個人資料
正文

回歸後楊振寧先生所做的五項貢獻zt

(2019-05-18 11:45:30) 下一個

朱邦芬:回歸後楊振寧先生所做的五項貢獻

2017年09月18日 18:25 新浪綜合

  來源: 中國物理學會期刊網

  作者:朱邦芬(清華大學物理係 清華大學高等研究院)

  楊振寧7歲來到清華園,那年他父親楊武之應聘到清華大學任算學係教授。清華大學物理係和算學係當時都在科學館辦公,科學館是楊振寧小時候最喜歡的一個地方,尤其夏天,裏麵特別涼快。2003 年楊先生正式回到清華大學任全職教授。之後他創辦的高等研究中心從理科樓搬回到科學館,楊先生形容自己的人生畫了一個圓。那段時間,他特別喜歡讀20世紀英國大詩人T.S。 Eliot的一首詩,並親自譯成中文,其中的兩句是:“我的起點,就是我的終點……我的終點,就是我的起點。”“我們將不停地尋索,而我們尋索的終結,將會達到了我們的始點,從而第一次了解此地方。”

  我於2000 年1月調到清華大學高等研究中心任教授,之後在清華物理係任教至今,有幸與楊先生有很多的個人接觸。據我觀察,畫了一個圓以後的楊先生,終點成為新的起點,心態反而變得更年輕了。60 壽辰時,楊先生第一次感到“生命是有限的”“好像這種想法在我60 歲以前從來沒有在我的腦海裏出現過”。1999 年5 月,在紐約州立大學石溪分校榮休的晚宴上,他想起了李商隱的“夕陽無限好,隻是近黃昏”,又用朱自清的“但得夕陽無限好,何須惆悵近黃昏”激勵自己[3]。然而,2003 年正式回到清華後,他寫了一首《歸根》的詩,裏麵的兩句“耄耋新事業,東籬歸根翁”表明,歸根後的楊先生要開始新的事業。2013 年楊先生出版了一本新書SelectedPapers II with Commentaries,在評注裏,他將蘇東坡的詞句改編為“誰道人生無再少,天賜耄耋第二春”[4]。顯然,2003 年回歸是個轉折點,回歸後,楊先生開始了新事業,也開始了人生的第二個春天。

  我曾經寫過一篇文章《我所熟悉的幾位中國物理學大師》[1],文中我對每位大師都用一個詞來形容。對楊先生,我思考再三,用了“率真”二字。楊先生的性格是多方麵的,我為什麽用“率真”二字來形容他呢?一方麵是因為他的坦率和真誠,他在文章《父親與我》裏寫道,“我知道,直到臨終前,對於我的放棄故國,他(指楊振寧父親)在心底裏的一角始終沒有寬恕過我”。楊振寧和他父親一直父子情深,楊武之從未對楊振寧加入美國籍說過什麽,更沒有寫過什麽,這句話隻是楊振寧自己內心的感覺。我以為隻有率真、坦誠的人才會把對自己形象有損且不為人知的內心獨白揭示出來。另一方麵,率真又指一個人童心未泯,直言不諱,多年的接觸,我確實感到,楊先生的心理年齡低於他的生理年齡,更遠低於他的檔案年齡,他確實具有一顆“童心”。

  楊振寧2003 年歸根,絕不是一些不了解真相的人所想象的,是回來“養老”和“享福”。“80後”的楊先生開始新的事業和新的尋索,做出了許多新的貢獻。從80 歲至95 歲的15 年間,他所做的事情遠比大多數科技工作者做的要多,更重要。

  楊先生回歸後的新貢獻,可以歸納為五個方麵。一,作為有遠見卓識的科學領導人所起的引領作用;二,作為物理學家在物理學研究領域所做的具體科學研究;三,作為教育家在培養中國年青一代傑出人才方麵所做的貢獻;四,作為科學史研究者,寫下了一係列傳世之作;五,其他方麵的貢獻。鑒於許多人並不清楚個中詳情,今天借慶賀楊先生95 華誕之際,我就楊振寧在這五個方麵的具體貢獻鋪展開來,讓更多人了解回歸後的楊振寧。

