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杨振宁与李政道当年的友谊与情趣

杨振宁和李政道 | 普林斯顿IAS 图源[4]

 

导  读

在科学作家伯恩斯坦那篇介绍宇称问题的普及性文章中,透露了杨振宁、李政道在普林斯顿、布鲁克黑文等地合作研究的一些情况,以及他们之间的亲密关系与业余消遣。当年的许多同事也记得 “两个聪明的中国人” 在办公室里讨论问题的情况,后来担任布鲁克黑文国家实验室主任的戈德海伯还讲述了一段物理学家费曼插科打诨的趣事。通过引述这些轶事,作者赞美杨、李两人当年的合作、友谊、欢乐与激情。

本文原系刘钝教授近期发表在《科学文化评论》上的一篇文章,《知识分子》今天发表其第一部分。

 

撰文 | 刘钝(中国科学院自然科学史研究所/清华大学科学史系)

责编 | 陈晓雪

 

20世纪50年代的普林斯顿高等研究院,群英荟萃,众星云集,杨振宁、李政道就在其中。掌门人奥本海默(Julius Oppenheimer,1904-1967)当年说过一句话:他最喜欢看到的景象,就是杨振宁、李政道这两个年轻的中国人一起走在普林斯顿的草地上。

杨、李二人的同事中间,有一位哈佛毕业的博士后伯恩斯坦(Jeremy Bernstein,1929-),他的物理学功底在诸多天才中间不算突出,可是论起舞文弄墨来算得一把好手,后来成为一些著名杂志的科学专栏作者。此公又喜欢八卦,那篇惹事的《宇称问题》[1],就是他发表在1962年5月12日出版的《纽约客》上的。本文无意追索文中有关两个朋友失和的隐形爆料,恰恰相反——笔者在伯氏八卦中读到的是青春、友谊,以及他们对传统文化的热爱和业余消遣。

图1 伯恩斯坦发表在《纽约客》上的《宇称问题》首页

 

1、李、杨打卦问前程

根据伯恩斯坦的叙述,李政道曾对他讲:“神奇的预言有时候会让你不得不改变思维方向。”(The Prophecies sometimes set your mind off into new directions.)

1959年11月26日正逢美国感恩节,又是李政道33岁生日(注1),李、杨两个家庭团聚时,两年前摘得诺贝尔奖桂冠的一对朋友玩起了占卜游戏。他们用投掷三枚硬币统计正反面的方法代替易经中的揲蓍草,具体来说就是令正面为阴对应数值2、背面为阳对应数值3,投掷三枚硬币后所得数值之和为9、8、7、6之一,奇数为阳,偶数为阴,相当于《周易》筮法中的 “三变得一爻”;如此重复六次即 “十有八变而成卦”(注2)。他们求问的是基本粒子物理在今后20年内是否会有突破,得到的卦象是第五十三卦 “渐”: 

接着伯恩斯坦卖弄了一番不知从哪里趸来的《周易》[2] 知识,称其 “是中国上古智慧的结晶,古代哲人据此从日常事物和生活经验论述人生哲理,与西方《圣经》相似”。“渐” 卦又称 “风山渐”,属于非常吉利的上上卦;至于卦象的意义,按照《李政道评传》作者的转述:“下艮上巽相叠。艮为山,巽为木,山上有木逐渐成长,山也随着增高,表现逐渐进步的过程。渐卦的主卦辞是:’渐,女归吉,利贞。’ 用现代的话来说是:‘女子出嫁是吉利,利于坚持下去。’…… 伯恩斯坦文中说,正是由于这一卦,李政道得以从统计力学中解脱,全力以赴重新聚焦基本粒子理论。” [3]

最后这句话不知根据何在?笔者仔细检阅了伯恩斯坦的文章,没见到这一表述,估计是《李政道评传》作者根据伯文前面提到李、杨在统计力学方面合作过的事实发挥的。伯恩斯坦似乎也不懂《周易》经文的结构,他很可能参阅了某个英译本,内中把 “渐” 译成 “发展”(development),又抄录了部分象辞与全部爻辞的译文(注3),最终加上自己的选择性解说。如 “山上有棵树”(On the mountain a tree)、“野雁逐渐靠近高原”(The wild goose gradually draws near the plateau)、“野雁逐渐接近云层”(The wild goose gradually draws near the cloud heights)、“野雁逐渐飞向顶端”(The wild goose gradually draws near the summit)等等,显示一个循序渐进的过程,且都是吉兆。[1]

