?html> 杨振宁九(ji)十自qͼ(x)我的学习(fn)与研I经?清华校友M(x)

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癑ֹ清华

杨振宁九(ji)十自qͼ(x)我的学习(fn)与研I经?/h2>
2012-02-17 |

1933q到1937q我在北q_德中学念了四q书Q从中一C四,崇d中学当时有差不多三百个学生,有一间很的图书馆,我常去里面翻阅各U杂志和书籍。我W一ơ接触到二十世纪的物理学是在那间图书馆内看CJeans的《神U的宇宙》中译本(见图1)?span lang="EN-US">Jeans?span lang="EN-US">1905q的狭义相对论?span lang="EN-US">1915q的q义相对论和1925q的量子力学用通俗的语a描述Q得我发生了浓厚的兴趣?span lang="EN-US">

?span lang="EN-US">1 秘的宇?span lang="EN-US">

1937q抗日战争爆发,我随父母l过了O长与困苦的旅E,?span lang="EN-US">1938q春C昆明。那时流d所的中学生非常多,所以重庆的教育部准怸学未毕业的学生以同等学力的资格参加大学入学考试(见图2)Q我是q样于那q秋天成Z西南联合大学(以下U联?span lang="EN-US">)W一届新生?span lang="EN-US">

?span lang="EN-US">2 大学入学考试准考证

我没有念q高中物理学Qؓ(f)了参加那ơ入学考试Q借了一本高中物理教U书Q闭门自修了几个星期Q发现原来物理是很适合我研ȝ学科Q所以在联大我就选择了物理系。记得非常清楚的是,那次我在教科书中dQ圆周运动加速的方向是向心的Q而不是沿着切线方向的。最初我觉得q与我的直觉感受不同Q仔l考虑了一两天以后才了解,原来速度是一个向量,它不仅有大小而且是有方向的?span lang="EN-US">

q个故事l了我很大的启发Q每个h在每个时刻都有一些直觉,q些直觉多半是正的Q可是也有一些需要修正,需要加入一些新的观念,变成新的较正的直觉。我从而了解到Q一斚w直觉非常重要Q可是另一斚w又要能及(qing)时吸取新的观念修正自q直觉?span lang="EN-US">

1942q春天,Z准备写一当时联大要求的学士毕业论文Q我L吴大h?span lang="EN-US">(见图3)Q请他做我的导师。四十多q以后,我这hq吴先生怎样l我Z一个题?span lang="EN-US">[1]Q?span lang="EN-US">

(?span lang="EN-US">)l了我一?span lang="EN-US">Reviewsof Modern Physics(《现代物理评论?span lang="EN-US">)Q叫我去研究其中一文章,看看有什么心得。这文章讨论的是分子光谱学和群论的关系。我把这文章拿回家l父亲看。他虽不是念物理的,却很了解论。他l了我狄克?span lang="EN-US">(Dickson)所写的一本小书,叫做Modern Algebraic Theories(《近代代数理论?span lang="EN-US">)。狄克逊是我父亲在芝加哥大学的老师。这本书写得非常合我的口呟뀂因为它很精Q没有废话,在二十页之间把论中“表C理论”非常美妙地完全讲清楚了。我学到了群论的妙和它在物理中应用的深入,Ҏ(gu)后来的工作有军_性的影响。这个领域叫做对U原理。我对对U原理发生兴实h于那q吴先生的引对{?span lang="EN-US">

对称原理是我一生主要的研究领域Q占了我研究工作的三分之二?span lang="EN-US">

?span lang="EN-US">3 吴大猷先?span lang="EN-US">(1907-2000)和我(1982q摄于纽U石?span lang="EN-US">)

1942q秋天我考进了清华大学研I的物理系做博士生?span lang="EN-US">(那时考入联大的本U生都是联大的学生,可是研究生各自算为北京大学、清华大学、南开大学三个学校的学生,虽然所有课E学?fn)和考试仍然是在一赯行的?span lang="EN-US">)我的导师是清华大学的王竹溪教?span lang="EN-US">(见图4)Q他的专长是l计力学Q是他把我引D了统计力学的研究领域。今天估计v来我一生的研究工作有差不多三分之一是在l计力学里面?span lang="EN-US">

?span lang="EN-US">4 王竹溪先?span lang="EN-US">(1911?span lang="EN-US">1983)(1980q聂华桐?span lang="EN-US">)

关于我在联大做研I生的经历,很多q后我作q这L(fng)描述[2]Q?span lang="EN-US">

1941q到1942q_(d)我是昆明西南联合大学物理pdq的学生。这个系比较?yu),共有U?span lang="EN-US">10位教员?span lang="EN-US">10位助教、几位研I生和一些本U生。本U生每班不到20人?span lang="EN-US">1941q秋天开学的时候,一个新的面孔出CQ那是黄昆。当Ӟ他已l从北京燕京大学获得了物理学士学位,到联大来做助教。开学不久,我们q识v来,开始了我们半个世纪的友谊?span lang="EN-US">

