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四蓦然回首话沧桑4(第4页)

在联大给我影响最深的两位教授是吴大猷先生和王竹溪先生。吴先生现在住在台湾,在清华大学和交通大学兼课。他是在美国退休后,到台湾去的。他对我发生很大的影响,是因为我的联大学士论文是跟他写的。我在1941年的秋天去找他。他答应收我为他的学生,给了我一本《》(《现代物理评论》),叫我去研究其中一篇文章,看看有什么心得。这篇文章讨论的是分子光谱学和群论的关系。我把这篇文章拿回家给父亲看。他虽不是念物理的,却很了解群论。他给了我狄克逊()所写的一本小书,叫4做(《近代代数理论》)。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味。因为它很精简,没有废话,在20页之间就把群论中"表示理论"非常美妙地完全讲清楚了。我学到了群论的美妙,和它在物理中应用的深入,对我后来的工作有决定性的影响。这个领域叫做对称原理。我对对称原理发生兴趣实起源于那年吴先生的引导。相片47是吴先生和我1982年合照的。

王竹溪先生于一月底在北京逝世,逝世时71岁,是北京大学副校长、物理系教授。我在1942年西南联大毕业以后,进了西南联大的研究院,又念了两年,得到了硕士学位。为了写硕士论文,我去找王竹溪先生。那时他是很年轻的教授,刚从英国回来不久。在王先生指导之下,我写了一篇论文,是关于统计力学的。这篇论文把我引导到统计力学的领域。以后40年间,吴先生和王先生引导我走的两个方向——对称原理和统计力学——一直是我的主要研究方向。

科学研究与风格

1944年至1945年之间,我在联大附中教了一年书。1945年的夏天,动身到美国去。那时候中国和美国之间没有商船或航线来往。所以我乘飞机先到加尔各答。在加尔各答等了3个月,等到了...上的空位。这种船叫(自由船),每艘载几千个在中、印、缅地区的美国兵回国去。船上留一二百个床位给非美国军队的人乘坐。我和一组清华留美同学,一共二十几个人,一同坐上了这样一艘运兵船。船舱非常挤,睡的床共有4层,每层只有两尺高。在**不能坐起来。我们住在船最底下的"统舱",里面有好几百人。周围都是美国兵。他们看见来了些年轻的中国学生,以为可以赚一点钱,于是拿出牌来要和我们打扑克,幸亏我们没有人同意。

那时我们都是第一次接触整天说英语的人。我还清楚记得,很多话我都听不懂,到了美国后也没听见人讲过。到60年代美国讲"脏话"运动发生以后,我才懂得从前听见是些什么话。

我在联大读书的时候,尤其是后来两年念研究院的时候,渐渐能欣赏一些物理学家的研究风格。我特别佩服的三位是爱因斯坦()、费密()和狄拉克()。他们都是20世纪的大物理学家。他们三个人的风格是不一样的。可是他们的风格有一个共同点,就是都能在非常复杂的物理现象之中提出其精神,然后把这精神通过很简单但深入的想法,用数学方式表示出来。他们的文章是单刀直入,正中要害的。我比较不能欣赏海森堡()的风格。海森堡是20世纪的一位大物理学家。他的测不准原理是量子力学的基础。可是他的研究方法不是能引起我的共鸣的。

一般念文史的人,可能没有了解科学研究也有"风格"。大家知道每一个画家、音乐家、作家都有他自己独特的风格。也许有人会以为科学与文艺不同,科学是研究事实的。事实就是事实。什么叫做风格?要讨论这一点让我们拿物理学来讲吧。物理学的原理有它的结构。这个结构有它的美和妙的地方。而各个物理学工作者,对于这个结构的不同的美和妙的地方,有不同的感受。因为大家有不同的感受,所以每位工作者就会发展他自己独特的研究方向和研究方法。也就是说他曾形成他自己的风格。

后来我到普林斯顿去看我的一位老师张文裕教授。他现在是中科学院高能物理研究所所长;那时正在美国访问。张先生告诉我,费密打仗期间曾在洛斯阿拉漠斯(),听说他已经决定要到芝加哥去当教授。这就是我成为芝加哥大学研究生的道理。

