楊振寧與奧本海默

大師匯聚的科學聖地-普林斯頓高等研究所

1949年春,「核子彈之父」奧本海默應邀到芝加哥大學演講。他講的內容是關於量子電動力學中的重整化問題。這是當時物理學界的熱點。

楊振寧對奧本海默的演講非常感興趣,因為在他寫《核反應》一文時,重整化理論是物理學家們的頭號新聞。奧本海默演講後,楊振寧找到費米和泰勒,請他們把自己推薦給當時任普林斯頓高等研究所所長的奧本海默,希望到他那裡去做博士後。費米和泰勒很高興地為楊振寧寫了推薦信。很快,楊振寧接到奧本海默的邀請書;隨後,楊振寧來到了普林斯頓高等研究所。

普林斯頓高等研究所位於新澤西州普林斯頓,是20世紀國際著名的學術機構之一。特別是20世紀30年代,這裡聚集了愛因斯坦、魏爾(Hermann Weyl,1885- 1955)、馮·諾伊曼(John von Neumann,1903-1957)等許多 從歐洲移民來的世界級科學家,吸引了世界各國的優秀數學家和無數的莘莘學子,成為數學的聖地。第二次世界大戰未結束時,世界數學研究的中心已由德國哥廷根大學轉移到此。

費米在楊振寧離開芝加哥大學之前,鄭重地和楊振寧談道:

高等學術研究所是一個很好的地方,不過不宜久居,因為裡面研究的方向太理論化,容易變成形式主義,容易與實際的物理脫離關係,「有點像中古的修道院」。1

因此,費米勸楊振寧在高等學術研究所至多待一年。同時,費米也非常希望這位傑出的青年物理學家能留在芝加哥大學和他一起共事。為此,他和艾里遜、泰勒一起出面同芝加哥大學談妥,保證楊振寧做完博士後把他返聘回來。

楊振寧到普林斯頓後,有幸在魏爾、愛因斯坦這些20世紀上半葉的世界頂尖科學家垂暮之年,與他們進行直接的交流,並從中領略大師的風采。

魏爾是20世紀的一位大數學家,也是經典規範場論的建立者。楊振寧到普林斯頓時,魏爾已是耄耋之年,但人很和藹,楊振寧和他有過許多次討論。在魏爾

逝世後2年,楊振寧還買下了魏爾在普林斯頓的房子,並一直住到離開普林斯頓。

「讓那位姓楊的小博士來和我們一起討論!」這是愛因斯坦生前最後幾年要和楊振寧談話時常和人們說的話。在普林斯頓的最初幾年,年輕的楊振寧已很有名氣,曾和愛因斯坦有過多次討論,並給愛因斯坦留下了深刻的印象。

此外,在普林斯頓的頭幾年,楊振寧還與馮·紐曼(John Von Neumann,1903-1957)、泡利等天才 人物進行過討論。這些,都為他最終成長為世界一流科學家鋪墊了學術、思想和方法上的基礎。

楊振寧與奧本海默

奧本海默是20世紀最具知名度的科學家之一。他一生大喜大悲,充滿傳奇色彩。楊振寧自1949年春來到普林斯頓之後,與奧本海默建立了長達17年的友誼。

1904年,奧本海默出生在紐約的一個學者家庭,早年就表現出超人的智慧。9歲時,就向表姐挑戰說:「請你用拉丁語問我,我將以希臘語回答。」19歲時,進哈佛大學攻讀理論物理,在諾貝爾獎得主布里奇曼(PercyWilliams Bridgman,1882-1961)指導下,以 該校有史以來的最好成績提前一年畢業;1927年,在玻恩(Max Born,1882-1970)指導 下,獲哥廷根大學博士學位。回美國後,在哈佛大學、加州理工學院和加利福尼亞大學等校任職,創建了奧本海默理論物理

奧本海默的研究領域非常廣泛。從分子物理、核物理到量子場論;從宇宙射線、散射理論到天體物理學。

正如楊振寧評價的:「他的貢獻包括許多對物理學的發展具有深遠影響和具有永恆價值的工作。他與玻恩一起為分子的量子理論奠定了基礎。他對原子過程的認識作出了貢獻。他在建立正電子概念、反質子概念,闡明π°介子在宇宙線中的作用等方面起過先驅作用。他對量子場論的發展,特別是真空極化及重整化問題,給予巨大影響。」2

奧本海默一生對物理學最大的貢獻是黑洞。他在20世紀30年代和幾個學生一起提出黑洞理論,開拓了現代宇宙物理學的新領域。然而,人們普遍接受黑洞存在的事實是在70年代以後,但不幸的是,奧本海默已於1967年逝世。

奧本海默在數學、文學、哲學和心理學等學科也是一個有很深造詣的人。此外,他還是一位天才的組織者和管理者,曾出任美國「曼哈頓工程」的總指揮。時年38歲的奧本海默不負重望,在不到2年的時間內,領導眾多的科學家,成功研製出世界上第一顆核子彈,從而被世人譽為「核子彈之父」。

然而,奧本海默又是一個個性極為突出的人,常常鋒芒外露,讓別人下不了臺。這使他得罪了很多人,甚至樹立了一批仇人,其中也包括一些身居要職的人。這為後來美國政府製造「奧本海默事件」埋下了伏筆。儘管美國政府斷送了他的政治生命,並使他在百姓眼中成為一個「壞人」,可是在學術界科學家們卻把他奉為聖人。

1947年,奧本海默來到普林斯頓任高等研究所所長。他創立了該所的理論物理學中心,並親自指導中心的工作。自此以後,高等學術研究所為來自世界各國的大批物理學家提供了一個良好的會聚場所和學術氛圍。楊振寧正是在這種學術氛圍中,卓有成效地工作了17年。

楊振寧後來感激地說:「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。」3

1966年奧本海默退休之前,經過深思熟慮,決定向研究所董事會提議讓楊振寧成為他的繼任者。為此,奧本海默找楊振寧談話,提出這一建議。然而,楊振寧的直接反應卻是不想做這個學術界的象牙塔的「首腦」。

奧本海默請楊振寧慎重考慮後再做決定。在思考了幾天之後,楊振寧終於決定不接受所長職務。楊振寧給奧本海默寫了一封信說:「我能否當一名出類拔萃的所長是十分值得懷疑的,但毋庸置疑的是,當研究所所長絕不會令我高興。」4

也許是命運的安排,楊振寧沒有做普林斯頓高等研究所的所長,卻在一年後擔任了紐約州立大學石溪分校理論物理研究所的所長。

参考文献:

  1. 寧平治,等.楊振寧演講集[M].天津:南開大學出版社,1989:132. ↩︎
  2. 宁平治,等.杨振宁演讲集[M].天津:南开大学出版社,1989:16. ↩︎
  3. 寧平治,等.楊振寧演講集[M].天津:南開大學出版社,1989:17. ↩︎
  4. 楊振寧,三十五年心路[M].甘幼坪,譯.南寧:廣西科學技術出版社,1989:132. ↩︎

From:刘大椿主编,物理大师 杨振宁,中国科学技术出版社,2012.01,.

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