  1  科學事業引領人

  幫助發展中國的科學研究是楊振寧先生的夙願。楊先生是中美關係中斷多年以後於1971 年7月第一位回國訪問的美籍華裔科學家。從那時開始,他做了大量的實事,一直在盡心盡力幫助中國發展科技事業。回歸以後,有了更大和更多的空間,在科學研究的組織和引領方麵,他主要做了四方麵的事情:一是成功地組建和領導清華大學高等研究院;二是為清華大學物理係的發展指明了方向;從根本上改變了清華物理係的麵貌,三是對香港求是科技基金會和邵逸夫獎基金會的奠基性的指導;四是對中國大科學工程的卓見。

  早在西南聯大讀研究生時,楊振寧和好友黃昆就認真討論過在中國“successfully 組織一個真正獨立的物理中心”,認為其“重要性應該比得一個Nobel Prize 還高[5]。”楊振寧之後在普林斯頓高等研究院成功的經曆,使他一直懷有一個夢想:在中國創辦一個類似普林斯頓高等研究院這樣的理論研究中心——幾位世界級的理論大家帶領一批有才華的年青人,引領世界理論物理和數學的研究。1970 年代初期和中期正值“文革”,知識分子在勞動改造,他多次訪問祖國,參觀中親眼見到大學教授在工廠把不同電阻分類,深感“在那些年裏,中國政府片麵的平等主義已經毀了中國的科學[6]”。在第二次回國的晚宴上,他直言不諱地向周恩來總理呼籲,要重視基礎科學,雖然得到了周總理的積極響應,但是現實與他的夢想畢竟相離太遠。“文革”後,祖國迎來了科學的春天,也開始重視基礎理論研究。1980 年代,楊先生積極幫助創建了中山大學高等學術研究中心和南開大學陳省身數學研究所理論物理研究室,兩個機構都很成功,但還不是他心目中普林斯頓高等研究院的那種模式。1997 年楊振寧答應清華大學的請求,創建清華大學高等研究中心(現稱清華大學高等研究院),並擔任名譽主任。楊先生和清華大學時任校領導經過多次商討,確定以普林斯頓高等研究院為模板建設清華大學高等研究中心。

  楊振寧作為一個科學機構的領導人,他既充分放權,隻管全局性和戰略性的大事,又對重要事務的細節予以充分注意。作為一個做大事的人,清華大學高等研究中心成立不久,楊先生就在香港注冊成立了“清華大學高等研究中心基金會有限公司”,在香港和美國籌集資金。楊先生明白,有了財務上的自由,才可能有招聘傑出人才和開辟新研究方向的自由。為此,楊先生一方麵把自己個人積蓄以及在美國長島一幢占地麵積3 英畝的別墅捐給基金會;另一方麵,他還努力向好友和香港的愛國人士募捐。正是有了這個基金會,高等研究院才有可能把美國科學院院士、圖靈獎獲得者姚期智先生引進到清華全職工作,才有可能設立“楊振寧講席教授”職位,給翁征宇、王小雲等一批優秀的中青年科學家以比較體麵的薪酬,才有可能給博士研究生和博士後稍好一點的待遇。楊先生不但捐款給基金會而自己分文不取,而且還把回歸後國家給他的每年100 萬人民幣津貼的很大一部分捐給中心用作日常開支,使中心能夠較好運行。

  要使一個科學研究機構成功,研究方向的正確選擇和一流研究人員的招聘是關鍵。楊先生一開始為高等研究中心確定的研究方向是理論物理和數學,其中理論物理又聚焦在凝聚態物理和冷原子物理的研究,為此中心邀請了張首晟、文小剛、李東海、何天倫、華泰立等一批在該領域國際物理界最出色的華人學者到高等研究中心來工作。他們對中心做出了重要的貢獻。2005 年,在楊先生的感召下,國際理論計算機領域的大家——姚期智先生全職加盟清華高等研究中心,而後又引進數學和密碼學交叉領域的傑出女科學家王小雲,還聘請微軟亞洲實驗室的一批信息領域的翹楚兼職,高等研究中心的研究領域也增加了理論計算機科學。楊先生對招聘傑出人才到高等研究中心工作費心思量。對每位候選人,楊先生都要仔細研究其學術背景和已有的學術成就,往往談了多位,每位談了數輪,最後才成功一位。在研究人員結構和行政運行機製方麵,高等研究中心采取了類似於普林斯頓高等研究院的做法,本著“精幹、擇優、流動”的原則,積極通過各種渠道延攬國內外科學英才,營造寬鬆環境,埋頭科學探索,培育頂尖人才。20 年來,高等研究院已成為一個學術氛圍濃厚的“學術殿堂”,一流學者的報告常年不斷,多位諾貝爾獎獲得者和大量活躍在物理前沿研究領域的青年學者雲集於此,青年學子刻苦鑽研互相切磋,多個學科交叉融合,產出了大量的學術成果,培育出一批學術精英,對清華理科的發展產生了深遠的影響。不僅如此,正如清華大學前任校長陳吉寧所說,“在楊振寧推動下成立的清華大學高等研究院,不僅在學術前沿研究方麵做出了重要貢獻,也對清華大學的辦學理念和管理體製產生了深遠的影響,為學校建設世界一流大學發揮了重要的作用。”

