特勒、費米和奧本海默:成就楊振寧的三位關鍵人物

京港台:2025-10-18 18:28| 來源:澎湃新聞 | 評論( 2 )  | 我來說幾句

特勒、費米和奧本海默:成就楊振寧的三位關鍵人物

來源:倍可親(backchina.com)

  碩士畢業后,楊振寧前往芝加哥大學攻讀博士學位。如果說父母、西南聯大師生是楊振寧的互動性重要他人,那麼費米無疑就是楊振寧的偶像性重要他人。楊振寧認為費米「是一個標準的儒家君子」,「我在做學生時,受到費米的影響非常之大」。他原本想追隨費米讀博,但是由於種種客觀原因,他最終跟隨費米推薦的愛德華·特勒(Edward. Teller)做理論方面的研究。應當說,特勒和費米二人在楊振寧成為職業物理學家的過程中起到了非常重要的作用。

  費米不僅是一位在理論和實驗領域都作出了一流貢獻的物理學家,而且是一位非常善於培養學生的老師。楊振寧雖然沒有正式成為費米的學生,但是他們的關係一直非常密切。在研究生期間,楊振寧就經常參加費米專門為研究生開設的課程和討論班:「費米習慣於(每周一次或兩次)不期而來地為研究生小組進行非正式的講課。小組集攏在他的辦公室,由某個人(或者費米自己,或者一個研究生)提出特定的題目來討論。費米通過他細心編入筆記本中的索引來找出他關於這題目的筆記,接著把它介紹給我們。……除了正式課和非正式課之外,費米還把他的幾乎全部午餐時間都交給了研究生(至少在1950年以前情況是這樣)……我記得他強調的是,一個人在年輕時,應該把他的主要時間致力於簡單的實際問題,而不應該陷入某一基礎問題之中。」[1]

  所以,楊振寧後來對於物理的價值觀深受費米的影響,特別是費米善於抓住物理現象的本質的研究風格:「眾所周知,費米的講課非常明白易懂。他的特點是,每個專題都從頭講起,舉簡單的例子並且儘可能避免『形式主義』。……他推理簡明,給人的印象是得來全不費工夫。……我們懂得了,物理應該從平地壘起,一塊磚一塊磚地砌;我們懂得了,抽象化應該在仔細的基礎工作之後,而不是在它之前。……我在做學生時,受到費米的影響非常之大。……我後來對於物理的價值觀念是深深受到了費米的影響的。」[2]而費米式的教學方法後來也被楊振寧多次提倡,並在清華大學開設課程時積極鼓勵學生滲透式教學。

  與費米不同的是,特勒具有極強的物理直覺,更注重科學精神而不是具體細節。楊振寧曾這樣寫道:「特勒與費米不同的地方是,費米講出來的見解通常對的很多,而特勒所講出來的見解多半是不對的,這一點給了我一個非常深的印象。因為按照中國的傳統,你要是對某個問題沒有完全懂,就不要亂講話。……特勒的見解非常之多,而且總是要講出來的。不過如果你指出他是錯的,他就立刻接受,立刻向正確的方向走。」[3]

  而且,特勒在研究和講授物理時,都是從物理現象和物理事實出發,而不是從理論到理論,從書本到書本。這一點讓楊振寧切身地體會到中美在物理學習方法上的差異:「美國學物理的方法與中國學物理的方法不一樣。中國學物理的方法是演繹法,先有許多定理,然後進行推演;美國對物理的了解是從現象出發,倒過來的,物理定律是從現象歸納出來的,是歸納法。演繹法是學考試的人用的辦法;歸納法是做學問的辦法。」[4]

  受到費米和特勒的影響,楊振寧多次在演講中強調物理現象的重要性:「物理學最重要的部分是與現象有關的。絕大部分物理學是從現象中來的。現象是物理學的根源。一個人不與現象接觸不一定不能做重要的工作,但是他容易誤入形式主義的歧途,他對物理學的了解不會切中要害的。我所認識的重要的物理學家都很重視實際的物理現象。」[5]

