杨振宁:跨越百年的科学大家

2021-11-18 21:11刘颖
时代邮刊·上半月 2021年11期
关键词:杨振宁杨先生

刘颖

1957年,时年35岁的杨振宁因提出弱相互作用中宇称不守恒定律与李政道一起获诺贝尔奖。他提出的杨-米尔斯规范场理论是20世纪物理学的突破性成果之一。

诚如同为诺奖得主的丁肇中对这位跨世纪科学大家的评价:中国人在国际科学坛上有建立不朽之功绩者,乃自杨振宁始。不仅如此,杨振宁还为中国学术与世界接轨、中国科学人才的培养和学科建设、中美沟通交流作出了重大贡献。

天才科学家

1922年,杨振宁出生于安徽合肥。父亲杨武之是留学归国的数学博士,任教于清华大学,杨振宁随父母在名师云集的清华园度过了八年快乐充实的童年时光。开蒙时,父亲发现他数学天赋极佳,曾欣然写下:振宁似有异禀,吾欲字以伯瑰。但身为数学家的父亲没有急于求成,而是让孩子先打好人文基础。温暖的家庭氛围让杨振宁养成了平静温和的性情。

1937年,日寇的炮火摧毁了清华园的宁静。后来,杨振宁随家人南迁至西南联大。物质条件异常艰苦的西南联大却拥有众多顶尖学者,在吴大猷和王竹溪等导师的引领下,杨振宁极早地进入了20世纪后半叶物理学发展最快的两个领域:对称性和统计力学。这使得杨振宁后来作为庚款留美学生进入芝加哥大学时,能迅速与学术前沿接轨。他的同学惊讶地发现,这位来自战火频仍的中国的同学,虽然总是谦逊地坐在后排,但在物理领域的所知所见竟高于他们,甚至可以做他们的老师。

考虑到祖国建设的需要,留学之初杨振宁选择了实验物理。在阿里森实验室的两年,是他科研生涯中最为痛苦的阶段。在实验室里,他总显得笨手笨脚,阿里森喜欢说一个笑话:哪里有杨,哪里就有爆炸。杨振宁甚至因此得了一个绰号——“黄色危险品”。

后来,杨振宁决定放弃实验物理,全力投入到自己擅长和热爱的理论物理领域。凭借对称与不变性领域的博士论文和后续研究,杨振宁成为了“用群论与场论分析对称的专家”。校长哈钦斯在授予他博士学位证书时特别指出:“这位青年学者的成就,证明人类在高度智慧层次上,东方人和西方人具有完全相同的创造能力。”

在以费米为首的顶级理论物理学家圈子里,杨振宁与科学家们展开热烈讨论。在中国文化熏陶下长大的杨振宁善于沟通交流,富有合作精神。进入普林斯顿高等研究院后,他最重要的合作者是同样来自西南联大的李政道。普林斯顿院长奥本海默曾说,自己最喜欢看到的风景,就是杨、李二人走在普林斯顿的草地上。两人优势互补,共同创造了许多重大科研成果。其中最耀眼的,便是宇称不守恒定律,两人因此获得1957年诺贝尔物理学奖。

在探索当时物理学界关注的θ-τ之谜的过程中,杨、李二人通过大量计算推导出宇称不守恒的结论。起初这一研究结论并不被学界看好,但在华裔科学家吴健雄女士通过复杂的实验验证这一假设后,迅速引起轰动,它让人类对自然界有了全新的认识。他们的获奖,激励很多华人学子走上了科研之路。

35岁就获诺贝尔奖,看似“出道即巅峰”,而后来杨振宁又越过了更多更高的山峰。作为20世纪最重要的物理理论框架之一,杨-米尔斯规范场理论被学界公认为杨振宁一生最高的科学成就,它开辟了物理研究新境界,启发了包括特霍夫特、温伯格、维尔切克等在内的诺贝尔物理学奖获得者的工作。

杨振宁对物理学发展作出了巨大贡献,是人类历史进程中当之无愧的伟人。

至诚爱国者

在诺奖晚宴上,杨振宁说:“我是中西文化融和与冲突的产物。我既为我的中国根源和背景骄傲,也为投身起源于西方文明的现代科学感到满意。”后来他又讲道:“我一生最重要的贡献是帮助中国人改变了觉得自己不如人的心理,我想我在科学工作方面的成就帮助中国人增加了自信心。”

因为现实压力和特殊处境,1964年杨振宁加入了美国国籍,放弃了自出国算起保持了近20年的中国国籍。对此他心里很难受,他在《文选暨评注》中写道:“对一个在中国传统文化里成长的人,做这样的决定尤其艰难。”2015年,杨振宁放弃美国国籍,正式成为中国公民。

由于“冷战”的影响,在中美关系“解冻”前,杨振宁和父母见面的次数屈指可数。在仅有的几段相聚时光中,父亲总是很激动地跟他讲新中国的巨大变化,讲国内工业和科学技术如何突飞猛进。他明白父亲的苦心,对新中国他同样充满信心。但他也知道,当时中国的环境还无法满足他做研究所需的条件,他忘不了少年时目睹父亲和一些学者因条件所限放弃科研的遗憾。

1971年父亲病重住院,杨振宁费尽周折回国探病。作为中美关系缓和后第一个回国的华人科学家,他向周总理建议,中国应加强基础科学理论研究,大力培养理论人才,在当时可谓空谷足音。这次回国杨振宁还与邓稼先取得了联系,他从邓稼先的信中了解到,中国的原子弹完全是由中国人自己造出来的,他深感自豪。