  楊先生對改變清華物理係的麵貌起了關鍵性的作用。2002 年6 月,時任校長王大中聘請楊振寧、沈元壤、沈誌勳、沈平4 位先生組成國際評審委員會,對清華大學物理係開展清華曆史上第一次對一個院係的國際評估。評審委員會的“三沈一楊”4 位先生花了整整2 天時間,聽取了各研究組的綜合報告;參觀了多個實驗室;與校係領導、教授、院士等深入交換意見;還分別與青年教師、學生、實驗員、行政人員、係務委員會成員、教學委員會成員等座談。事後,評審委員經過多次認真商討後,向學校遞交了評估報告。國際評估報告在學校引起了很大振動,校領導要求物理係成立專門小組討論落實評估報告的建議。我當時是高等研究中心教授,正是在落實評估報告的討論中開始涉足物理係的事務。2003 年擔任物理係係主任後,我要求向全係教師公開這份評估報告,引起了係內許多討論以至爭論,因為許多人從沒見過一份評估報告如此尖銳地指出存在的問題,如此明確地指明發展方向。有的老師覺得報告太敏感,不能公開;但我認為這對清華物理係的未來至關重要,最後還是向全係公開了。報告中最重要的是對清華物理係的發展方向給出了明確的指導意見:第一,“係內實驗科研亟待加強”;第二,“同意選擇凝聚態物理為優勢學科。目前係內這方麵的實驗科研力量極為薄弱。納米材料生長、超導應用等的工作多屬化學、材料、工程類,物性研究的成分很少。物理係應在物性研究上推廣層麵,包括更多不同的凝聚態物理領域,促進理論和實驗的合作交流”“高能物理與核物理的發展前途困難極多,此二領域不宜增聘工作人員”;第三,“校方應創造一個以教學為榮的環境。明確教學依然是一個大學的最重要的任務,即使是在強調科研的今天仍應如此”“要求正常情況下每位教授都必須每學期授課,促使教研合一。鼓勵科研出色的教授講授基礎課。明確規定教學工作是考核的重要一部份”。這三點對清華物理係之後的發展是綱領性的,對學科布局調整和發展重點的確立起了關鍵作用。

  2013 年,薛其坤研究組實驗發現了量子反常霍爾效應。我認為沒有楊先生就沒有這項成果。一方麵,楊先生把張首晟請到高等研究中心做客座教授,張首晟指引祁曉亮、劉朝星這些優秀的博士研究生進入到拓撲絕緣體領域,而祁曉亮和劉朝星及合作者則在國際上最早在理論上預言了實驗觀測量子反常霍爾效應的機理和實際的材料體係。另一方麵,薛其坤2005 年到清華工作,是楊先生等在關於清華物理係應重點發展實驗凝聚態物理的指導方針下的產物。正是楊先生,為張首晟和薛其坤之間的合作提供了平台,導致薛其坤研究組實驗上觀測到了量子反常霍爾效應。楊先生聽到這個好消息後,非常高興,當即要請吃飯,評價為“這是個諾貝爾獎級的成果”。圖1 是晚餐後楊先生、薛其坤、王亞愚三人的合影。王亞愚是薛其坤主要合作者之一,從事輸運實驗。這個例子反映了楊先生作為一位物理學大師和領導人的遠見卓識。

