前言 天才楊振寧:創(chuàng)造力與平衡感
楊振寧的辦公室在清華大學(xué)科學(xué)館二樓,上了樓梯之后右拐,走到頭,左手邊就是他的辦公室。這間辦公室的對(duì)面,是清華大學(xué)物理系教授吳念樂的辦公室。如果他們都在辦公室,兩人的門會(huì)一直開著,楊振寧有時(shí)候會(huì)過來(lái)找吳念樂談事情,許多時(shí)候是關(guān)于清華大學(xué)高等研究院發(fā)展的問題。
楊振寧是2003年年底從美國(guó)回到清華全職任教的。他那時(shí)已經(jīng)81歲,從紐約州立大學(xué)石溪分校物理所退休剛4年。他是受清華大學(xué)之邀,來(lái)幫助建設(shè)清華大學(xué)高等研究中心(2009年改名為清華大學(xué)高等研究院)的。這個(gè)研究實(shí)體以美國(guó)普林斯頓高等研究院為樣本,希望加強(qiáng)清華大學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)研究,建成世界一流的學(xué)科。楊振寧在普林斯頓高等研究院工作了17年,是最早獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的中國(guó)科學(xué)家,1966年開始又一手籌建了紐約州立大學(xué)石溪分校物理所。他肩負(fù)盛名,無(wú)疑是最好的人選。
對(duì)楊振寧來(lái)講,這一抉擇,除了幫助清華發(fā)展科學(xué)的計(jì)劃之外,也有葉落歸根的考量。他們那一輩人,都擁有家國(guó)情懷。他去了美國(guó),還加入了美國(guó)國(guó)籍,他自己會(huì)覺得很矛盾,一直壓著沒有解決。對(duì)于他來(lái)講,回到清華,等于是解決了矛盾。他的好友、香港中文大學(xué)中國(guó)文化研究所原所長(zhǎng)陳方正如是說(shuō)道。
清華大學(xué)高等研究院原來(lái)的地址在清華大學(xué)理科樓,2007年才搬到科學(xué)館。這是一棟建于1918年的磚紅色歐式小樓,位于大禮堂西南,是清華早期四大建筑之一。從外觀看,小樓古樸、雅致。吳念樂記得,對(duì)搬家這件事情,楊振寧很高興,他曾帶著吳念樂在樓里轉(zhuǎn)悠,并告訴吳念樂,從正門進(jìn)來(lái)以后,左手邊第三間屋子,就是他父親的辦公室----78年前,他的父親楊武之在芝加哥大學(xué)取得數(shù)學(xué)博士學(xué)位后,曾在清華任教。從1929年到1937年全面抗日戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)前,楊振寧在清華度過了8年的幸福時(shí)光。
如今已經(jīng)99歲的楊振寧,一轉(zhuǎn)眼又在清華度過了18年。這位百歲老人的命運(yùn),也一直與時(shí)代的命運(yùn)緊密呼應(yīng)。童年的清華園、戰(zhàn)亂時(shí)期的西南聯(lián)大,他所具有的獨(dú)特的學(xué)習(xí)環(huán)境,都為他打下了堅(jiān)實(shí)的學(xué)問基礎(chǔ)。二戰(zhàn)后的美國(guó)成為全球頂尖的學(xué)術(shù)中心,楊振寧在那里又獲得了足以讓國(guó)際物理學(xué)界驚嘆的發(fā)展。
楊振寧從小就顯露了出色的數(shù)學(xué)天賦,專攻數(shù)學(xué)的父親卻不急不躁,讓他從容地打好人文基礎(chǔ)。童年時(shí)溫暖的家庭氛圍,也讓楊振寧養(yǎng)成了平靜溫和的性格。正如他青年時(shí)期一位好友所形容的,楊振寧是一位顯得最正常不過的天才。數(shù)理人文、人際交往、家庭關(guān)系、命運(yùn)選擇,楊振寧都顯示出一種得心應(yīng)手的平衡感。而他在物理學(xué)上的創(chuàng)造性,又使他成為國(guó)際上最有影響力的科學(xué)家之一。
20世紀(jì)30年代,楊振寧經(jīng)常夏天去清華的科學(xué)館,他記得科學(xué)館那時(shí)是理數(shù)大樓。那時(shí)的清華園,匯聚了包括鄧以蟄、王國(guó)維、朱自清、陳寅恪、聞一多、顧毓琇等-眾名家。清華大學(xué)數(shù)學(xué)系也是人才集聚,不僅有楊武之、鄭之蕃、熊慶來(lái)和孫光遠(yuǎn)四位教授,還有他們的學(xué)生陳省身、華羅庚,是國(guó)內(nèi)的數(shù)學(xué)中心。
在這樣一個(gè)名師云集、學(xué)術(shù)氛圍單純而熱烈的環(huán)境里,楊振寧迎來(lái)了自己受教育的時(shí)期。父親楊武之對(duì)他的影響頗大?v觀楊武之的一生,他代表著少數(shù)處于新舊交替時(shí)代年輕人的命運(yùn)。他們出生在清代末期,又是第一批接受中國(guó)現(xiàn)代教育的大學(xué)生,兼具中西特色,歷經(jīng)了中國(guó)19、20世紀(jì)之交嚴(yán)重的民族和社會(huì)危機(jī)。他們將民族振興視為己任,后來(lái)出國(guó)留學(xué),日后多投身于教育。楊武之像一個(gè)窗口,讓楊振寧在幼小的年齡就接觸了更廣大的世界,而他的家國(guó)思維也深刻地影響了楊振寧的一生。