有血有肉的物理学:芝加哥大学

在芝加哥,我跟费密有很密切的关系。他在教授普通的课以外,还开了一门特别的课,讲授特别选出来的题目。我受他的影响很深。我接触很多的另一位是泰勒()教授。大家知道,他后来被称为"氢气弹之父"。泰勒的物理学的一个特点,是他有许多直觉的见解。这些见解不一定都是对的,恐怕90%是错的。不过没有关系,只需要10%是对的就行了。而且他不怕他讲的见解可能是错的。这给了我很深的印象。

刚才我和大家提过,我跟吴大猷先生学了分子光谱学跟群论之间的关系。学的方法,主体是推演法:是从数学推演到物理的方法。泰勒所注意的是倒过来的方法。他要从物理的现象引导出数学的表示。换句话说,他着重的归纳法。我跟他接触多了后,渐渐了解到他的思考方法的好处。因为归纳法的起点是物理现象。从这个方向出现,不易陷入形式化的泥坑。

我在芝加哥大学念了两年半,得到了博士学位,回想起来,确实学到了很多东西:不仅是一般书本上的知识,尤其重要的是方法与方向。刚才已经提到过方法了:归纳法。方向呢?通过当时芝加哥大学研究的气氛,我接触到一些最能有发展的研究方向。我常常想,我是很幸运的。在联大我有了一个扎实的根基,学了推演法。到了芝加哥受到新的启发,学了归纳法。掌握了一些新的研究方向。两个地方的教育都对我以后的工作有决定性的作用。

我最近这些年常常到中国访问,发现中国的大学所教的课程往往是非常之深的。有所谓"四大力学"。每一个大学物理系的学生都要花很长的时间去念这四门很深的理论课。"四大力学"是不是重要的呢?当然是重要的。没有人能否认"四大力学"是物理学的骨干。不过,物理学不单只是骨干。只有骨干的物理学是一个骷髅,不是活的。物理学需要有骨头,还需要有血、有肉。有骨头又有血肉的物理学,才是活的物理学。

做实验的经验

我还没有到芝加哥大学念书的时候,已深深感觉到,我对实验接触得太少。当时的愿望,是到芝加哥大学之后,一定要写一篇实验论文。我本来计划跟费密做实验。可是那时候我是一个外国人,不能进到阿尔罔国立实验室()。而那时费密的实验室在阿尔罔,所以我的计划没有成功。后来费密介绍我到艾里逊()教授的实验室去工作。

当时,艾里逊的实验室要造一套40万电子伏的加速器。这在当时是相当大的。他有五六个研究生跟他做,我是其中之一。在他的实验室的18至20个月的经验,对于我后来的工作有很好的影响。因为通过了这经验,我领略了做实验的人在做些什么事情。我知道了他们的困难,他们着急一些什么事情,他们考虑一些什么事情。换言之,我领略了他们的价值观。另外对我有重要作用的是,我发现到我动手是不行的。那时候我们的实验室有个笑话,说"凡是有爆炸的地方一定有杨振宁"。

在做了18个月的工作以后,我的实验不太成功。这倒不完全是我的错误,因为那个题目是一个做不出来的题目。有一天,泰勒来找我。他问,你做的实验是不是不大成功?我说,对了。他说:"你不必坚持一定写出一篇实验论文。你已写了理论论文,那么就用一篇理论论文作毕业论文吧。我可以做你的导师。"我听了这话很失望,因为我确实是一心一意想写一篇实验论文的。我说需要想一想。想了两天,决定接受他的建议。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。有的朋友说这恐怕是实验物理学的幸运。

普林斯顿高等学术研究所

我1948年夏得了博士学位之后,在芝大做了一年的教员(),1949年春天,奥本海默()到芝加哥大学来演讲。他是一位重要的物理学家,在美国社会中十分有名,因为他主持了战时制造原子弹的工作。1947年起他做普林斯顿高等学术研究所的所长。那里理论物理人才济济。他来芝大演讲后,我去找泰勒及费密,说我希望到该研究所去做研究。请他们给我写推荐信,他们都替我写了。奥本海默很快就回信说他接受我去。然后,费密对我说,高等学术研究所是一个很好的地方。不过不宜久居,因为里面研究的方向太理论化,容易变成形式主义,容易与实际的物理问题脱离关系,"有点像中古的修道院"。我是非常佩服费密的,所以他的话我深深记在心里头。他说,我应该去一年,然后回到芝加哥来。

