杨振宁
杨振宁的学问人生
101日是杨振宁90周年诞辰。
杨振宁是最先获得诺贝尔奖的中国人、安徽人,是学贯东西、名扬中外的大科学家。在杨振宁九秩寿辰前夕,我们在其出生地合肥谈“杨振宁的学问人生”这个话题,我首先想到的是胡适50年前去世时,曾有一副著名的挽联:
新文化中旧道德的楷模
旧伦理中新思想的师表
同为安徽人的杨振宁,论贡献应当和胡适相伯仲。我想能不能这样评说他呢?
融汇东方传统文化的师表
吸纳西方先进科学的楷模
杨振宁多次说过,他“一生中最感到自豪的贡献是帮助改变了中国人自己觉得不如人的心理作
用,帮助中国人增加了自信心。”是啊,当年这位持中国护照前往瑞典出席诺贝尔奖颁奖典礼的著名物理学家,献身现代科学,毕生为之奋斗。他以自己杰出的成就改变和影响着世界对中国的偏见和中国人的自卑心理,他以自己独特的地位为促进中美和中西方学术文化交流做出了不可磨灭的贡献。
人生:求索之路
11年前的1025日下午,笔者陪同杨振宁参观安徽大学徽学研究所后,又陪他登上安大礼堂讲台。“各位老师各位同学,今天这么多人来听我的演讲,我很感动。我想,因为我是合肥人才有这么多的听众的到来,这恐怕只是百分之十的原因;而百分之九十的原因是因为,我是中国人!”杨振宁这番开场白激起全场热烈的掌声。
杨振宁1922101(农历八月十一日)生于合肥城内四古巷家宅。
若干年中,杨振宁一直铭记着祖父、父亲读书立业两件事,并以此作为进取的动力。
祖父杨邦盛18岁时在凤阳原籍应考得中秀才。旧时成例,客籍童生可以不回报考原籍,但就地应试须由廪生二人具保,而请廪生每位要二两银子的礼钱。就因为杨家驹拿不出这四
两银子,不得已让儿子步行150千米回凤阳应考。杨家当时经济拮据之窘况,可以想见。杨邦盛中秀才后,白天在家设蒙馆授徒,藉以糊口,晚上则自修深造,多年不辍。
父亲杨武之22岁毕业于北京高师(今北师大)本科,回中学母校省立二中(今合肥一中)任教并兼舍监(训育主任)。住读生中少数纨绔子弟赌博宿娼常深夜不归。血气方刚的杨武之忠于职守,决意整顿。他重申校规,宣布晚9时半关门熄灯落锁,并自掌钥匙。某夜,那伙人越墙而入,借口看戏耽搁而横生衅端,手持铁叉、木棒搜寻杨武之,他幸被同事隐匿而免伤害。但当局处理软弱,连校方开除闹事学生也因多方掣肘而牵延难决。杨武之愤而离校去省城怀宁,在省立一女师(今安庆菱湖公园附近的二中)教书并刻苦自学,后考取省官费留美,1927年获数学博士学位。翌年杨武之回国,先后任教于厦门大学、清华大学、西南联大、复旦大学,卓然而成数学名家。杨武之尝言,不经合肥省立二中的那场风波,不会发愤出国,将和其他老同事一样,终老于中学教师职。
杨振宁后来回忆道,他头六年在合肥的生活,现在只依稀记得很少的一些情景。例如城池很小,有城墙和护城河,西北角荒芜等,印象最深的是那时军阀混战,常常打到合肥来。开仗时惊慌失措的人们要“跑反”,跑到乡下或医院里去躲避。因为医院是外国教会办的,在
那里比较保险。一次“跑反”后回到四古巷家中,3岁的杨振宁居然在房子一隅发现异常——一个子弹洞。6岁时,杨振宁随父母同往厦门,并上小学。杨振宁后来曾谓父亲把他带到厦门也就把他从18世纪带到19世纪,他第一次见到香蕉,第一次喝到牛奶,第一次吃到牛肉,也第一次用上抽水马桶。
一学年后,1929年秋,杨振宁又随父母迁居北平。杨武之始执教于清华大学。杨振宁在清华园内住了8年,先上校内的成志小学,1933年考入北平崇德中学。19377月初,15岁的杨振宁在这里上完中四,即将升入中五即高中二年级时,日本全面侵华战争爆发。杨振宁一家又一次卷入“跑反”的队伍中。他们一次次倒车,日夜兼程,返回合肥。 9月初,杨振宁在庐州中学高二班借读。到11月上旬,学校迁往45千米外的合肥南郊的三河镇张家祠堂暂时上课,杨振宁在那里又读了七八个星期的书。