李、杨是否真的打卦问前程,当事人不说我们已难考证,猜想伯恩斯坦凭空杜撰的可能性很小,多半是从李先生那里听说过事情梗概,而后者是作为一个轻松谈资抛出来的,自己也未必当真。不过伯氏转述的这一故事倒是透露出两个中国物理学家当年的友谊与情趣,以及他们对中国传统文化熟悉的程度。其实伯氏要用这段故事做哏,只需引用 “渐” 卦的篆辞就可以了,其文为:“渐之进也,女归吉也。进得位,往有功也。进以正,可以正邦也。其位,刚得中也。止而巽,动不穷也。” [2]

无论如何,粒子物理在1957年后的发展的确如山高树长、持续前进。赵天池写道:

近代基本粒子物理的突破点是1957年宇称不守恒的发现。从这个起点算起,基本粒子物理理论一步一步走来,花了几十年时间,最终形成了现今被称为 “基本粒子标准模型” 的一个相当完善的体系。粗略地数起来,攀登上这一人类文明顶峰的重要里程碑有:

1957年:宇称、电荷共轭、时间反演不守恒发现1958年:弱相互作用V-A理论创建1959-1961年:弱相互作用和电磁相互作用统一模型建立1961年:介子8重态、重子10重态发现1961年:强相互作用SU(3)规范对称性创建1961-1979年:强相互作用量子色动力学QCD建立1964年:希格斯(Higgs)机制和希格斯粒子提出1963-1967年:基于SU(2)×U(1)的弱电统一规范场论成型1964年:夸克-胶子(quark-gluon)模型提出1973年:量子色动力学和渐近自由理论发明1974-1977年:陶轻子τ(τ-lepton)实验发现1975年:粲夸克c(charm quark)实验发现1977年:底夸克b(bottom quark)实验发现1979年:胶子实验发现1983年:弱相互作用中间玻色子W±、Z0实验发现1995年:顶夸克t(top quark)实验发现2012年:希格斯粒子H(Higgs)实验发现 [3]
图2 杨振宁和李政道在普林斯顿高等研究院的办公室里讨论问题 | 图源: 普林斯顿IAS

 

2、伯恩斯坦继续炫耀中国文化知识

伯恩斯坦文中还介绍了杨、李二人的出身、教育背景与来美后的经历,他们对中国文化与艺术的兴趣,以及各自的家人等。

文中完整引录了杨振宁1957年12月10日在诺贝尔奖颁奖宴会上的致辞,内中提到义和团战争是 “双方的野蛮的屠杀和可耻的掠夺”,归根到底是 “骄傲的中国人挫败与愤怒的感情宣泄,他们遭受着日益加重的外来压榨和内部的腐化堕落”。杨在致辞结尾时说:“我是中国和西方两种文化共同的产物,二者既有冲突也有协调。我想说,我既为我的中国根源和背景感到骄傲,也为我献身于现代科学而感到满意。现代科学是人类文明起源于西方的一部分,对于它,我将继续奉献我的努力。” [1]

与此同时,李政道受邀为公众演讲,听众主要是瑞典的大学生。伯恩斯坦对李政道演讲中提到的《西游记》很感兴趣,相当完整地叙述了“猴子”的故事,从猴王出世到大闹天宫,直到与如来佛斗法。最后是李政道从这个故事中引出来的结论:“在寻求知识的过程中,我们可能会在某一刻获得飞快的进步。但是我们必须牢记,即使来到佛的手指下面,距离绝对真理还十分遥远。”(注4)

伯恩斯坦以另一个八卦故事作为全文的结尾:那是1961年6月21日,打卦的人是生于荷兰的犹太裔理论物理学家派斯(Abraham Pais,1918-2000),他也是杨、李二人的朋友与普林斯顿高研院的同事。派斯求问的是:是否存在一个有关强相互作用、电磁作用与弱相互作用的统一理论?卜得的结果是第五卦 “需”:

伯恩斯坦引用的译名是 “等待”(waiting)。此卦下方乾代表天,上方坎代表云,因此卦象是 “云升上天,君子吃喝”(Clouds rise up to heaven…… Thus the superior man eats and drinks);而 “如果你真诚,就将获得光和成功,毅力带来好运,可以涉过大水”(If you are sincere, you have light and success. Perseverance brings good fortune. It furthers one to cross the great water)。这里显然是 “需” 卦的象辞与卦辞(注5),括号中的译文大体不错,唯卦辞中的 “孚” 字或有歧义(“孚” 或训作 “俘”,一说象征捉到俘虏或者获利;或作 “孵”,如同禽鸟孵卵有固定时节,这里引申译作 “毅力”,与 “等待” 切合。)。

不同于对杨、李所占 “渐” 卦的解释,伯恩斯坦下面没有引用爻辞,而是用了一段不知何人写的注(疏)作为本次占卜的结论:“当云升腾至天际,就是将要下雨的征兆。此时除了等待下雨外没有任何事情要做。生活中也是同样道理,起作用的是命运。在时机成熟之前我们不要操心和企图通过干预事物来谋求型塑未来。我们需要带着愉悦和欢乐、安静地用饮食来强化自己的身体与心灵。” [1]

接着伯恩斯坦写道:“李和杨正满怀愉悦和欢乐地等待着、工作着。” 他就用这句话结束了《宇称问题》。

派斯问卜不久,弱相互作用与电磁作用的统一理论就被建立起来了,而包括强相互作用与引力在内的大统一理论(GUT),至今仍在前沿理论物理学家的努力与等待之中。
图3 派斯、戴森、杨振宁、李政道(左起)在普林斯顿高等研究院的草地上 | 图源:普林斯顿IAS

 

3、杨、李隔空演草与费曼搅局

在同一篇《宇称问题》中,伯恩斯坦绘声绘色地讲起杨振宁和李政道在办公室里工作的情况,说尽管他们都能讲英语,但在讨论物理问题时则几乎全用中国话,因此旁听者只能从偶尔冒出来的一些英文术语猜测他们的对话内容,或者时而听到类似 “哦,现在我了解了”(Oh, I see now)这样的英语短句。关于他们讨论问题的场所与独特方式,伯恩斯坦写道:

作为一名物理学家,我曾多次无意听到他们两人之间的工作对话。一个在普林斯顿或布鲁克黑文与他们的办公室毗邻的人,几乎总是能无意地听到他们的声音。他们对工作都带着浓厚的兴致,通常扯开嗓门争论。他们以极大的乐趣投入彼此间的计算竞赛,由于两人都是极为敏捷的思考者,观看或倾听他们的工作,会是令人振奋但有时又耗费精力的体验。[1]

他还提到1961年夏天在欧洲核子研究中心与李政道的一次谈话,起因是纽约大都会博物馆即将展览台北故宫博物院若干珍贵收藏,李向他介绍中国艺术与书法,讲话时很富表现力地挥舞双手。还说 “他和杨在没有黑板与纸笔进行计算时,就用手指在空中写字。李告诉我这是在(抗日)战争期间养成的习惯,当时纸张严重匮缺。” [1]

在西方学习或生活过的中国人可能会有这样的体会:即使受过很好的教育、举手投足都很斯文的人,说话声音较之西方同事似乎偏大一些,特别是在没有意识到第三者能够听到的场合。台湾学者江才健在写作《杨振宁传》时采访了许多当事人,关于杨、李二人在办公室高声讨论与隔空演草的情况,他们当年的同事,后来担任布鲁克黑文国家实验室主任的戈德海伯(Maurice Goldhaber,1911-2011)提供了如下的证词:

杨振宁和李政道扯开嗓门,并且用手指在空中凌空计算,是许多认识他们的物理学家都看过的景象。有一次杨振宁和李政道正在布鲁克黑文的办公室里这样地进行物理工作,一向以好促狭著称的物理学家费恩曼刚好走过,于是就走进办公室,并且也开始用更大的声音讲话,李政道就讲得更大声,这个时候杨振宁注意到了,于是放小了声音。[4]

 

4、画外音

图4 杨振宁、李政道在1957年诺贝尔奖颁奖典礼上 | 图源网络

 