  正如楊振寧所說:「特勒和費米在芝加哥對我的影響都是很大的。」[6]不論是費米化繁為簡、抓住本質的研究風格,還是特勒大膽陳述、「亂中取勝」的教學方法,都讓楊振寧從中學到了物理學家思考的過程與方法,實現了由學生向職業物理學家的蛻變。他曾經多次說到,自己在芝加哥大學學到了很多東西,不僅是一般書本上的知識,更重要的是學到了「方法與方向」。[7]

  從芝加哥大學畢業之後,楊振寧在普林斯頓高等研究所工作了17年。這17年是他學術生涯的黃金時期:不僅與米爾斯合作提出了楊—米爾斯規範場理論,而且與李政道合作提出在弱相互作用中的宇稱不守恆理論並獲得了1956年的諾貝爾物理學獎,總共發表了110多篇研究論文。楊振寧能夠在這一時期獲得眾多研究成果,是和當時普林斯頓高等研究所所長奧本海默的厲行改革分不開的。

  1947年,奧本海默開始擔任普林斯頓高等研究所所長並創立了該所的理論物理學中心。奧本海默上任后一改研究所之前「雞犬相聞,老死不相往來」的局面,特彆強調人員的流動和合作研究,力排眾議為研究所網羅了一大批年輕科學家,將研究所打造成「智力旅館」。而楊振寧之所以加入普林斯頓,也正因為此,「1949年春天,奧本海默(Oppenheimer)來演講,當時在美國,奧本海默是眾所周知的物理學家,因為他成功地主持了戰時原子彈的研製工作。那時正是量子電動力學中重整化問題的研究處在高峰的時期。在芝加哥大學,費米和溫策爾、泰勒(Teller)等幾位教授對這一問題非常感興趣,但是他們還沒有細緻地做這方面的工作。奧本海默那時主持普林斯頓高等學術研究所,那裡有很多年輕人(包括戴遜等)在做這一工作。聽完奧本海默的演講之後,我覺得我應該到那裡去。」[8]

  那麼,此時普林斯頓有哪些年輕人呢?在奧本海默當時引進的新生代物理學家中,除了楊振寧和李政道在幾年之後「如神明保佑般的」獲得了諾貝爾物理學獎外,默里·蓋爾曼(Murray Gell-Mann)於1969年獲獎,利昂·N·庫珀(Leon N.Cooper)於1972年獲獎。楊振寧曾感激地說:「多年來它為世界各地的大批物理學家提供了一個適宜的會聚場所和活躍的學術氣氛。近年來它的這種形式備受喜愛,廣泛流傳。奧本海默的遠見卓識促進了這一團體的形成,而他與這一團體活動的不斷相互影響又使他對物理學的興趣長久不衰。」[9]楊振寧後來回顧他在普林斯頓17年的學術生涯,他說:「從27歲到44歲,我在高等研究院度過了17個春秋(1949年至1966年)。在那裡我做出許多科學成果,也過得很快活。我喜歡那裡樸實無華的喬治式建築和平靜嚴謹的氣氛。我喜歡那個延伸到林中小弔橋的長長的通幽曲徑。它是世外桃源。它是一個冥思苦想的國度,在這裡的人都默默地想著自己的事情。研究院里的終身教授都是第一流的,來訪問的學者一般說來也都很出色。它是一座名副其實的象牙之塔」。所以,奧本海默與楊振寧雖然沒有師生之誼,但是他的改革措施為楊振寧的研究工作提供了優越的大環境,是楊振寧學術生涯黃金期的「重要他人」。

  由此可見,費米和特勒截然不同的思維方式不僅讓楊振寧受益匪淺,而且讓楊振寧實現了從學生到獨立研究者的轉變。奧本海默與楊振寧雖然沒有師生之誼,但是他作為當時普林斯頓高等研究所所長所實行的改革措施,為楊振寧學術生涯黃金時期的研究工作提供了最切實的保障。

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