圖1  楊振寧先生與薛其坤(左)、王亞愚(右)合影圖1  楊振寧先生與薛其坤(左)、王亞愚(右)合影

  2010 年,清華大學對物理係進行了第二次國際評估。新的評審委員會的成員包括“四沈二楊”6 位先生,即第一次評估的“三沈一楊”再加上沈呂九和楊炳麟。在一如既往尖銳指出清華物理係尚存問題的同時,評審報告的結語寫道“自2002 年第一次評審以來,清華物理係在各方麵都有了極大的改進,在教授治學的大方針下科研實力已進入國際水準,在某些領域已處在世界領導行列。教學方麵,更是非常成功。每年都能招引到全國拔尖的本科生,集而教之的英才多對係的教學相當滿意,與八年前大不相同。物理係在這一基礎上進一步改善,極有希望成為世界一流,但還需要係內同仁堅持方向同心協力才能達到。”借用王大中前校長一句話:“清華物理係有今天的成就,楊教授功不可沒。”

  楊先生是香港“邵逸夫獎”評審委員會首任主席,也是香港求是科技基金會的創始顧問,他為這兩個獎項的成功設立了宗旨和高標準。1993年香港查濟民先生想切實幫助中國發展科技事業,他向楊振寧表示,基金會的基金由查氏家族提供,而基金會的組成、運作和發獎方法,由楊先生這樣有成就又關心中國的科學家負責。他們倆決定香港求是科技獎的宗旨為“雪中送炭”。楊振寧回想起好友鄧稼先等人的清貧生活,想起中國一批最傑出的科學家的工作條件還很差,於是,求是基金會1994 年第一次頒獎,獎勵了包括兩彈一星元勳鄧稼先、於敏、周光召在內的10位傑出科學家;1995 年,為了鼓勵優秀的青年科學家留在國內做基礎研究,求是基金會又設立了傑出青年學者獎,獲獎人中有一大批後來成為了中國科學研究的領軍人物。1996 年,求是基金會授予屠呦呦等10 位青蒿素及其衍生物研究工作的主要科研人員“求是傑出科技成就集體獎”,當時沒有任何機構授予屠呦呦等人獎項。2004 年設立的邵逸夫獎的獎勵領域是數學、天文學和生命科學與醫學。楊先生作為首任評審會主席,把邵逸夫獎定位為與諾貝爾獎互補的、具有最高水準的全球科學大獎。楊先生的辛勤工作和慧眼識才,使得邵逸夫獎聲譽卓著,評出了一大批世界最優秀的數學家、天文學家、醫生和生命科學家,其中多人在獲得邵逸夫獎後進而獲得諾貝爾獎。

  楊先生十分關心中國一些重大的科學工程以及科技政策,經常就此發表自己的意見。他的意見從來不為自己或小集團謀取任何私利,一心隻是為了中國的科技發展。1990 年代末,他獨具慧眼,建議中國研製X 射線自由電子激光器,為此多次上書。2017 年1 月在中國科學院大連化學物理研究所建成了世界上第一座工作在20—100 nm範圍的全相幹自由電子激光,還正在上海應用物理研究所試運轉一項軟X 射線自由電子激光,且同步發展更大規模的高重複頻率的超導加速器驅動的硬X 射線自由電子激光。中國的自由電子激光事業在楊先生的推動下向前邁出了一大步(圖2)。最近楊先生關於中國建造超級大對撞機爭議的見解,不管持有什麽立場,毫無疑問,都可以看到楊先生熱愛中國、一心為中國人民的赤子之心。楊先生以他的學術成就和聲譽,在科學界所起的引領作用非常顯著。

圖2  2017年9月14日,楊振寧先生參觀上海軟X射線自由電子激光裝置(上海光源提供)圖2  2017年9月14日,楊振寧先生參觀上海軟X射線自由電子激光裝置(上海光源提供)

  2 老驥伏櫪的物理學家

  楊振寧先生90 歲生日時,清華大學送他的禮物是一塊黑色的立方體(圖3),上麵刻有楊先生最喜歡的杜甫名句——“文章千古事、得失寸心知”,四個側麵分別是他在場論、粒子物理、統計物理和凝聚態物理這四個領域的13 項重大貢獻。這些貢獻都是他在回歸以前做出的。定居清華園時楊先生已年過八旬,但他還是傾力而為,拚搏在研究第一線。圖4 是他回歸後發表的、以清華大學為作者單位的27 篇SCI 收錄的文章目錄。這些文章可以分為兩類,一類是純物理研究文章,一類是有關物理學史、物理學概念詮釋的研究文章。此外,他還出版了兩本著作和一大批中文學術論文。