我们所ȝ评里,两个是吴大猷教授教的l典力学和量子力学。量子力学是一个革命性的新发展。在1925q到1927q间h于d国、瑞士、英国和业w。吴教授是中国的物理学家中,?span lang="EN-US">20世纪30q代?span lang="EN-US">40q代训练了最多量子力学学生的教授。我记得当时许多关于量子力学的讨论都是在吴教授的演讲之后q行的。通过q些讨论Q我开始认识了黄昆的ؓ(f)人和他学物理的态度?span lang="EN-US">

一q后Q在1942q的夏天Q黄昆和我都注册大的研究生。黄昆跟着吴大h授做有关天体物理学里原子和分子问题的论文Q我跟王Ҏ(gu)教授做有关统计力学的论文。当时研I生的补助金是不够的Q所以我们都在找教学职位来增加我们的收入。我父亲的朋友徐l祖先生Q是昆华中学的校长,他安排黄昆、我和张守廉(另一位物理学研究?span lang="EN-US">)(见图5)Q到昆华中学教书。三个h分了一个教师的位置Q而学校安排了一座新建筑角落里的一间房间给我们三h住?span lang="EN-US">

?span lang="EN-US">5 黄昆、张守廉和我(1992q???/span>摄于北京大学为周Ҏ(gu)先生举行的生日会(x)?

那所中学距离联大差不?st1:chmetcnv w:st="on" unitname="公里" sourcevalue="3" hasspace="False" negative="False" numbertype="3" tcsc="1">三公?/st1:chmetcnv>。我们三人白天经常在大学校园里上课、吃饭、上图书馆,晚上才回到我们的戉K睡觉。因为大学校园内没有供应食水的设施,所以我们养成了一个习(fn)惯:(x)每天晚饭后,回到中学以前Q花一个或两个时在茶馆里喝茶。那些茶馆集中于大学附近的三条街上。通过那些喝茶的时_(d)我们真正认识了彼此。我们讨论和争辩天下一切的一切:(x)从古代的历史到当代的政治Q从大型宏观的文化模式到最q看的电(sh)影里的细节。从那些辩论当中Q我认识黄昆是一位公q的辩论者,他没有坑陷他的对手的?fn)惯。我q记得他有一个趋向,那就是往往把他的见解推向极端。很多年后,回想起那时的情景Q我发现他的q种向在他的物理研I中g完全不存在?span lang="EN-US">

茉的客Z包括U种人物Q有不少学生。可是大多数的茶客是镇民、马车夫和由q处来的商h们。大安高谈阔论Q而我们通常是声x大的。有时候,正当我们Ȁ烈地辩论Ӟ?x)突然意识到我们的声韛_大,大家都在看着我们(q种意识q不一定我们停止辩论)。可是一般来_(d)学生们和其他茶客之间q没有不和的气氛?span lang="EN-US">

在茶馆中Q我们曾l目睹一些永q不能忘记的情景和事Ӟ(x)好几ơ坐在凤街的茶馆里Q我们看见一队一队的士兵押着一些犯人向北方走去Q走向昆明西北郊的小丘陵地带Q那里满布着散ؕ的野坟。每一个犯人都背着一块白色的板子Q上面写着他们的名字和|行。大多数的罪犯都静静地跟着士兵赎ͼ有少数却喊着一些口P像:(x)“二十年后,又是一条好?span lang="EN-US">!”每一ơ当q种队伍走过Ӟ茉的喧闹声׃(x)H然止息。然后,q处预期的枪声响了,我们都静静地坐着Q等待着士兵们走回来Q向南方回到城里厅R?span lang="EN-US">

衬着q种背景Q我们无休止地辩论着物理里面的种U题目。记得有一ơ,我们争论的题目是关于量子力学中“测量”的准确意义。这是哥本哈?span lang="EN-US">(Copenhagen)学派的一个重大而微妙的贡献。那天,从开始喝茶辩论到晚上回到昆华中学Q关了电(sh)灯,上了床以后,辩论仍然没有停止?span lang="EN-US">

我现在已l不记得那天晚上争论的确切细节了。也不记得谁持什么观炏V但我清楚地记得我们三h最后都从床上爬hQ点亮了蜡烛Q翻看v堡(Heisenberg)的《量子理论的物理原理》来调解我们的辩论?span lang="EN-US">

我们的生zL十分单的Q喝茶时加一盘花生米已经是一U奢侈的享受。可是我们ƈ不觉得苦楚:(x)我们没有更多物质上的q求和欲望。我们也不觉得颓丧:(x)我们有着获得知识的满_快慰。这U十分简单的生活却媄响了我们对物理的认识QŞ成了我们对物理工作的爱憎Q从而给我们以后的研I历E奠定了基础Q这是我们当时所没有认识到的?span lang="EN-US">