19381月,按电报约定,杨武之自长沙迎至合肥安庆公路上的桃溪镇,杨振宁则随母由三河溯丰乐河赶至桃溪镇,一家人终于团聚。此时,清华已由长沙再迁至昆明,与北京大学、南开大学组成西南联合大学,杨武之接家小去那儿教书。战时的旅途艰难复杂,杨武之携妻带子,经安庆、汉口、广州、香港和海防、河内、河口,其间转换过好几种交通工具,最后乘窄轨列车于2月份抵达昆明。
杨振宁在昆明昆华中学高二续读了一学期书。夏天,鉴于辗转流离内地的中学生非常之多,教育部临时宣布一项措施:所有学生不需文凭,可按同等学力报考大学。杨振宁遂以高二学历参加统一招生考试,考入西南联合大学化学系,入校改上物理系。
西南联大本科4年、研究生2年,是杨振宁全面学习专业知识并确定物理学主攻方向的重要时期,尽管当时的教学和生活条件相当之差。教室是铁皮顶的平房,窗户没有玻璃,冬天又冷又透风,夏天顶棚烤得闷热难当,下雨天叮当之声非常之响。宿舍是茅草棚,坑坑洼洼的地上,支起20张上下铺,每个宿舍竟睡上40人。实验室设备少得可怜,较贵重的仪器往往要放在大口径空汽油桶里,不用时放在地下掩体内,以避敌机轰炸。图书馆藏书有限,所订的杂志往往一两年以后才能收到。饭厅里没有桌椅,米饭里倒多的是沙子,菜蔬奇缺,学生营养不良,日常使用的笔记本都是用未漂染的粗纸订的,厚薄不匀,很容易破。但老师严谨的治学态度、同学们饱满的学习热情以及上下一致的爱国精神,弥补了物质条件的不足,弦歌在这里得以再续。
当时,西南联大的师资力量是国内一流的。杨振宁在这里先后受业于赵忠尧、吴有训、周培源、吴大猷、王竹溪、马仕俊、陈省身等教授。1944年杨振宁西南联大研究院毕业。
学问:攀登极顶
1945年夏,已考取“庚款留美生”的杨振宁从昆明乘DC3螺旋浆运输机到印度的加尔各答,在那里等了两个半月,搭上一艘美军运兵船,睡在四层铺的统舱里,熬过一个个不眠之夜,终于在1124日抵达纽约,又在圣诞节前夕赶到芝加哥大学。19461月,杨振宁在芝大注册,成为该校物理系的研究生。他先后师从物理学大师费米、狄拉克和泰勒,取得博士学位。
上个世纪40年代末到50年代,物理学发展了一个新领域——粒子物理学。杨振宁适时地站到了研究的前沿,他和他的合作者、亦是来自中国的同事李政道博士共同从分析宇称守恒定律方面突破。
1956年夏天,针对当时发现的一些新粒子有着令人非常迷惑的现象却无法解释,杨振宁和李政道在美国石溪附近的布鲁克海文实验室展开研究。他们大胆设想,左右对称即宇称守恒这件事差不多完全对,却不是完全都对,不是绝对的对,在弱力量里不对,在弱力量里宇称不守恒。他们提出,用一组设备,再用另一组如同前者的镜中映相的反过来的设备,两组同时做以弱力量为主要环节的实验以确证不对称。这一年的5月底6月初,由杨振宁在
病床上口授、杜致礼执笔写出论文《在弱作用中宇称是否守恒?》,经李政道修改后,622日打印毕标上布鲁克海文国家实验室编号BNL=2819,旋投给《物理评论》杂志。《物理评论》随即刊出,但把标题由设问句改为陈述句《弱相互作用中的宇称守恒问题》。
杨振宁和李政道在世界上首提“至少在弱相互作用的领域内,宇称并不守恒”的理论,一语既出,石破天惊。当然,也有一些人对此理论持怀疑态度,也难怪,宇称守恒定律毕竟是根深蒂固。不久,在美国的华人物理学家吴健雄女士郑重宣布:她已观测到“弱相互作用下的空间宇称不守恒”,从而证明宇称守恒定律并不普遍适用。世界看好“宇称不守恒”的发现,诺贝尔奖评审委员会看好它的发现者。19571031日,瑞典皇家科学院宣布,本年度诺贝尔物理学奖授予李政道和杨振宁博士。
19571210日,瑞典首都斯德哥尔摩,诺贝尔奖颁奖仪式隆重举行。贺宴开始,手捧鲜花的杨振宁、杜致礼夫妇分别由瑞典王国王后和国王相挽,在夹道相迎的人们的热烈的掌声中,步入大厅。作为最先获得诺贝尔奖殊荣的中国人,杨振宁即席演讲:
陛下、殿下、女士们和先生们:首先,请允许我感谢诺贝尔基金会和瑞典科学院对我和夫人的热情款待……诺贝尔奖是1901年设置的。就在同年发生了另一件具有巨大历史意义的