圖3  清華大學贈送楊振寧先生的90 歲生日禮物圖3  清華大學贈送楊振寧先生的90 歲生日禮物
圖4  楊振寧先生回國後發表的27 篇文章目錄圖4  楊振寧先生回國後發表的27 篇文章目錄

  對於物理研究選題,楊先生根據自己的經驗提出了兩條原則:“要找與現象有直接簡單關係的題目,或與物理基本結構有直接簡單關係的題目”“把問題擴大往往會引導出好的新發展方向”。這兩條原則對於研究生和研究工作者選題具有很好的指導意義。耄耋之年的楊振寧仍然依循這個“直接簡單關係”的原則,來決定自己的研究題目。回到清華後,他的物理學研究主要在統計物理領域進行,這一方麵是因為統計物理始終是他最喜歡的一個領域,與他對數學之美的欣賞和對物理之美的追求相洽;另一方麵的原因是進入本世紀後,隨著激光冷卻技術的進展,冷原子物理學成為物理學研究的一個最活躍的重要前沿,而楊先生早先在統計物理上的一些重要理論預言得到了實驗證實,而有實驗配合,理論研究當然更有動力。楊先生回歸後的統計物理研究是在兩個物理結構直接簡單的理想化模型上開展的:稀薄玻色硬球係統和一維具有δ函數排斥作用的多粒子係統(屬於他的13 項物理學重大貢獻中的2項)。1950 年代中期,出於對液氦超流的興趣,楊振寧與合作者完成了一係列關於稀薄硬球玻色子多體係統的論文。他們分別用雙碰撞方法和贗勢法得到了相同的基態能量,其中最令人驚訝的是著名的基態能量修正與密度的平方根成正比的修正項,即

  當時無法得到實驗驗證。50 年後,這個修正項隨著冷原子物理學的發展而得到了實驗證實。楊先生自己重新研究這個問題,用贗勢方法將稀薄硬球玻色子多體係統從3 維分別推廣到2 維、4 維和5維。

  1969 年,楊振寧和他的弟弟楊振平將一維δ函數排斥勢中的玻色子問題推進到有限溫度。這是曆史上首次得到的有相互作用的量子統計模型在有限溫度(T >0)下的嚴格解。基於這個模型的結果也在冷原子係統中得到實驗實現和驗證,回歸後,楊先生將其擴展到一維費米子係統,具有多個分量的粒子係統,推廣到各種形式的束縛勢,如一維諧波限製(harmonic trap)或其他限製(trap),排斥或有吸引力的δ函數勢的作用,等等。這些推廣並不是平庸的,有的具有相當難度,也都與冷原子物理研究緊密結合。

  楊先生回到清華後,一共寫了13 篇純物理研究文章,這些文章中多篇楊先生是唯一的作者,也有一些文章有合作者,一般是一個合作者,主要是馬中騏。還有一些合作者幫楊先生做了一些計算,像香港中文大學的Wei B。 B。。這說明這些理論研究文章是楊先生親自研究和推導的,不像現在很多人,從40、50 歲開始做老板,已不在科研一線做研究了。

  回歸後楊先生曾經向《物理評論快報》(PRL)投過一篇稿件,引起很不愉快的經曆。第一位審稿人輕率地認為作者是與諾貝爾獎獲得者同名的某位C N Yang,審稿極為馬虎,似乎也完全忽視文章所研究係統存在受限勢;第二位審稿人的意見是許多人常遇到的、無實質性批評內容的所謂“缺乏廣泛興趣”和“缺少新的物理”,加上編輯“明顯傲慢自大和官僚化”的程式化答複,使得楊振寧這位PRL的創始人和多篇重要論文的作者,感到整個拒稿過程“funny and troubling”。為此,在楊振寧文集Selected Papers II With Commentaries 的附注中,楊先生原原本本地附上審稿人意見以及他與PRL 編輯的兩輪通信,力求改變這一錯誤的趨向[4]。之後,他的科研文章主要投給中國物理學會所屬的《中國物理快報》(CPL)上,以實際行動表達了楊先生的價值觀念:一項學術成果的價值並不等價於發表刊物的影響因子。作為CPL的主編,我經常可以收到楊先生於晚上11—12 點發來的電子郵件,作為一個耄耋之年的科學家,楊先生的幹勁與活力實在令人敬佩和驚歎!