与黄昆和张守廉的辩论Q以?qing)我自己做教授以后的多年l验Q都告诉我:(x)和同学讨论是极好的真正学?fn)的Z(x)?span lang="EN-US">

张守廉后来改는(sh)Z控制论,在美国得到博士学位,现在q健在,是纽U州立大学石溪分校退休教授。黄昆后来在英国得到博士学位Q在Z物理斚w有重要A(ch)献。于1950q代初回国,引进半导体物理学到国内,开启了中国的半g研究。他?span lang="EN-US">2001q获中国最高科技奖,?span lang="EN-US">2005q去世?span lang="EN-US">

1945q抗战结束后Q我乘很的DC3飞机飞到加尔各答。等了几个月的船位,于那q?span lang="EN-US">10月乘船经q红苏伊士q河和地中vQ于11?span lang="EN-US">24?/st1:chsdate>到达U约?span lang="EN-US">1946q初我注册成加哥大学物理pȝ博士生,去芝加哥的主要原因是我想跟恩里科•费c?span lang="EN-US">(Enrico FermiQ?span lang="EN-US">1901?span lang="EN-US">1954Q见?span lang="EN-US">6)写一实验方面的博士论文?span lang="EN-US">

2001q是费米诞生100周年Q在芝加哥和|马都D办纪念他的学术会(x)议。我在会(x)议上宣读的文章里有这样一D?span lang="EN-US">[3]Q?span lang="EN-US">

?span lang="EN-US">6 恩里U?/span>?/span>费米(摄于1940q代)

恩里U•费cx二十世纪所有伟大的物理学家中最受尊敬和崇拜者之一。他之所以受敬和崇拜,是因Z在理论物理和实验物理两方面的贡献Q是因ؓ(f)在他领导下的工作ZhcdC强大的新能源Q而更重要的是因ؓ(f)他的个性:(x)他永q可靠和可信任;他永q脚t实地。他的能力极强,却不滥用影响Q也不哗众取宠,或y语贬人。我一直认Z是一个标准的儒家君子?span lang="EN-US">

当时芝加哥大学的物理pL全世界数一C的。除费米以外Q另外一位重要的理论物理教授是特?span lang="EN-US">(Edward TellerQ?span lang="EN-US">1908?span lang="EN-US">2003Q见?span lang="EN-US">7)Q在物理与化学领域做q重要的工作Q是天才型的物理学家。后来在1950q代Q他发现了制造氢弹的Ҏ(gu)Q一跃而成世界名h?span lang="EN-US">

?span lang="EN-US">7 爱d?/span>?/span>特勒与我(摄于1982q?span lang="EN-US">)

我本来想跟费c_实验物理学的研究Q可是那个时候他的实验室在阿?span lang="EN-US">(Argonne)Q当时是保密的,我不能进入。所以费cx荐我先跟特勒做理论工作?span lang="EN-US">

1946q上半年Q我是特勒的研究生。记得他l我的第一个研I目是关于Be?span lang="EN-US">BeO?span lang="EN-US">K—电(sh)子没的几率问题。他我用Thomas-Fermi-Dirac?span lang="EN-US">Wigner-Seitz的近似方法做计算。几个星期以后,我给他看我的计算l果Q他很高兴地安排我做一个报告,那是我在国W一ơ做学术报告。记得那天在座十几个Z有好几位重量Uh物,如费c뀁特勒、尤?span lang="EN-US">(Harold Clayton Urey)和迈耶夫?span lang="EN-US">(Mayer){。报告以后大家的反应都非常好Q特勒要我把此计写成一文章。于是我׃一星期来做此工作,可是写来写去始终觉得不能完全掌握我的计算的可靠性,因ؓ(f)其中用了好几U不同的q似Ҏ(gu)Q所以写不下M。特勒倒也不在意,l了我另外一个关于核物理的题目?span lang="EN-US">

特勒当时有六七个研究生,我们每周一ơ或两次聚在一起和他讨论,也常常和他共q午。特勒的新见解非怹多,对于当时的核物理学、凝聚态物理学、宇宙射UK题等{都非常有兴。可是我渐渐发现Q他的研I方法与我所喜欢的研I方法不一栗所以我虽然l箋参加他的讨论?x),可是开始自己找理论题目?span lang="EN-US">

1946q秋天,费米介绍我去做艾里?span lang="EN-US">(Allison)教授的研I生Q他是核试验物理学家Q当时正在徏造一?span lang="EN-US">400千伏?span lang="EN-US">Cockroft-Walton加速器。他的实验室里有五六个研I生Q我成为其中一员,虽然我仍然l参加特勒的讨论?x)?span lang="EN-US">

当时我在芝加哥大学的物理pL非常有名的研I生Q因为我在联大所学到的基本理论物理已辑ֈ了当时最前沿的标准,可是我的动手能力非常y脚。同学们很佩服我的理论知识,常常要我帮他们解决理Z(fn)题,可是大家一致笑我在实验室里W手W脚。?span lang="EN-US">Where there is BangQ?span lang="EN-US">there is Yang! ?span lang="EN-US">