普林斯顿高等学术研究所的研究气氛非常活跃。主要是一群年轻人经常讨论,经常辩论。当然也有剧烈的竞争。刚才我已讲过,费密曾建议我到普林斯顿一年以后回到芝加哥去。我知道他的看法是对的。1950年初奥本海默聘我长期留在普林斯顿研究所。考虑了好久,我决定留下。倒不是因为奥本海默的坚留,也不是忘记了费密的话,而是因为那个时候我在杜致礼(按:即日后的杨振宁夫人)。"",香港好像叫"拍拖"。她那时候在纽约念书,离普林斯顿很近。所以我就留下了。

40年代末,50年代初,物理学发展了一个新的领域。这个新的领域是粒子物理学。我和我同时的物理工作者很幸运,和这个新领域一同成长。这个领域在50-70年代乃至今天,一直有长足的发展,影响了人类对物质世界的结构的基本认识。这一点,我自己觉得我很幸运:一个年轻的人,在初出茅庐的时候,假如走进的领域是将来大有发展的,那末他能够做出比较有意义的工作的可能也就比较大。

在普林斯顿的时候,有一天,《生活》杂志要访问我,派了一位摄影师来照相。就在我的办公室里照了一张照片。当时我的桌子上堆了一大堆"预印本"。我说搬掉再照,他说不要不要,就这样很好。结果照出来后,我才知道为什么他是摄影师而我不是。

跳出象牙塔:石溪纽约州大

我几十年来的研究工作主要集中在统计力学跟粒子物理学中对称原理两方面。很幸运的,多年来,我有很多非常杰出的合作者。其在跟我合作得时间最长,最有成绩的是李政道跟吴大峻。李政道现在是哥伦比亚大学教授,吴大峻是哈佛大学教授。还有一位米尔斯(),跟我合作的时间虽然不很长,但成果是很有意义的。他现在是俄亥俄州大学教授。

普林斯顿高等学术研究所是一个有名的研究所,是一个最成功的、名副其实的象牙之塔。我在普林斯顿前后17年。那是我一生之中研究工作做得最好的时期。那么,为什么要走出象牙之塔?这个问题,从那时候直到今天,常常有朋友问我。他们问走出了象牙塔是否后悔?我的回答始终是:不后悔。世界不只有象牙之塔,还有很多很多别的事业。比如说建立石溪分校、建立中文大学就是。这些事业的重要,跟象牙之塔的重要是不同的。很难说哪一个更重要。

我接受了石溪分校的聘请以后,托尔校长从纽约州申请到特别的计划,成立了理论物理研究所,请我主持。很幸运的,在其后17个年里头,直到今天,有过很多很杰出的人到我们研究所来做教授,研究员或者学生。狄拉克教授在1967年、1969年和后来访问过石溪好多次。他是我在中国做学生时已经最佩服的三位近代物理学家之一。所以他来我非常高兴。他现在已经80岁了。在我们研究所的杰出人员中,我特别要提出的是一位来自南朝鲜的教授,叫做李昭辉。我最早认识他,是1960年前后他到普林斯顿高等学术研究所来做研究员的时候。我发现他有深入的、直觉的物理见解,是杰出的年轻人才。1965年底,他已经是宾夕法尼亚大学的正教授了。我请他到石溪来工作,他很高兴地接受了。这是我对石溪分校的贡献中很重要的一面。他在石溪从1966年到1973年这7年中间,作出十分重要的工作,是他一生学术工作的顶峰。1973年,费密实验室成立,请了他去做理论物理部门的主任。不幸的是,1977年他在一次撞车事件中被撞死了。这是物理学界一个很大的损失。

访问中国

1971年夏天,美国跟中国冻结了多年的外交关系开始有一点解冻的迹象。我于7月间去中国访问了一个多月,那时从美国到中国去的学术界人士可说绝无仅有。为什么我着急要去呢?因为我看得出来,两个国家根据当时的国际形势,是在试探是否可以有些有用的接触,当时越南战争还没有结束。我很怕这刚打开一道小缝的门在几个月之内又会再关闭起来。而我个人很想回到我26年没有看到过的祖国去看看,跟我的老师、朋友和亲戚们见面。在那以前,我曾经跟我的父亲、母亲和弟妹在日内瓦和香港见过。不过我还有很多别的亲戚多年没有见到了。那年7月我在巴黎中国大使馆拿到签证,自巴黎乘法航飞到了上海。在中国的期间,我去了上海、合肥、北京和大寨。中国的天翻地覆的变化给了我深刻的印象,个人情感上的感受绝不是三言两语可以描述的。

