最平常的真理中。数学统治着世界。物理学也要依靠数学才得到了保障。任何形式的抽象概念只有用数学的工具来解释才最为恰当。日新月异的物理学归根结底要用数学来表达来描述。物理学和数学是在并肩前进的。但数学家有时走得比物理学家更远些。物理学家只能和数学家同行才能走到宇宙中更广阔的和最精密的地方去。科学的任何新发现都取数学的形式,没有别的形式可以代替它。数学是宏观世界和微观世界的总建筑师。不懂得数学的人寸步难行时,懂得了数学的人就能百尺竿头,更进一步。杨博士给我解释纤维丛。他讲得很慢,从脑中搜索着尽可能使我理解的字句。但我仍然不能懂得他说的,例如:“纤维丛有两种:一种是平凡的纤维丛,就是把一段纸带的两头粘合起来,正面对正面、反面对反面,形成一个圆环。其所以叫纤维丛,是因为它可以把一根根的直棍子绕成一束。另一种是不平凡的纤维丛,就是把一段纸带的两端一正一反地粘合起来,形成数学上的‘缪毕乌斯带’,它也可以把许多直棍子绕成一束,不过那条纸带在里面扭了一下,有了一个摺痕。”这纤维丛究竟怎么和规范场联起来呢?我还完全没有懂得。
杨博士说:“目前绝大多数的物理学家都承认,纤维丛概念引入到物理上来,已经是大家都接受的事实。数学家研究纤维丛已四十年了。近代纤维丛最重要的创始人也是中国人,就是世界闻名的大数学家陈省身先生。我十年前去陈先生家里时曾对他说,把你们数学上研究的纤维丛引进到物理中来,当然我们很高兴。可是也很惊奇,不了解怎么可能物理学家用了同物理现象密切相关的推演方法所得出来的最后一些基本观念,是和你们梦想出来的观念有完全一致的地方。陈先生一听,立即反对,他说,这绝不是梦想出来的。照我们看起来,这完全是按部就班,而且这是正确的。”
我是十二时十五分到石溪的。我的采访开始于下午十三时十五分。谈到这时十五时十五分,已谈了两个小时,总共已消磨了杨博士三个小时了。这位大物理学家、自然哲学家和社会活动家能和我谈话,给了我们这一大堆材料,我很感谢他。我看看洪蓝,她看看我。我们已同意,可以结束这次访问了。本来还有一些问题的,但可以不用谈了。我向来不作马拉松式的采访,现在更应当珍惜他的时间。
我提出要告辞了,只希望能看一眼著名的勃洛克海汶国立实验室同步稳相加速器,然后赶下午十五时四十八分从杰弗逊开来的火车,离开石溪,回曼哈顿去。
杨博士说,事先没有和勃洛克海汶联系,而且它虽并不远,也不很近。这样吧,楼下有我们自己的一座加速器,小一点,也还可以看看,看了就有个概念了。马上可以下去。
收拾既毕,我们下到楼下一座大厅里,看到了也并不小的一座粒子加速器。我听到了介绍,质子如何从圆柱形范德格喇夫加速器注入到环形加速器,运行约一秒钟后如何接受向前推力加速到一兆电子伏,打到靶子上。这座加速器也已经是一座庞然大物。我只能这样远远地望一望,不可能也无从细看细说的。再说,怎么看怎么讲我也懂不到。我禁不住又想到奥本海姆的话了:所谓原子系统的量子理论,起源于本世纪初,完成于二十年代。包括了许多国家许多科学家共同努力,进行了有决定意义的实验和大胆的行动,那是一个创造的时代。也许不会作为历史而被全面记录下来,因为要使它再现,要求象记录希腊悲剧那样出众的文采,要求有象司各德描绘英国大革命那样的动人故事和崇高的艺术。然而这个领域和我们日常生活经验是如此遥远,很难想象它能为任何诗人或历史家所知晓。看来奥本海姆说对了,物理领域的奥秘远远还没有被文学家发现。看来,我只能认输了。但总还有点不服气。我只能寄热望于文学界的年轻一代。
我们上了杨博士的汽车。他送我们去车站。车上他说,12月底他要去北京参加中国科学院举办的“杨—米尔斯规范场理论论文发表三十周年的庆祝会”,米尔斯博士也将前去参加。我说那时我已回国,必争取参加这个会,以便更多地了解规范场,那时候还可以见面咯。
四时十五分,我们到了石溪车站。火车已停在站上。和杨博士告辞后登车,火车马上蠕动了。他独自开车回去了,我们坐火车踏上归程。这一趟列车到了亨丁顿,中途不换车了,直达纽约的曼哈顿。陈忆村来接了我们。
这次访问给我的印象很深。我见到了我们的大物理学家。并且我知道了他怎样追随牛顿、爱因斯坦之后,试验着、演算着、思索着关于粒子世界的以及统一自然界四种力量的规范场等等理论。祝愿他取得辉煌的成果!
越一日,我从纽约飞回爱荷华城。不数日我接到家书,报告给我一个不太妙的消息。我取消了大峡谷、洛杉矶和旧金山的预定计划,赶紧飞旧金山,只住了一宿就提前飞回北京。
在北京我向中国科学院申请,要参加那个杨——米尔斯理论论文发表三十周年庆祝会,并且很快得到了邀请书。不幸我遭到了我个人的一个沉重的打击,使我不能赴会。我未能进一步对规范场有所了解。我变成了一艘舵机失灵的小船,漂荡在一个时空连续区里,不知所终了。(附图片)
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