1947q对我是一个不快活的一q。那旉昆在英国做研I生Q我l他的信中就曄?span lang="EN-US">Disillusioned?span lang="EN-US">(qL破灭)来描q我当时的心情。ؓ(f)什么呢?因ؓ(f)一斚w我虽然努力,可是没有做实验的天分Q而理论方面呢Q几个自己找的题目都没有成果?span lang="EN-US">

博士生ؓ(f)N目感到沮丧是极普遍的现象?span lang="EN-US">

回想hQ那一q我自己扄理论题目包括下面四项Q?span lang="EN-US">(1)1944q?span lang="EN-US">Onsager的关?span lang="EN-US">Ising Model的文章;(2)1931q?span lang="EN-US">Bethe的关?span lang="EN-US">SpinWave的文章;(3)1941q?span lang="EN-US">Pauli的关于场论的l合报告Q?span lang="EN-US">(4)1943q以后,许多关于角分布的文章。这四个题目中前两个是统计力学里面的问题Q我对它们感兴趣是受了王Ҏ(gu)先生的媄响。后两个题目与对U性密切相养I我对它们发生兴趣是受了吴大猷先生的媄响?span lang="EN-US">

在这四个题目中,前三个当时芝加哥大学没有别h感兴,我自׃个h在图书馆中研读,求了解,求发展。每一w׃几个星期的努力,都以无成果而告l。只有第四项是特勒极感兴的研究。当时这斚w的理文很多,可是都不够严谨。我׃几个星期用群论分析“物理规律旋转不变?span lang="EN-US">(Invariance of Physical Lawsunder Space Rotation)的意义,得出了几个漂亮的定理Q写成一短文。特勒很喜欢q篇文稿。恰巧在1948q春天,全系师生都知道杨振宁在艾里逊实验室的工作不成功。于是特勒主动来找我[4]Q?span lang="EN-US">

有一天,特勒来找我。他问,你做的实验是不是不大成功?我说Q对了。他_(d)(x)“你不必坚持一定写Z实验论文。你已写了理文,那么q一理文来作毕业论文吧。我可以做你的导师。”我听了q话很失望,因ؓ(f)我确实是一心一意想写一实验论文的。我说需要想一惟뀂想了两天,军_接受他的。作了这个决定以后,我如释重负。这是我今天不是一个实验物理学家的道理。有的朋友说q恐怕是实验物理学的q运?span lang="EN-US">

那么我的一q多的实验经历是否白费了呢?不是Q绝不是Q我从中了解刎ͼ实验工作者的价D与理论工作者不同,q一点媄响了我以后的许多工作Q最显著的是1956q的宇称可能不守恒的文章?span lang="EN-US">1964q的CP不守恒的唯像分析[5] (phenomenological analysis)?span lang="EN-US">

我的博士论文是我q入对称与不变?span lang="EN-US">(Invariance)领域的第一文章。紧接着又发表了我在此领域中W二文章,是关于π0的自旋的工作Q其中仔l分析了中不变性的论表示。这两篇文章使我一跃而成为用论与场论分析对U的专家。那时此领域才刚刚开始,能在那时q入此领域是极幸q的?span lang="EN-US">

最好在领域开始时q入一个新领域?span lang="EN-US">

1948q夏得到博士学位以后Q芝加哥大学留我做教?span lang="EN-US">(Instructor)。我那时惛_?fn)重整化理论Q而当时在芝加哥,费米、特勒和文策(Wentzel)三位教授都不研究此理论,所以一q以后我q请去普林斯顿?span lang="EN-US">IAS(Institute for Advanced Study)。费c?span lang="EN-US">IAS很好Q但那里的工作太理论化,像中古的修道院,要我只去IAS一q_(d)卛_到芝加哥。我当然很同意他的劝告,可是[6]后来因ؓ(f)扑֥朋友的压力,我没有回芝加哥,l果?span lang="EN-US">IAS共呆了十七年Q?span lang="EN-US">1949?span lang="EN-US">1966?span lang="EN-US">

在这十七q间Q我在芝加哥自己扄四个题目都开q果了。其中第一,Ising ModelQ我是在偶然的机?x)找CH破?span lang="EN-US">[7]Q?span lang="EN-US">

1949q?span lang="EN-US">11月初的一天,在往q于普林斯顿大学寚w的巴?dng)麦q场与研I所之间的街?span lang="EN-US">(2011q注Q应为面包R)上,Luttinger(路丁?span lang="EN-US">)偶尔和我谈及(qing)Ising模型?span lang="EN-US">Luttinger_(d)Bruria Kaufman(考夫?span lang="EN-US">)已经把昂萨格的方法简化,因而他的解可以通过2n个一pd反对易厄c矩阵而搞清楚。我对这U表象了解得很多Q因而很Ҏ(gu)掌握了昂萨格—考夫曼方法的要点。一回到研究所Q我推导出昂—考解法的基本步骤Qƈ为终于理解了昂萨格的解法而高兴?span lang="EN-US">

…?