返回美国后,杨振宁发表了题为《为有牺牲多壮志,敢教日月换新天》的演讲,字里行间洋溢着对新中国的深情厚望。人们大多知道中美两国关系的缓和绕不开“乒乓外交”,但是未必了解这番演讲对于美国人重新认识中国的意义。

杨振宁不仅四处发表演讲,还参与了留美学界的“保钓运动”。他以杰出华人科学家的号召力,迅速成为旅美华人中的领袖级人物。他的思想和言論,唤醒了一代旅美华人的爱国情感,改变了诸多美国人对新中国的印象,促进了中美关系的发展。

杨振宁非常关心祖国科研事业的发展,他多方奔走募集资金,设立了中美教育交流基金会(CEEC),资助多位中国学者去美国深造。葛墨林教授曾说:“有一次杨先生发烧,不顾夫人劝阻,自己单程开车约两小时参会,为CEEC争取捐款。”“我有责任帮助中美建起一座桥梁。在中国发展科技的征途中,我应该贡献一些力量。”杨振宁说。

“未老莫还乡,还乡须断肠”,是杨先生多年的感叹。2003年底,81岁的杨振宁回到中国定居,他将自己在清华园中的住所命名为“归根居”。他受邀主持建设了清华大学高等研究院,还在清华大学亲自为本科生授课。曾任清华大学校长的陈吉宁这样评价:“在杨振宁推动下成立的清华大学高等研究院,不仅在学术前沿研究方面作出了重要贡献,也对清华大学的办学理念和管理体制产生了深远影响。”

清华大学高等研究院成立初期,杨振宁给研究院捐献了100万美元现金,这是他绝大部分积蓄。之后,他通过各种渠道又募集到了1500多万美元资金存账。他还把每年的工资都捐给了清华,自己去香港中文大学讲学,以供家里开销。杨先生生活低调简朴,却对清华慷慨奉献。

今年杨振宁在百岁之际的座谈会上,以《但愿人长久,千里共同途》为题发表了讲话,这句话也是1971年邓稼先来信的结束语。杨振宁说:“我觉得50年后的今天,我可以自信地跟稼先说,我懂你‘共同途的意思,我这以后50年符合你‘共同途的瞩望,我相信你也会满意的。”

幸运尘世客

杨振宁是个公认的天才。也正如他的挚友黄昆院士所形容的,杨振宁是一位显得最正常不过的天才。他为人谦逊热情,在数理人文、人际交往、家庭关系、命运选择等方面都展现出一种得心应手的平衡感。上天赐予他罕见的科学天分和创造力,除此之外,他又是一个得享尘世幸福的普通人。他的原生家庭温暖和睦,他和两任妻子感情都很好,三个子女皆事业有成。

朱邦芬院士曾称赞过杨先生的君子之风。有一次杨振宁请朱邦芬夫妇吃饭,饭后送他们回家,还主动下车给朱邦芬的太太开了车门。这种待人谦逊平等的态度,“不是每个大科学家都有的”。

杨振宁不仅是科学大家,也是一位能量很大的社会活动家。正是得益于他善于沟通合作的特质,他才能奔走于中美之间,为中国的科研事业和国际发展争取更多的支持。在杨振宁等的示范带领下,海外科学家逐步开启了与中国的交流互动,让中国科学重新站到了世界的舞台上。

虽然常常高蹈于理论物理的玄妙空间中,杨先生在现实世界里又极务实。因为经历过战争时期的艰苦生活,他在实现物质丰盈之后,仍然表现得像个精打细算的会计。姚蜀平教授曾讲过,在谈到中美学术差别的话题时,时年60岁的杨振宁对研究经费做了非常详细的计算。正因为了解经济条件对科研工作的限制,杨振宁才想方设法为中国的科研募集资金。

杨振宁的第二段婚姻颇受关注。陪伴杜致礼走完4年患病岁月后,在杨振宁心中,翁帆是上天赐予他的“最后礼物”,如今两人已经相携走过17载。曾与杨先生共事的葛墨林教授撰文说,翁帆对杨振宁体贴入微,几次大病,如果没有她,杨振宁恐怕难以挺过。有人问杨先生如果没有遇到翁帆,是否仍会再婚,他老实回答:会。他坦承害怕一个人老去的孤独。天才亦有和普通人一样的爱与惧,对人生、对自我,他率真诚实。

他的率真性情也表现在敢讲真话、不怕得罪人。1978年中央向杨振宁征求关于建造高能加速器的意见。明知领导同志在热切地等待他表示支持,他还是表明了反对态度。2016年多名外国诺奖得主建议中国建造超大对撞机,国内也有附和的声音,但杨振宁发表了《中国今天不宜建造超大对撞机》一文,从成本效益和学科前景的角度予以否定。在这个问题上与他针锋相对的丘成桐院士却说:“(超大对撞机所进行的)这些实验背后的基础理论都要用到杨先生的学说。每一次突破后,我们对杨先生的学问都更加佩服。”

作為当今在世的杰出物理学家,杨振宁的成就在世界范围内已经获得了历史性的高度评价。他并不计较个人得失,他关心的是超越个人的事情。正如翁帆所说:“他本可以做一个高居于科学金字塔顶端的活神仙,可是他对国家民族的责任感,让他义无反顾地坚持做他认为重要的事情。”

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