  3 致力於傑出人才培養的教育家

  楊先生回歸之際抒懷的“歸根”詩中有兩句:“學子淩雲誌,我當指路鬆”。培養中國傑出人才是楊振寧先生歸根以後最看重的一項使命,也是他花費時間和心血最多的。作為諾貝爾物理獎的大師和文理兼通、中西融匯的教育家,楊先生回歸後培養傑出人才是多方麵、多層次和全局性的:包括本科生、博士研究生、博士後和年輕訪問學者的培養;包括基礎課的講授,講座,討論,本科生傑出人才培養模式的探索,中國和美國教育的比較;涉及清華高等研究院和物理係,清華全體學生,全國幾十所高校。

  大學的本科教育是高校之本,教師授課是基本職責,然而教學是個“良心活”,是否盡力隻有自己心知,外人很難考評。2004 年秋季學期,楊先生鑒於中國許多大學的知名教授不給本科生上課的現狀,主動為清華物理係和數學係8 個班200 餘名大一新生講了一學期的“大學物理”課(圖5)。82 歲的諾貝爾獎獲得者,以其獨特的見解、深入的理解,每周兩次、每次兩個45 分鍾講授基礎課,常常在課間的5 分鍾休息時間還在講課。不僅學生們受益,全國許多高校的教師也在旁邊教室觀看直播,細細品味楊先生講課與眾不同的地方和精妙之處。楊先生給大一新生授課為所有大學教師樹立了高標準,鼓舞了活躍在教學第一線的廣大教師,也推動了清華許多研究做得好的老師走上講台。

圖5 楊振寧先生在清華大學給大一學生上課。左圖是他在課堂邊講邊寫教學內容投影到屏幕上;右圖是課間學生圍著楊先生請教問題  圖5 楊振寧先生在清華大學給大一學生上課。左圖是他在課堂邊講邊寫教學內容投影到屏幕上;右圖是課間學生圍著楊先生請教問題

  清華物理係有培養本科學生的兩個特別的program,一是基礎科學班,另一是清華學堂物理班。兩者都是探索如何使學生更好地成長為世界級的傑出人才。楊先生對基礎科學班和學堂班學生的成長十分關心。圖6 為2010 年4 月1 日清華學堂物理班開班儀式上楊振寧講話時拍的一張照片。楊先生神采奕奕豎起一個指頭說“10 年以後,我們再聚首,評價這種學習模式是成功的還是失敗的。我說這話是認真的!”時光飛逝,清華學堂物理班成立很快就要10 周年了,到了再請楊先生來幫助我們總結清華學堂班成敗的時候了!我經常邀請楊先生給清華物理係學生和學堂班學生麵對麵討論問題,他從不推辭。圖7 是有一次與學堂班學生麵對麵討論時,他認真聆聽學生提問的畫麵。

圖6  2010 年4 月10 日,楊振寧先生在清華學堂物理班開班儀式上圖6  2010 年4 月10 日,楊振寧先生在清華學堂物理班開班儀式上
圖7 楊振寧先生在清華學堂物理班做報告的時候,學生上台提問,他在認真聆聽圖7 楊振寧先生在清華學堂物理班做報告的時候,學生上台提問,他在認真聆聽

  楊先生領導的高等研究院以優良的學風和卓越的導師吸引、影響和培養了很多中國年青一代的科學家。楊先生“我的學習與研究經曆”報告和文章[7]成為楊振寧對學生和青年科學家的“十誡”。近些年來,清華物理係已經有多位畢業生在國際上嶄露頭角。以美國斯隆基金設立的斯隆研究獎為例(1955 年設立,專門獎勵在職業生涯早期的傑出年輕學者,獲獎者中已有43 人獲諾貝爾獎,16 人獲菲爾茨獎),2010 年以來,畢業於清華物理係獲得斯隆獎的有祁曉亮、許岑珂、檀時鈉、陳汐、沈悅、馬登科、亓磊、陳諧等8位,其中多人在科學館這個學術殿堂中得到升華,即使在本科階段也在這裏獲益匪淺。清華大學高等研究中心至今一共畢業了65 名博士,走出了很多非常優秀的人才,“土博士”獲得國外名校教職的約10 人,在國內大學任教、有各種頭銜的更是數不勝數。比如,2007 年博士畢業的祁曉亮,現在已是斯坦福大學的教授;2005 年博士畢業的翟薈是楊先生回國後帶的唯一一名博士,他已經是國家傑出青年基金的獲得者,清華大學高等研究院教授,是國內最好的一位冷原子理論研究的專家,與許多實驗組有非常廣泛和密切的合作。圖8是高等研究院2011年的博士畢業典禮。