我感刎ͼ利用隐藏在昂—考方法中的其他信息,便能把这个矩阵元计算出来?span lang="EN-US">

…?

l过大约6个月断断l箋的努力,l于Q所有的片断H然融合在一P产生了奇q般的各相消的情Ş?span lang="EN-US">

我眼睁睁地盯着出奇的简单的最后结果?span lang="EN-US">

Z么我能够“很Ҏ(gu)掌握了昂萨?span lang="EN-US">-考夫曼方法的要点”呢Q回{:(x)一斚w我对“反Ҏ(gu)厄米矩阵的表象暠在昆明研?span lang="EN-US">Dirac方程时就有了透彻的了解,而更重要的是我在芝加哥大学曾׃数星期去研究昂萨格的1944q的文章Q虽然当时没有出成果Q但是对其中的主要难懂的地方Z么难懂有了深入的认识Q所以听?span lang="EN-US">Luttinger的几句话很Ҏ(gu)地完全了解昂萨格解的真正_?span lang="EN-US">

q个l过可以羃为:(x)王竹溪先生我对l计力学发生兴趣。芝加哥时候的努力不成功,可是做了必要的准备工作。最后吸收了新方法,开q果了。这个过E:(x)兴趣→准备工作→H破口,我认为是多半研究工作必经的三?span lang="EN-US">(?span lang="EN-US">)曌Ӏ?span lang="EN-US">

在上q这个过E中Q最后的H破口,是由新的外来的启C引导出来的(Luttinger的几句话)。可是在多半的情形下Q启C是自己“顿(zhn)暠出来的:(x)在准备工作后Q脑子里面下意识仍在L新的观念l合Q最后突然找C正确的组合,顿(zhn)了?span lang="EN-US">Poincare[8]曾把此顿(zhn)叫?span lang="EN-US">SuddenIn spirationQ他说是unconscious work的结果?span lang="EN-US">

我在芝加哥找的第三个题目是关?span lang="EN-US">Pauli的有名的l合报告中关于电(sh)学之规范不变?span lang="EN-US">(Gauge Invariance)。这是外?span lang="EN-US">(WeylQ见?span lang="EN-US">8)?span lang="EN-US">1918?span lang="EN-US">1929q间发现的。我Ҏ(gu)很妙的不变性非常感兴趣Q想把它推广?span lang="EN-US">(Z么当时我的同时代的研I生们没有也q么惛_?我猜是因为我对群Z不变性特别有兴趣Q而他们多半对此没有什么兴?span lang="EN-US">)

我把늣学中的重要公?span lang="EN-US">Fμv=Aμ,v ?span lang="EN-US">Av,μQ?span lang="EN-US">(1)

?span lang="EN-US">8 外尔(Hermann WeylQ?span lang="EN-US">1885?span lang="EN-US">1955)

推广?span lang="EN-US">

Fμv=Bμ,v ?span lang="EN-US">Bv,μQ?span lang="EN-US">(2)

其中Bμ是一?span lang="EN-US">2×2的矩阵,不像Aμ只是一个简单的1×1的矩c(din)这个很自然的推q,却引导出来复杂的计算Q所以最后只好放弃,那是1947q。那时我的目的是x当时新发现的许多_子Q∧Q?span lang="EN-US">K{等用推q了的规范不变性来创徏它们之间的相互作用。那时的几页杂记V5?span lang="EN-US">V6a现在复印于图9?span lang="EN-US">

?span lang="EN-US">9 1947q的几页杂记

以后的几q新发现的粒子越来越多,所以我数次回到q项试Q每ơ都因同一原因Q越公式越复杂Q“越丑陋”,而作|?span lang="EN-US">1953?span lang="EN-US">1954q_(d)我到BNL(Brookhaven National Laboratory)去访问一q_(d)同办公室有两位年MhQ一位叫c_?span lang="EN-US">(Robert MillsQ?span lang="EN-US">1927?span lang="EN-US">1999Q见?span lang="EN-US">10)Q是Norman Kroll(1922?span lang="EN-US">2004)的学生,那时卛_得博士学位。另外一位是实验物理研究?span lang="EN-US">BurtonRichter(1931?span lang="EN-US">)Q后来于1976q与丁肇中同时获得诺贝尔奖?span lang="EN-US">

?span lang="EN-US">10 c_斯和?span lang="EN-US">(1999q??2?/span>摄于x)

我很自然地就和米?dng)斯谈到了关于推q规范不变性的不成功的试。有一天,我们?span lang="EN-US">(2)式虽然很自然Q但是也许应修改?/span>

Fμv=Bμ,v ?span lang="EN-US">Bv,μ+(Bμ?span lang="EN-US">Bv的多式). (3)

当时军_先尝试二ơ的多项式,如果不行Q就试三次的,{等。幸q地Q很快我们就发现如果?span lang="EN-US">(2)式加上极单的二次多项式,?/span>

Fμv=Bμ,v ?span lang="EN-US">Bv,μ+BμBv ?span lang="EN-US">BvBμ, (4)

以后的计就算简单。我们知道我们挖到宝贝了!!!

