楊振寧,奧本海默和普林斯頓高等研究所

2023-09-13     商務印書館

原標題:楊振寧,奧本海默和普林斯頓高等研究所

世界歷史上,像奧本海默那樣,生活充滿了戲劇性( 或者說悲劇性)的人物並不多見:他的同輩人曾認為,奧本海默才氣有溢,卻沒有對物理學做出什麼重大貢獻,這更增加了他一生的悲劇色彩。這種說法現在已有改變。他同G.VolkomH Snvder 關於黑洞的開創性的工作,今天被承認是一個偉大的貢獻。在未來的歲月里,他的這一工作肯定要在物理學和天文學中起著越來越重要的作用。

——楊振寧《奧本海默的悲劇》後記,1983年出版

最近諾蘭的傳記電影《奧本海默》上映以來,奧本海默和普林斯頓高等研究所的物理學家們受到了很多關注和討論。

由於電影涉及大量物理學理論和物理學家,許多網友表示,《奧本海默》觀影門檻較高,於是提前紛紛「惡補」歷史和物理知識。

說起來,普林斯頓高等研究所所長奧本海默雖然與楊振寧沒有師生之誼,但是在普林斯頓高等研究所的年月里,奧本海默一直是楊振寧的領導,楊振寧也一直沒有忘記他。

1965 年,奧本海默私下告訴楊振寧,他預備退休,問楊振寧對此有什麼意見。楊振寧認為:「獲得這個榮譽一年半之後宣布退休,看來是再恰當不過了。

奧本海默又說,他將向高等研究所的董事會建議,請楊振寧接任空缺下來的所長之職。

……

今天為大家分享《楊振寧傳(最新增訂版)》的內容,一起跟隨楊振寧了解他與奧本海默在普林斯頓高等研究所的故事。

楊振寧的學術黃金時期:

普林斯頓高等研究所的17年

1949年到1966年,楊振寧在普林斯頓高等研究所工作了17年。17年是楊振寧的學術黃金時期:

1954年,他與米爾斯合作提出了楊一米爾斯規範場理論,這使得楊振寧成為20世紀繼愛因斯坦、狄拉克之後的又一位寫出奇妙的能量基本結構方程的理論物理學家,並於1994年為此獲得了北美地區獎金最高的科學獎——鮑爾獎;

1956年他與李政道合作提出在弱相互作用中宇稱不守恆的理論,為此他和李政道獲得了1957年諾貝爾物理學獎

這一時期他總共發表了110多篇學術論文,在粒子物理學和統計力學兩個領域獲得了重要的研究成果

來到普林斯頓高等研究所:

奧本海默收到費米、特勒的推薦信

很快就給楊振寧寄出了邀請函

楊振寧到普林斯頓起因於奧本海默的一次演講。

奧本海默是美國著名的理論物理學家,在第二次世界大戰中,由於在研製人類第一顆原子彈過程中做出卓越的貢獻,被人們稱為「美國原子彈之父」。奧本海默於1925年畢業於哈佛大學物理系,1925年到1926年到英國劍橋大學盧瑟福的手下進修,1927年又到德國哥廷根大學在馬克斯·玻恩的指導下進修。1928年回到美國,把量子力學也帶到了美國。20世紀30年代,他對於美國理論物理學有重要的貢獻,所有那時候美國年輕的理論物理學家基本上都出自他的門下,形成了一個頗有名氣的物理學學派

普林斯頓高等研究所所長奧本海默,1962年攝於日內瓦

楊振寧曾經說:「毫無疑問,從30年代至『二戰』初期,美國的理論物理中心是環繞在奧本海默的周圍。」

奧本海默第一個提出電子有電子的反粒子,質子有質子的反粒子,它們是完全不同的粒子,從而糾正了狄拉克的錯誤,他最重要的貢獻是提出了黑洞理論,可惜的是在他1967年因癌症去世時,黑洞理論還沒有得到科學界普遍的承認。

在第二次世界大戰期間,他被美國陸軍的格羅夫斯將軍選中,擔任研製原子彈的洛斯阿拉莫斯實驗室的總負責人戰後於1947年開始擔任普林斯頓高等研究所所長。

1949年春,奧本海默應邀到芝加哥大學做學術演講。當時奧本海默已經不再繼續做研究,但是他非常關注物理學前沿的發展,並且經常向物理學家們介紹這些前沿的研究。這一次他到芝加哥大學演講的內容,是當時非常熱門的量子電動力學重整化(renormalization)問題,而在芝加哥大學,費米、特勒等人都沒有在這方面做什麼研究。楊振寧當時大約覺得這研究很有意思,因此對奧本海默的演講很有興趣,不由動了心想到普林斯頓去工作一段時間。於是,他請費米和特勒為他寫封推薦信給奧本海默。他們很高興地為楊振寧寫了推薦信。楊振寧在回憶中說:

1949年春,我請費米和特勒把我推薦給普林斯頓高等學術研究所所長奧本海默,因為我申請到那裡去做博士後。費、特兩人好心地滿足了我的要求。我接到聘書時,費米勸我在那裡至多待上一年,不要太久,因為他覺得高等學術研究所的研究方向一般說來太抽象。事實上,他和阿里森、特勒一道出面同芝加哥大學當局談妥,保證在1950年把我返聘回來

離開芝大時,我清楚地知道,三年半的時間裡(1946-1949),我得益於芝大匪淺。不過,我還是熱切地盼望到普林斯頓高等學術研究所去,尤其是泡利和朝永振二郎預定將要到那裡去訪問。同時,在那裡還有許多才華出眾的青年理論物理學家,如K.Case(凱斯)、FJ.Dyson(戴森)、RJost(喬斯特)、RKarplus(克普斯)、NKroll(克勞爾)和JM.Luttinger(魯丁格)等等,他們被認為是重整化理論的活躍分子。

再說奧本海默收到費米、特勒的推薦信以後,很快就給楊振寧寄出了邀請函。1949年秋天,楊振寧就來到了普林斯頓高等研究所。

在這個研究所里只有人數不多的世界一流的研究教授,他們在研究所里有高額的薪水,不受外界任何影響地進行他們自己喜歡的研究。沒有學生,沒有教室,只有研究教授和來訪問的年輕優秀學者。

楊振寧原來打算只在普林斯頓高等研究所工作一年,但奧本海默十分欣賞這位年輕的中國學者。據楊振寧自己說,那時在普林斯頓高等研究所的博士後很多,有二三十人,奧本海默決定留他,很可能是因為他欣賞楊振寧有自己的興趣,有自己的看法,不隨意追逐熱門課題。因此一年結束之後,到了1950年春,奧本海默給了楊振寧在高等研究所為期五年的聘書。

經過一段時間的思考後,楊振寧最後決定留在普林斯頓高等研究所。

楊振寧,1949年秋攝於美國費城

關於奧本海默挽留楊振寧,還有另一方面的原因,那就是奧本海默出任普林斯頓高等研究所所長之職以後,決心對這個研究所來一次大的改革。1935年奧本海默曾經訪問過這個研究所,但是並沒有給他留下深刻的印象,他在當時給弟弟弗蘭克(Frank Friedman Oppenheimer1912--1985)的一封信中寫道:「普林斯頓是一個瘋人院,那些聞名於世的知識分子在這塊荒地上唯我獨尊。」

奧本海默當時大約沒有想到,自己在12年之後會被任命為這個研究所的所長。他接受任命以後,決心對研究所來一次重大改革。當時研究所的思想家們大多年齡偏大,而且相互之間可以說是「雞犬相聞,老死不相往來」,非常缺乏合作研究精神。蓋爾曼(MurrayGell-Manm,1929-2019,1969年獲得諾貝爾物理學獎)曾經在這兒待過一段時間,他說:「這所高等研究所在傳統上就沒有合作的精神。它成立時的初衷就是讓一些頂尖的思想家們在這兒不受任何外界干擾地獨立思考。但是到了當今時代這種方式已經沒有效率可言。愛因斯坦也許另當別論,他已經和當代物理學的主流脫節。他不需要和別人討論什麼,因為年輕人對他的思考已經沒有興趣,他對別人的想法同樣也沒有興趣。但是對其他人來說,只有合作才能獲得成果。」

作家埃德·瑞吉斯(EdRegis)在《誰能取代愛因斯坦的位置?》書中指出;「奧本海默作風果斷,在歷任所長中可以說是絕無僅有。他肯定會更加重視物理學,這是毫無疑問的,但是他更加重視的是成員的年輕化。這一點倒是頗得所里的一些「元老」的贊成。例如愛因斯坦就曾經擔心聘用年齡大的人「會使得研究所變成養老院』。奧本海默雷厲風行,引進了不少的年輕的幹才,其中有派斯、戴森、李政道和楊振寧等人。奧本海默似乎有神明在保佑,在他引進的幾位中,楊振寧和李政道到研究所不過幾年,就推翻了一個自然界的「定律」——宇稱守恆定律,獲得諾貝爾物理學獎。」