圖8  2011年,楊振寧先生參加清華高等研究院博士畢業典禮圖8  2011年,楊振寧先生參加清華高等研究院博士畢業典禮

  作為一位睿智的物理學家,又是對中美教育都非常熟悉的教育家,楊先生經常比較中國和美國的教育的優缺點。楊先生很多觀點,特別是對如何培養中國一流科學人才的看法,是值得我們深思的。他對中美教育的長處和短處有清醒的認識,認為中國大學教育有利於70—85 分的學生,而美國大學教育對於90 分以上的學生是有好處的。在一次中美物理教學研討會上,他說道“由於深及曆史和文化的原因,關於教育的哲學,中美之間存在巨大的差異。單詞‘Educate’係從一個含義為‘養育’、‘撫育’拉丁文單詞衍生而來。反觀漢語中,‘教育’是兩個漢字,‘育’字的含義為‘撫育’,它之前的‘教’字的含義是‘教導’。在中國的教育哲學中,教導和養育至少同等重要。教育一詞,中美二者之異,含義非凡。我想這一巨大的差異還沒有被教育家、教育者和教授們所充分分析。”

  4 科學大師和科學史的獨特研究者

  楊先生回清華後發表的27 篇SCI 論文和2 本專著,其中一半以上涉及科學史和物理學史的研究,物理學一些重要概念和理論演變的詮釋,以及對物理學大師的評注。楊振寧先生的科學史和科學大師研究有一些很獨特的地方。那就是他所研究和評述的多位物理學大師和數學大師與他差不多時代,或者稍比他年長一點,有過直接交往。特別是本世紀前10 年恰逢多位物理學大師的百歲誕辰,楊先生與他們都有比較多的個人交往或直接接觸,他也應邀參加國際會議做邀請報告,撰寫了一些文章。另外一個特點是,一般研究科學史的人都不在第一線做科研,或者是曾經研究過物理的小字輩,他們往往站在仰慕這些大師的角度來研究科學史,因而常常有些失真。而楊先生與他們是同輩,本人又是一位主導20 世紀下半葉物理學領域的大師,所持的是平視的角度,甚至有些時候是俯視。實事求是地講,楊先生的學術成就一點不亞於他所研究的大師們,比其中一些人更有甚之,因此,他往往站在更高處看這些大師,獨具匠心,極其精彩和珍貴。除此之外,楊振寧先生率真的個性,open 的思維,令人驚歎的記憶力和條理清晰的、詳細的個人檔案資料,使得他對物理學史和科學史的研究也更加可貴。這些特點使得楊振寧的物理學家和物理學史的研究文章,格外珍貴,我以為當今世界已幾乎無人能夠寫出這樣的文章。

  楊先生在科學史研究方麵最重要的一些成果,我印象深刻的有這麽幾點。楊振寧先生曾經概括20 世紀理論物理學史的三大主旋律:量子化、對稱性和相位因子,這是非常深刻的。在世界物理年(2005 年)紀念愛因斯坦的時候,楊先生把愛因斯坦的成功歸結為他的眼光和機遇。楊先生認為,區別於洛侖茲和彭加勒,愛因斯坦的自由眼光(free perception,即遠距離眼光和近距離探視結合)導致了狹義相對論;他又認為,是愛因斯坦首先運用了近代理論物理的基礎——對稱支配相互作用的原則,用廣義坐標不變性,加上等價原理,創造出了廣義相對論。楊先生特別欣賞愛因斯坦的孤持(apartness)、追求和深邃的眼光,認為其改變了基礎物理的發展進程。楊先生對愛因斯坦在理論物理領域深遠影響的這些評價,給後人以深刻的啟迪。楊先生還在《麥克斯韋方程和規範理論的觀念起源》這篇文章[8]中從麥克斯韋3篇原始文章開始研究這段曆史,仔細研究規範自由度(gauge freedom)怎樣產生,又如何演化成為一個支撐粒子物理標準模型的對稱原理。