有了q项H破Q我们@着麦克斯韦(MaxwellQ?span lang="EN-US">1831?span lang="EN-US">1879)理论的发展方法,很快写下了很漂亮的规范场方E式。可是新问题出现了:(x)q些方程式似乎显C有带?sh)荷而质量ؓ(f)零的_子Q这是没有见q的_子Q也是理Z讲不通的。这个问题给我们带来了大半年的复杂而未能解决问题的计算Q中间还有一D?span lang="EN-US">Pauli为难我的故事[9]。最后我们决定虽然此问题没有解决Q但整个x太漂亮,应该发表Q于1954q?span lang="EN-US">6月写了一文章寄l?span lang="EN-US">Physical ReviewQ幸而立刻被接受了,?span lang="EN-US">10月初发表?span lang="EN-US">

q篇文章是我一生最重要的工作。虽然未竟全功,但是军_当时发表是极正确的。我从而认识到Q物理中的难题,往往不能求一丑֮全解冟?span lang="EN-US">

关于质量为零的粒子问题,后来?span lang="EN-US">1970q前后引q了对称破缺的观念而发展成极成功的标准模型。我当时不喜Ƣ在基础物理理论中引q对U破~?span lang="EN-US">[10]Q所以失M在这斚w做A(ch)献的Z(x)?span lang="EN-US">

关于c_斯和我的合作Q五十多q以后,CCTV的王志先生于2005q?span lang="EN-US">1?span lang="EN-US">26?/st1:chsdate>在电(sh)视访问中Nq我Qؓ(f)什么我的很多工作都是跟人合作的。我的回{?span lang="EN-US">[11]Q?span lang="EN-US">

合作有很多的好处Q因Z知道你在讨论一个问题,有时候走不通了Q你的想法都C通了Q那个时候假如另外有一个h跟你讨论讨论Q问你几个问题,或者想出来一个新的方向,于是你就又v劲了Q这是很重要的一个研I的途径?span lang="EN-US">

所以我认ؓ(f)Q和别h讨论往往是十分有用的研究Ҏ(gu)?span lang="EN-US">

1954?span lang="EN-US">1956q间Q新实验发现了更多新_子Q而奇怪的是其中两个粒子,θ与τ的性质Q它们衰变成不同数目的πQθ→π+πQτ→π+π+π?/span>

来多与越来越准确的实验,都显CZ者其实是一个粒子,只是有两U不同的衰变。这本来没有什么稀奇,可是物理学中有一“宇U守恒暠定律Q是金科玉律。根据此定律Q两个π的“宇U”是+1Q而三个π的“宇U”是-1。如果怸τ是同一_子Q那么它既能衰变?span lang="EN-US">+1的宇Uͼ又能衰变?span lang="EN-US">-1的宇Uͼ宇称׃守恒了,q是l对不可能的!

q个问题当时叫?span lang="EN-US">-τ谜,?span lang="EN-US">1954?span lang="EN-US">1956q间基本物理学中最困扰Z的问题。后来在1957q的一文章中[12]我说Q?span lang="EN-US">

那时物理学家们的处境曾被描述Z个被兛_黑屋子中的h。他知道在某一个方向一定有一个门可以走出去,但是q个门在哪个方向呢?

1956q夏天,李政道和?span lang="EN-US">(见图11)Z找这个门Q在仔细(g)验过McL谓证明弱怺作用中宇U守恒的试验后,发现原来它们都ƈ没有证明宇称守恒Q它们都不够复杂。我们也从而指出几cd复杂的试验可以检宇U在q互作用中[13]I竟是否守恒?span lang="EN-US">

?span lang="EN-US">11 李政道和?span lang="EN-US">(1957q摄于普林斯K{研I所)

那年6月我们把q些l果写成预印本,寄去Physical ReviewQ也寄了很多份给同行们。很快就收到Q与听到Q一致的回应Q宇U绝对不?x)不守恒Q杨李所的实验都是浪Ҏ(gu)间与资源!只有吴健?span lang="EN-US">(1912?span lang="EN-US">1997Q见?span lang="EN-US">12)独具慧眼Q她虽然受了Pauli的媄响也不相信宇UC(x)不守恒,可是她认为既然过dβ-衰变中ƈ没有证明宇称是否守恒Q那么现在就应该用实验去试q个基本定律?/span>

l过六个月的努力Q她?span lang="EN-US">1957q初宣布Q在q互作用中宇称q不守恒Q而且是极度不守恒。这结果媄响了物理学里面的多个领域Q粒子物理、核物理、原子与分子物理Q所以震惊了整个物理学界。至于ؓ(f)什么物理世界既有极准确的左叛_U?span lang="EN-US">(宇称守恒)Q又有微的左右不对U?span lang="EN-US">(宇称不守?span lang="EN-US">)Q至今仍是一个未解之谜?