杨振宁与李政道的学术合作始于1949年,在此之前三年他们在芝加哥大学已成为好友。1957年是两位青年才俊的高光时刻,他们的获奖论文不仅对困惑粒子物理学的 “θ-τ之谜” 作了回应,而且对空间反演不变性与电荷共轭不变性的实验进行了系统考察,他们给出的建议导致了物理学理论根本结构的巨大转变,并引出了包括弱电统一理论、基本粒子标准模型及近年来一系列重要发现在内的伟大成果。

杨、李当年挑战的是所有理论物理学家都视为普遍规律的守恒普适性,从他们各自的陈述可以知道,这是两个人反复讨论、多次辨难切磋的结果,不应该也不能够以某一次讨论、某一个细节或某个第三者的陈述,来确认或排斥其中一个人的贡献。对弱相互作用宇称守恒的质疑,是杨、李二人密切合作的结晶。他们的共同朋友派斯说:

迄今为止李和杨对物理学所作的主要贡献——宇称守恒,在两年前的物理学领域从来未被实验检验过,两年前实验虽多(有β衰变、π衰变、μ衰变),但还不足以说明它们检验了这个定律;他们两人指出,这一系列实验必须在讨论了它们的实验条件以后才能作出判断和得出结论。

杨和李的许多关于基本粒子的论文都含有推测的成分,例如他们对重费米子守恒定律的建议,或对宇称共轭的建议。但他们都同样建议用实验来检验他们的推测,虽然他们有时失误,却错得十分有品位,而且他们还有勇气再试一次。
李政道和杨振宁的工作具有其独特的品位和独创性,反映出他们对物理学的敏锐洞察力和对形式的深刻感知力。他们的建议总是被理论物理学家和实验物理学家探索求证。就这点而言,他们很有点像后期的费米。[5]
图5 四位意气风发的理论物理学家:派斯、李政道、杨振宁、戴森(左起)图源:普林斯顿IAS
 

杨、李失和是一件令人遗憾的事情。本文作者没有资格对此加以评论,也厌恶那些道听途说断章取义的妄评。杨、李二人都为人类的科学事业、母国的尊严与繁荣作出了伟大贡献,如今两位耄耋期颐的老人享受着宁静而幸福的晚年生活,祝福他们健康长寿。结束这篇文字的时候,奥本海默当年最乐于看到的温馨画面——杨振宁、李政道这两个年轻的中国人一起走在普林斯顿的草地上,如同电影一样生动地浮现于作者的脑海。

 

原刊于《科学文化评论》2022年19卷2期,感谢方在庆研究员提供资料和宝贵建议。

 

注释:

注1: 按李政道1926年11月25日生于上海,此处应为“刚过完33岁生日”

注2: 这里要强调一下:两位帅哥用如此复杂的操作获得爻和卦——既不是简单地用一枚硬币投掷六次,也不是所谓的“金钱卦”占法——完全是为了符合《周易·系辞传上》中描述的生卦程序。

注3: 《周易》“渐”卦的卦辞和爻辞是:“渐:女归吉,利贞。初六,鸿渐于干,小子厉有言,无咎。六二,鸿渐于磐,饮食衎衎,吉。九三,鸿渐于陆,夫征不复,妇孕不育,凶;利御寇。六 四,鸿渐于木,或得其桷,无咎。九五,鸿渐于陵,妇三岁不孕;终莫之胜,吉。上九,鸿渐于陆,其羽可用为仪,吉。”引文自[2]孔颖达,1979,页六三。

注4:  原文是“In our search for knowledge, we may be making rapid progress. But we must remember that even at the bottom of the Buddha’s finger we are still very far from absolute truth.”

注5:  按《周易》“需”卦的卦象是“云上于天,需。君子以饮食宴乐”;卦辞是“有孚。光亨贞吉。利涉大川。”引文自[2]孔颖达,1979,页二三。

 

参考文献:

1. Bernstein, J. A Question of Parity. New Yorker. 12 May, 1962: 49-104.

2.孔颖达. 周易正义. 十三经注疏(上册)影印本. 北京:中华书局,1979.

3. 赵天池. 天语物道:李政道评传. 北京:中国计划出版社,2017.

4.江才健. 规范与对称之美——杨振宁传. 广州:广东经济出版社,2011.

5. 派斯著/肖雪、肖润喜译. 我认识的李政道与杨振宁. 科学文化评论. 第7卷第6期. 2010. 95-101.

 



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