  在研究科學大師時,楊振寧發現,成功的歐美物理學家絕大多數非常咄咄逼人(aggressive),行事奉行one-upmanship(渴望取勝,為勝利甚至有時可以不擇手段),如奧本海默、泰勒、費曼等;而他本人則更喜歡費米、周光召、米爾斯(R。 E。 Mills)這類具有君子風度的物理學家。楊先生提出:歐美科學取得的很大成就是否與大多數歐美科學家這種咄咄逼人的個性有聯係?這是一個很有意思的問題,我稱之為“楊振寧猜想”。如果跟中國的教育聯係起來,到底儒家文化對於創新人才的培養起正麵的,反麵的,還是正反麵影響都有?這些都值得我們研究。楊先生認為自己受到了濃厚的儒家傳統的影響。他12 歲那年的暑假,在科學館裏,他父親請來清華曆史係一位高材生丁則良帶他學了一個暑假的《孟子》,盡管四書五經中楊先生隻認真學了《孟子》,然而他認為儒家文化對自己的影響很深。2015 年在紀念楊—米爾斯規範場理論60 周年時,楊先生回顧了1960 年代初他和費曼等人關於物理學發展前景的爭論,他認為現在來看自己的判斷是正確的,而之所以正確的原因在於,他受到“吾日三省吾身”儒家文化的影響。

  5 其他方麵的貢獻

  並不限於物理,楊振寧回歸後還在其他許多領域,如中華文化、國際關係、中國發展、社會、藝術、美學、考古等許多領域做了很多公開講演,寫了很多文章。限於篇幅和時間,我這裏隻舉兩個例子。

  2004 年,楊先生在題為《易經對於中華文化的影響》的講演中,認為《易經》影響了中華文化的思維方式,而這種影響是近代科學沒有在中國萌芽的重要原因之一。對於近代科學為什麽沒有在中國萌生這個大家關心的問題,楊先生認為其原因有:首先是中國的傳統是入世而不是出世的,即比較注重實際,不注重抽象的理論架構;第二是科舉製度;第三是不重視技術,認為技術是“奇技淫巧”;第四是中華文化隻有歸納法,而沒有推演法,近代科學需要把這兩者結合起來才能發展;第五是天人合一的觀念。其中第四與第五跟《易經》有密切的關係。楊先生這一看法獨具視角,雖然招致許多不同意見,但是很明顯,這種討論以至辯論對於加深認識中華文化、對於發展中國近代科學是有益的。

  楊先生還對國內學術界學術誠信問題,明確提出自己的看法。2010 年6 月14 號晚上快11 點,我收到楊振寧一封email,涉及《中國物理快報》一篇稿件的評審。清華高等研究院一名博士生XX向《中國物理快報》投了一篇文章,署名隻有他一個人。編輯部組織兩位同行評審論文,其中一位評審人對論文給予完全正麵的評價,而另一位評審人則要求作者再另外引用3 篇文章,而這3 篇文章與投稿論文所研究內容實際上沒有任何關係。作者向楊先生請教如何處理。楊先生的判斷是,第二位審稿人要求引用的這3 篇文章“have absolutely nothing to do with XX‘s work”,他指出這是審稿人在濫用其特權而謀取利益。我們很快做了調查和處理。這種現象是一種嚴重的學術不當行為,目前在學術界經常發生,許多人熟視無睹。楊先生“管閑事”,旗幟鮮明地反對學術不當行為,值得我欽佩。

  楊振寧先生回歸以後,開始了一位理論物理學大師人生的第二個春天,並且非常成功,對物理學界做出了巨大的貢獻,對中國的科技發展有著卓越的貢獻。我們祝楊先生身體健康,期待慶祝楊先生百年壽辰和茶壽(108歲)!

  參考文獻

  [1] 朱邦芬。 物理,2016,45(10):621

  [2] 朱邦芬。 物理,2014,43(4):276

  [3] 楊振寧著,翁帆編譯。 曙光集。 北京三聯書店,2008

  [4] Yang C N。 Selected Papers II With Commentaries。 Singapore:World Scientific,2013

  [5] 朱邦芬。 物理,2009,38(8):575

  [6] Yang C N。 Selected Papers I With Commentaries。 New York:W.H。 Freeman,1983。 p.77

  [7] 楊振寧。 物理,2012,41(1):1

  [8] 楊振寧。 物理,2014,43(12):780;原文為英文,發表在Physics Today,2014 年11月刊,第45-51 頁

 
 
[ 打印 ]
閱讀 ()評論 (0)
評論
目前還沒有任何評論
登錄後才可評論.