?span lang="EN-US">12 吴健?span lang="EN-US">(1912?span lang="EN-US">1997)

?span lang="EN-US">13 吴健雄去世后我写的一D话

吴健雄的巨大成功l她的启C是[14]Q永q不要把所谓“不验自明”的定律视ؓ(f)是必然的?span lang="EN-US">

宇称不守恒给了物理学界,其?span lang="EN-US">Heisenberg(1901?span lang="EN-US">1976)?span lang="EN-US">Pauli(1900?span lang="EN-US">1958)那一代hQ极大的震撼。他们似乎觉得整个物理学基础都动摇了?st1:chsdate year="1957" month="1" day="15" islunardate="False" isrocdate="False" w:st="on">1957q?span lang="EN-US">1?span lang="EN-US">15?/st1:chsdate>哥u比亚大学召开记者会(x)Q宣布吴健雄的结果。次日《纽U时报》头版登载此消息Q说Rabi(1898?span lang="EN-US">1988)在会(x)上说Q?span lang="EN-US">

“可以说一个完整的理论体系从基上被打碎了,我们不知道如何把片重新Dv来”?/span>

受了宇称不守恒的震撼QHeisenberg和Pauli重新合作Q于1957?958q间试解决当时物理学中几个极基本的问题Q如_l构常数~1/137{。这D不成功的合作的奇怪历史我曑֜[15]1986q一个演讲中作过描述。显然他们二位认为基本物理原理又动摇了,又回C1924?925q前后的极端紊ؕ状态,又需要大胆的新的理论框架Q又需要大胆的新的猜测。他们二一q多的合作研I的态度与方法,和我q一代物理学家所熟?zhn)的完全不同。我认ؓ(f)U学史家从他们这ơ合作细节中Q也许能够窥到1924?925q间Q他们创建Exclusion Principle(不相容原?Q与创徏矩阵力学时的心理状态。这研I历史细节的工作我以为极值得做,但是至今q没有h做过?/span>

1961q夏天,我到斯坦大学访问,恰yFairbank?span lang="EN-US">Deaver在做导圈中通量量子化的实验。这个实验把我引入超导领域,后来从而发展出ODLRO观念?span lang="EN-US">1963q开始,ZL有ODLRO的数学模型,我和吴大峅R杨振^做了许多计算Q又回到我在芝加哥时研究q的W二个题目:(x)Bethe?span lang="EN-US">1931q文章。可是这一ơ我们是从扩大了的角度研I?span lang="EN-US">Bethe的问题,所以自然地引入了g?span lang="EN-US">(Continuation)的观c(din)用此观念,Bethe的复杂的方程式就受到控制了,可以向许多方向发展了?span lang="EN-US">1966?span lang="EN-US">1969q间Q杨振^和我利用此观念,写了好几颇有䆾量的文章。事后分析一下,q次l过仍然是上文所提到?/span>兴趣→准备工作→H破口模式,可是“准备工作”与“发展”之间有了外来的新因素:(x)从扩大了的角度研I?span lang="EN-US">Bethe的方E式。所以,把问题扩大往往?x)引导出好的新发展方向?span lang="EN-US">

事实上,1954q米?dng)斯和我所做的工作Q把늣学的规范不变观念扩大到非阿贝?dng)规范不变,是扩大问题的另一个实例?span lang="EN-US">

1966q我d普林斯顿Q接受纽U州立大?span lang="EN-US">(SUNY)新创建的x(StonyBrook)分校的聘仅R在x我开始与研究生接触。我自己很少收研I生Q一生只毕业q大U十个博士生。不q我影响了好几位不是我自qx博士生。他们本来都x理论高能物理Q我告诉他们理论高能物理?span lang="EN-US">50q代?span lang="EN-US">70q代虽有辉煌的成,但是C70q代末一个年Mh很难搞q去。而且q入80q代Q因为大加速器太昂贵,识者认为前途堪忧。但是年青h不了解这一点,以致全世界聪明的研究生进入这一行的特多Q造成_少僧多的现象?span lang="EN-US">

受了我的影响好几位石溪博士生与博士后改入了别的领域,例如加速器原理和生物物理,今天十分成功Q他们都很感Ȁ我早q给他们的劝告。这个经验所l的启发是:(x)一个研I生最好不要进入粥僧多的领域?span lang="EN-US">