如果說(shuō),在清華園的少年生活培養(yǎng)了楊振寧樂觀、開朗、自信的性格,那么西南聯(lián)大的歲月則將他引人了物理世界的大門,也讓他以一種鮮活而又狼狽的方式認(rèn)識(shí)了當(dāng)時(shí)的中國(guó)。
20世紀(jì)30年代,北方大學(xué)南遷昆明是高校面對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)形勢(shì)做出的迫不得已的選擇,卻也將當(dāng)時(shí)最精英的一批人才集聚在一起。西南聯(lián)大英文系的教師燕卜蓀(WilliamEmpson)曾是學(xué)生們頗為喜愛的老師。他畢業(yè)于劍橋大學(xué),講話一嘴牛津腔,因?yàn)槿鄙贂嗫窟^往的背誦記憶給學(xué)生講課。他曾經(jīng)歸納了西南聯(lián)大教學(xué)成功的原因:…………學(xué)生的水平都非常高。我見證了中國(guó)吸收歐洲成就的努力的最后的偉大日子,那時(shí)一個(gè)受過良好教育的中國(guó)人相當(dāng)于一個(gè)受過最好教育的歐洲人。我的同事們彼此之間總是用三四種語(yǔ)言混合著談話,沒有絲毫做作,只是為了方便。
在昆明的日子,楊振寧上課是在鐵皮頂屋子里,下雨時(shí),屋頂叮當(dāng)響個(gè)不停,蓋過老師講課的聲音。地面是泥土壓成的,幾年以后,地上滿是泥坑。飯?zhí)脹]有板凳,更沒有椅子,所有人都站著吃飯,飯也是糙米,里面摻有糠皮。為了能多吃半碗飯,他們總結(jié)出了第一碗少盛一點(diǎn)的技巧,這樣早早吃完,便能再盛第二碗。除了要忍受艱苦的生活外,他們還要躲避隨時(shí)到來(lái)的日軍飛機(jī)轟炸。1940年9月,楊振寧家的房屋正中一彈,全家少得可憐的家當(dāng)頃刻之間化為灰燼。幾天后,楊振寧拿了把鐵鍬,回去挖出了壓變形的書籍,欣喜若狂。今天已很難了解,在那種困苦的歲月里幾本書的價(jià)值。楊振寧在他的著作《讀書教學(xué)四十年》中寫道。
這些困苦的日子讓他更珍惜日后安靜做學(xué)問的生活,影響了他日后的許多重要選擇。
在西南聯(lián)大的日子,是楊振寧一生學(xué)習(xí)新知識(shí)最快的階段。物理系雖然比較小,只有10位教員、10位助教,陣容卻是不容小覷的,幾乎涵蓋了當(dāng)時(shí)最頂尖的學(xué)者,每個(gè)名字都是我們現(xiàn)在耳熟能詳?shù)?---吳大猷、饒毓泰、葉企孫、周培源、王竹溪等。這些在20世紀(jì)30年代或者更早階段回來(lái)的科學(xué)家,都有著閃閃發(fā)光的履歷:從國(guó)外頂級(jí)院校畢業(yè),成果顯著,跟國(guó)際物理前沿保持了最直接和密切的接觸。因?yàn)樯钍芸茖W(xué)救國(guó)理念的影響,他們?cè)趥(gè)人學(xué)術(shù)能力最好的階段選擇回國(guó)。在西南聯(lián)大,他們想方設(shè)法將最前沿的物理知識(shí)傳授給學(xué)生,這使得他們的學(xué)生即使到了國(guó)外,也能夠以最快的速度與前沿接軌,甚至在眾多優(yōu)秀的學(xué)生里表現(xiàn)突出。
楊振寧說(shuō)自己很幸運(yùn),在這里及早地進(jìn)入了20世紀(jì)后半葉物理學(xué)發(fā)展最快的兩個(gè)領(lǐng)域:對(duì)稱性和統(tǒng)計(jì)力學(xué)。這與美國(guó)科學(xué)社會(huì)學(xué)家哈里特·朱克曼(HarrietA.Zuckerman)的一項(xiàng)研究相契合。朱克曼早年曾考察美國(guó)1901-1972年的諾貝爾獎(jiǎng)得主情況,得出了如下結(jié)論:楊振寧的例子說(shuō)明了一個(gè)普遍的模式,那些在以后將要獲得諾貝爾獎(jiǎng)的年輕科學(xué)家,很早就被納人了他們所從事的領(lǐng)域中新成就的主要交流渠道。他們知道正在進(jìn)行哪些最重要的工作,在哪兒進(jìn)行,由誰(shuí)進(jìn)行。