楊振寧婉言謝絕奧本海默的建議:

接任普林斯頓高等研究所所長

1965年,這年春天,普林斯頓高等研究所所長奧本海默決定,1966年他將從高等研究所所長的職位上退休。楊振寧覺得奧本海默選擇這個時機退休是聰明和恰當的,因為這位曾經紅極一時的「美國原子彈之父」,由於反對研製氫彈和其他一些原因,1954年被他的國家羞辱了:原子能委員會橫奪了他的國家安全許可權,認為他不再適合擔任公職,美國政府再也不需要他的意見和諮詢服務了。

正在他遭難時,普林斯頓的教授們聯名寫了一封信,希望研究所能夠留住奧本海默。他們寫這封信的原因是擔心原子能委員會主任劉易斯·施特勞斯(LewisStrauss)會落井下石。施特勞斯本來是奧本海默以前的好友,但是在「奧本海默案」中,他曾經向美國總統艾森豪說過不利於奧本海默的壞話,正好他又是普林斯頓研究所的董事長,所以大家不免擔心他會乘機趕走奧本海默。聯名信起了作用,奧本海默繼續留在普林斯頓高等研究所當所長。

1963年奧本海默才重新獲得國家的尊崇。這一年122日,美國剛上任的總統詹森親自將費米獎授予奧本海默,並在演說中感謝奧本海默為美國做出的貢獻。忍住淚水的奧本海默則說:「總統先生,您必定是具備了很大的勇氣和慈悲才能頒這個獎給我,對我來說,這代表著我們未來子孫的好預兆。」

1965年,奧本海默私下告訴楊振寧,他預備退休,問楊振寧對此有什麼意見。楊振寧認為:「獲得這個榮譽一年半之後宣布退休,看來是再恰當不過了。

奧本海默又說,他將向高等研究所的董事會建議,請楊振寧接任空缺下來的所長之職。楊振寧認真考慮了奧本海默的建議,幾天以後給奧本海默寫了一封信:「我能否當一名出類拔萃的所長是值得懷疑的,但毋庸置疑的是,當研究所所長決不會讓我高興。」

亞伯拉罕·派斯在他寫的《奧本海默傳》中提到這件事:「奧本海默告訴楊,他想建議楊作為他的繼任人,但是楊謝絕了。」

楊振寧剛把奧本海默的建議婉言拒絕了,托爾和龐德的建議又來了,怪不得楊振寧說:命運似乎有意安排要改變我的生涯。

楊振寧在普林斯頓高等研究所已經工作了17年,已經成為這個研究所資深的理論物理學家,並且為研究所帶來了很高的榮譽。再說楊振寧本人的重大成就都是在這兒做出來的,要想遽然做出決定離開這兒,顯然是十分困難的。這一年楊振寧已經43歲,過了不惑之年,許多人認為,楊振寧很可能會像愛因斯坦54歲時到普林斯頓高等研究所以後那樣,一直心安理得地留在這個理想的位置上,不再輕易變動。楊振寧也有同樣的想法:

我喜歡這裡樸實無華的喬治式建築和平靜的、嚴謹的氣氛。我喜歡它延伸到林中小吊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,住在這裡的人都在默默地思考自己的事情。研究所的終身教授們全是第一流的,到這裡訪問的人一般說來也都很出色,它是一座名副其實的象牙之塔。

經過一番認真的考慮之後,楊振寧於19654月底前後做出了決定:接受石溪分校愛因斯坦講座教授的席位,並告知石溪分校的校長托爾,他決定於1966年到石溪就任新職。

以上內容整理自《楊振寧傳(最新增訂版)》(楊建鄴 著),小標題、段落有調整

《楊振寧傳(最新增訂版)》

楊建鄴 著

了解楊振寧先生人生歷程、科學成就、

思想軌跡、家國情懷的扛鼎之作

延伸閱讀:

《我知道的楊振寧》

葛墨林 口述並審定;金鑫 整理

《晨曦集(增訂版)》

楊振寧,翁帆 著

楊振寧論文選集1945-1980(2020年再版)

《SELECTED PAPERS 1945-1980 With Commentary(2020 Reprint)》

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/ae13ac40fb4975c34f840d9f37a45927.html







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2024-09-03