回顾

1982年9月我60岁了。古人叫耳顺之年。有机会回想了一下我念物理、做研究工作、做教师的经验,我觉得我是非常非常幸运的。在绝大多数和我同年岁的人都有着种种困难的遭遇的时候,我却有很好的老师,很好的合作者,很好的学生。而且在物理学界以外有很多很多的朋友。很幸运的,我的读书经验大部分在中国,研究经验大部分在美国,吸取了两种不同教育方式的好的地方。又很幸运的,我能够有机会在象牙之塔内工作了17年,现在在象牙之塔外也工作了17年。回想一下,我给我自己一个勉励:应该继续努力。

生命奥秘的破译者们

作者:沃森

詹姆斯·杜威·沃森(1928——),美国遗传学家。生于芝加哥。1961年获理学博士学位。1956年到哈佛大学任教,1961年成为教授。主要研究分子生物学。与英国生物学家克里克共同阐明分子双螺旋形结构,设计出结构模型,回答了遗传物质自行复制问题。提出的双螺旋结构模型被认为是20世纪生物学最重要的发展。二人同莫里斯共获1962年诺贝尔生理学和医学奖。著有《基因分子生物学》等。

我从来没有看见克里克表现过谦虚谨慎的态度。在别人面前他或许是那样的,可是我从来没有理由这样去评价他。这同他现在享有的盛名毫无关系。现在,人们经常谈论他,谈论时往往颇带敬意,总有一天他会被公认为属于像卢瑟福或波尔一类的人物。但在1951年秋并非如此,当时我到剑桥大学卡文迪什实验室参加一个由从事蛋白质三维结构研究的物理学家和化学家组成的小组工作。那时,他35岁,还完全默默无闻。虽然最接近他的同事们已经认识到他思考问题敏锐、深刻,并常常向他人请教,但一般地说,他不太被别人赏识,并且许多人觉得他太夸夸其谈了。

佩鲁兹是克里克所在单位的领导人。他是出生于奥地利的化学家,1936年来到英国。他从事结晶血红蛋白质射线衍射的资料收集工作已经有10多年了;那时刚刚开始有点苗头。卡文迪什实验室主任布喇格爵士极力帮助他。作为一个诺贝尔奖金获得者,又是晶体学奠基人之一,布喇格几乎花了40年的时间一直在观察着射线衍射法,解决了越来越困难的结构问题。一种新方法能阐明的分子结构愈复杂,布喇格就愈是高兴。因而在战后几年里,他对解决所有分子中最复杂的蛋白质分子结构的可能性简直入了迷。在行政工作允许的情况下,他经常到佩鲁兹的办公室去同他讨论新近积累的射线资料。然后,他就回家,想想能否对这些资料作点解释。

有许多戏剧性事件伴随着他的新想法应运而生。它们使实验室的气氛大大活跃起来。实验室里有些实验常常要持续几个月甚至几年之久。这种活跃气氛部分地是由于克里克嗓音的音量所引起的。他比其他任何人的嗓门都高,说话又快。听到他的笑声,就知道他在卡文迪什实验室的哪个地方。特别是当我们有闲细听他的谈话,并坦率地对他说,他那不着边际的话使我们摸不着头脑的时候,我们每个人都享受过他谈笑风生所引起的愉快。只有一个人不是这样,克里克的谈笑经常打扰布喇格爵士。他的嗓门之大常常使布喇格躲到一个更为安静的房间去。布喇格难得到卡文迪什茶室去,因为那意味着要容忍茶室中克里克震耳欲聋的谈笑声。布喇格即使不去茶室,也是不得安宁的。他的办公室外的走廊有两次被克里克工作的实验室不断漫出的水淹没。克里克被自己的理论吸引着,竟忘了把抽水机龙头上的橡皮管缚紧。

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