如果說(shuō),國(guó)內(nèi)不斷發(fā)展的高等教育將楊振寧培養(yǎng)成一個(gè)不錯(cuò)的學(xué)生,那么,1945年他抵達(dá)美國(guó)后,進(jìn)入芝加哥大學(xué)物理系進(jìn)行博士研究,則將他引向一個(gè)真正科學(xué)家的道路。20世紀(jì)40年代,芝加哥大學(xué)物理系已經(jīng)是第二次世界大戰(zhàn)之后世界物理學(xué)的研究中心,匯聚著包括恩利克·費(fèi)米(Enrico Fermi)、愛德華·泰勒(Edward Teller)等風(fēng)格分明的一流物理學(xué)家。在這里,楊振寧可以跟一流的科學(xué)家交流,他身邊的同學(xué)也非常優(yōu)秀。在2004年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主戴維·J.格羅斯(DavidJ.Gross)看來(lái),這個(gè)階段對(duì)于一個(gè)成功的物理學(xué)家來(lái)講,恰恰是最重要的。
格羅斯畢業(yè)于希伯來(lái)大學(xué)物理系,后來(lái)他到加州大學(xué)伯克利分校跟隨物理學(xué)家杰弗里·丘(Georey Chew)進(jìn)行博士研究。他告訴我的同事苗千:我非常幸運(yùn),在20世紀(jì)60年代進(jìn)人加州大學(xué)伯克利分校的研究生院。格羅斯說(shuō),對(duì)于一個(gè)科學(xué)家來(lái)說(shuō),最重要的是學(xué)習(xí)如何做研究。但是沒有人可以教你,也沒有書本寫著該如何做研究,怎么進(jìn)行創(chuàng)造性思考。只有一種方法,就是看其他人是如何做的,你的榜樣們是怎么做的,他們?nèi)绾闻c別人進(jìn)行互動(dòng)。想要成為一個(gè)有創(chuàng)造力的科學(xué)家,就要跟隨一個(gè)好科學(xué)家進(jìn)行學(xué)習(xí)。
正是從這個(gè)階段開始,楊振寧完成了從一個(gè)年輕學(xué)生到功成名就的物理學(xué)家的身份轉(zhuǎn)變。1956年,他與合作者李政道共同發(fā)現(xiàn)了弱相互作用宇稱不守恒(parity nonconservation in weak interactions)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)堪稱驚世駭俗,打破了當(dāng)時(shí)幾乎所有物理學(xué)家的慣性認(rèn)知,讓人類對(duì)自然界有了全新的認(rèn)識(shí)。而對(duì)當(dāng)時(shí)的中國(guó)來(lái)講,這一發(fā)現(xiàn)于1957年獲得諾獎(jiǎng)又有著另一層重要的意義----楊振寧和李政道是最早獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的華人科學(xué)家,這件事情激勵(lì)了中國(guó)的許多年輕人投身于科學(xué)研究。
楊振寧在業(yè)界看來(lái)最重要的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)楊-米爾斯理論(Yang-Mills Theory)也是在他年富力強(qiáng)的時(shí)候做出的,這是一種非阿貝爾群規(guī)范場(chǎng)論(non-Abelian Gauge Theory)。這個(gè)理論成為人們描述自然界基礎(chǔ)相互作用的一個(gè)基礎(chǔ),包括強(qiáng)相互作用和弱相互作用,也把麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論做了進(jìn)一步的延伸。楊振寧在統(tǒng)計(jì)力學(xué)領(lǐng)域也做出了很重要的貢獻(xiàn),可以說(shuō),從學(xué)術(shù)上來(lái)講,他的貢獻(xiàn)是非常重要、無(wú)可挑剔的。
如果按照這個(gè)思維,我們很容易理解楊振寧在物理科學(xué)之外體現(xiàn)的另一層價(jià)值。從20世紀(jì)70年代末開始,楊振寧和李政道都在利用自己的學(xué)術(shù)地位和學(xué)術(shù)成就,試圖對(duì)中國(guó)的高等教育體系建設(shè)有所幫助。楊振寧在美國(guó)創(chuàng)建中美教育交流基金會(huì)(CEEC),專門支持中國(guó)科研人員到石溪進(jìn)修培訓(xùn);李政道則主持了中美聯(lián)合招考物理研究生項(xiàng)目(CUSPEA),使得上千名中國(guó)物理專業(yè)的年輕研究生去美國(guó)深造。
對(duì)剛剛進(jìn)入改革開放的中國(guó)來(lái)講,這種橋梁的搭建,是非常不易的。由于國(guó)家財(cái)政困難,楊振寧和李政道都要借助個(gè)人的聲譽(yù)和影響力去募集資金。放在一個(gè)橫向歷史背景里來(lái)看,楊振寧和李政道這批科學(xué)家的舉動(dòng),使得在特殊歷史階段停滯下來(lái)的中國(guó)科學(xué)界對(duì)外交流、開放的道路得以延續(xù),推動(dòng)了中國(guó)高等教育與世界的接軌,并且穩(wěn)固地延續(xù)到了今天。
王 珊
《三聯(lián)生活周刊》主筆