重要事件。这个事件后来对我个人的生活道路产生了决定性的影响,并有助于联系到我现在参加1957年诺贝尔盛会。承蒙诸位惠允,我将花几分钟讲一下这个事件。
杨振宁话锋一转,他在似乎不合时宜地回顾了1901年结束的那场“欧洲多国和美国军队入侵北京”和中国义和团运动后满怀深情地说:“我以自己的中国血统和背景而感到骄傲;同样,我为能致力于作为人类文明一部分的源出西方的现代科学而感到自豪。我已献身现代科学,并将竭诚工作,为之继续奋斗。”宴会上再次响起长时间热烈的掌声。
当杨振宁和杜致礼夫妇在颁奖晚宴后的舞会上翩翩起舞之时,在万里之外的上海,有一对老人也沉浸在欢乐和喜悦之中,那就是杨振宁的父母杨武之、罗孟华。忆及19517月上旬,收到振宁拍来的儿子已在美国平安出世请求爷爷命名的电报,武之先生当即复电,给长孙取名“光诺”。他希望将来能光耀于诺贝尔奖的遗(wèi)孙之愿,想不到仅过6年便由儿子“提前”实现了中国诺贝尔奖!
杨振宁和李政道获诺贝尔物理学奖名垂青史,历久弥珍。但物理学界许多人认为,杨振宁的最高成就是1954年他和美国教授米尔斯(Mills)创立的非交换规范场论,后来被称作杨米尔斯场或杨米尔斯方程(YME)。当时,杨振宁和米尔斯同在布鲁克海文实验室的一个
办公室。针对新发现的粒子非常之多,而它们的结构是怎么构成的,它们又怎样合起来构成分子、原子和一切物质,即规范场(Gauge field),这是杨振宁在西南联大做研究生时就有过的想法,至此水到渠成。杨振宁和米尔斯的论文发表后,一开始并没有引起多少人的注意,只是普林斯顿高级研究所请杨振宁去演讲了一次,另外杨振宁在哈佛大学主动演讲了规范场这个题目。
文化:中西包容
杨振宁“开蒙”自母亲膝下。5岁时,他居然认得汉字3000多。他念的头一本书是《龙文鞭影》,6岁在父亲面前已能把“龙”文背得非常之熟了。虽然只是机械地背诵而不能解释书中的意思,但父亲还是高兴地送给他一支钢笔,这种“自来水”的笔是小振宁从未见过的洋玩意儿。他后来一直记得小时候每年家中的大门对都写着:“诗书继世,忠厚传家”。这幅对联是中国传统的名联之一,也可将上下联按平仄调整为“忠厚传家远,诗书继世长”。
父亲的成功对小振宁的影响巨大。杨武之认为,中国古文一定要从小就学,背点诗词歌赋,将来一生都有好处。童年的杨振宁不但背了不少唐诗,还从父亲那里学到了朝代沿革和干支顺序口诀。上初中时有一次听父亲说起,他当年考安徽官费留美生时,有那么一道
数学题是Sin(A+B)=SinACosB+CosASinB,这是后来一般中学生做的题目,可见当时中国教育水平之低。他常常钻到父亲的书房里,尽情地翻阅着书架上父亲珍爱的各种书籍,渐渐对数学产生了浓厚的兴趣。例如看到著名数论学家哈代(Hardy)的书中有一“每个整数都是四个平方数之和”定理,他即特别留意,并排列了一些数值较小的数试试,果真如此,十分欣喜。
杨振宁究竟是何年加入美国籍的?当时他为什么要申请入美国籍?
杨振宁1982年在一篇文章的后记里这样写道:
1945年到1964年,我在美国已经生活了19年,包括了我成年的大部分时光。然而,决定申请入美国籍并不容易。我猜想,从大多数国家来的许多移民也都有同类问题。但是对一个中国传统文化里成长的人,作这样的决定尤其不容易。一方面,传统的中国文化根本就没有长期离开中国移民他国的观念。迁居别国曾一度被认为是彻底的背叛。另一方面,中国有过辉煌灿烂的文化。她近100多年来所蒙受的屈辱和剥削,在每一个中国人的心灵中都留下了极深的烙印。任何一个中国人都难以忘却这100多年的历史。我父亲在1973年故去之前一直在北京和上海当数学教授。他曾在芝加哥大学获得博士学位,他游历甚广。但我
知道,直到临终前,对于我的放弃故国,他在心底里的一角始终没有宽恕过我。

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