?span lang="EN-US">14 范曾?span lang="EN-US">2004q所作大?span lang="EN-US">

上面讲到了好多项我个人多q来得到的启发与感受Q?span lang="EN-US">

(1)一斚w直觉非常重要Q可是另一斚w又要?qing)时吸取新的观念修正自己的直觉?span lang="EN-US">

(2)和同学讨论是极好的真正学?fn)的Z(x)?span lang="EN-US">

(3)博士生ؓ(f)N目感到沮丧是极普遍的现象?span lang="EN-US">

(4)最好在领域开始时q入一个新领域?span lang="EN-US">

(5)兴趣→准备工作→H破?span lang="EN-US">

(6)物理中的NQ往往不能求一丑֮全解冟?span lang="EN-US">

(7)和别论往往是十分有用的研究Ҏ(gu)?span lang="EN-US">

(8)永远不要把所谓“不验自明”的定律视ؓ(f)是必然的?span lang="EN-US">

(9)把问题扩大往往?x)引导出好的新发展方向?span lang="EN-US">

(10)一个研I生最好不要进入粥僧多的领域?span lang="EN-US">

其中我觉得特别值得注意的是Q兴→准备工作→突破口。下面我Ҏ(gu)从兴趣到准备工作到H破口的三步曲做两点补充Q?span lang="EN-US">

(1)我父亲是研究数学的,我小时候他很自然地l我讲了一些“鸡兔同W”、“韩信点兵”等四则问题。我学得很快Q他很高兴。很多年以后在美国,我有三个孩子Q他们小时候我也介l给他们“鸡兔同W”、“韩信点兵”等问题Q他们也都学得很快,我也很高兴。可是我与他们有一个区别:(x)我父亲介l给我四则问题之后,q了一q他再问我,我都记得很清楚;我的孩子们,我一q后再问他们Q他们就把四则问题完全忘得精光。结论:(x)外来的信息如果能够融入个子里面的软g之中Q就可能?x)“情有独钟”,有l发展的可能Q像是一_小U子Q如再有好土壤、有阛_、有_(d)可能发展成一U偏?span lang="EN-US">(taste)Q可以ɘq个人喜Ƣ去ȝ某类问题Q喜Ƣ向哪些方向d“准备工作”,如果再幸q的话,也就可能发展Z个突破口Q而最后开q果?span lang="EN-US">

(2)诗h、画家范曾于2004q作了一张大?span lang="EN-US">(见图14)送给南开大学陈省w数学研I所。画上他题了一首诗Q其最后七个字是锤炼出来的丽诗句Q真情玅(zhn)铸文章。范曾从来没有和陈先生、也没有和我Q谈L(fng)学创作的q程。他的诗句似乎表明艺术家的创作过E也和科学家一样遵循同L(fng)三步曲吧?span lang="EN-US">

参考文?span lang="EN-US">

[1]杨振?span lang="EN-US">. M教学四十q?span lang="EN-US">. 香港三联书店, 1985. 114

[2]张奠?span lang="EN-US">. 杨振宁文?span lang="EN-US">. 华东师范大学出版C?span lang="EN-US">, 1998. 705

[3]杨振?span lang="EN-US">. 曙光?span lang="EN-US">. 三联书店, 2008. 311?span lang="EN-US">312

[4]杨振?span lang="EN-US">. M教学四十q?span lang="EN-US">. 香港三联书店, 1985, 118

[5]请参?span lang="EN-US">Cronin?span lang="EN-US">1992q演讌Ӏ?span lang="EN-US">C. N. Yang and CP Violation?span lang="EN-US">. 见?span lang="EN-US">ChenNingYangQ?span lang="EN-US">A Great Physicist of the Twentieth Century?span lang="EN-US">, Ed. C. S. Liu andS. T. Yau, International Press, 1995

[6]杨振?span lang="EN-US">. M教学四十q?span lang="EN-US">. 香港三联书店, 1985, 120

[7]张奠?span lang="EN-US">. 杨振宁文. 华东师范大学出版C?span lang="EN-US">, 1998. 21

[8]Poincar Henri. Science and Method. Dover, 1952. 56

[9]Yang C N. Selected Papers 1945?980 With Commentary. World Publishing Corporation, 1994, 20

[10]Yang C N. Selected Papers 1945?980 wth Commentary. World Publishing Corporation, 1994, 67

[11]杨振?span lang="EN-US">. 曙光?span lang="EN-US">. 三联书店, 2008. 364?span lang="EN-US">365

[12]Yang C N. Selected Papers 1945?980 With Commentary. World Publishing Corporation, 1994, 241

[13]q互作用包括θ、τ、β等衰变

[14]江才?span lang="EN-US">. 《吴健雄?span lang="EN-US">. 复旦大学出版C?span lang="EN-US">, 1997. 193

[15]杨振?span lang="EN-US">. 物理, 1986, 15(11): 690; 张奠?span lang="EN-US">. 杨振宁文?span lang="EN-US">. 华东师范大学出版C?span lang="EN-US">, 1998. 530

转自《物理?st1:chsdate year="2012" month="2" day="16" islunardate="False" isrocdate="False" w:st="on">2012q?span lang="EN-US">2?span lang="EN-US">16?/st1:chsdate>

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