细推物理须行乐,何用浮名绊此身 追忆李政道:他提出宇称不守恒,更改变了很多人的命运

资讯 » 科技探索 2024-08-06

资料图:2010年6月,李政道在上海世博会“科技创新与城市未了”主题论坛上演讲,身后是其亲手画作的伽利略像 陈正宝 摄

李政道,对如今的普罗大众来说,似乎没有那么亲近。人们大抵记得,那座坐落张江、追求“天问”,以这个名字命名的研究所;在对科学稍有了解的人口中,则会说出“诺贝尔物理学奖”“宇称不守恒”这般细节和片段;当然,绕不开的,还有那段与合作者之间令人扼腕的决裂……

云山苍苍,江水泱泱,先生之风,山高水长。当地时间2024年8月4日凌晨,著名美籍华裔物理学家李政道在美国旧金山家中去世,享年97周岁。

这位出生于上海的物理天才少年成名,在战火中求学,1946年赴美深造。1956年,他和杨振宁提出了弱相互作用中宇宙不守恒的猜想,次年获实验证明后即斩获诺贝尔物理学奖,时年31岁——历史上第二年轻的诺贝尔物理学奖得主。功成名就后的李政道,牺牲自己大量的研究时间,几乎又以一己之力促成中美联合培养物理类研究生计划(CUSPEA),让近千名中国学生得以赴美学习物理学。

放眼世界科学界,大概也没有谁能像李政道一样科艺双馨,且孜孜不倦地推动两者的融合。就像他说的,科学和艺术,是一枚硬币的两面。

这是一位天才的故事,但实际上,它是关于更多的人……

图说:2005年,李政道在复旦大学作报告 记者 张龙 摄

华人首获世界最高科学荣誉

回顾李政道的求学和研究经历可以看出,他确是世所罕见的物理学天才。

1926年11月,李政道出生于上海,祖籍江苏苏州。受战乱影响,少年的求学之路坎坷,但仍凭借惊人的毅力,于1943年以同等学力考入浙江大学,后转学至西南联大,先后得遇“中国雷达之父”束星北、“两弹一星元勋”王淦昌、“中国物理学之父”吴大猷等名师传道授业,物理才华渐显,学问之志益坚。

1946年9月,李政道赴美求学,在芝加哥大学师从诺贝尔物理学奖获得者、物理学大师恩利克·费米——彼时的芝大,有着最活跃的物理前沿研究。和导师一样,李政道习惯自学,不喜欢接受别人的成果,而是用自己的方法从零开始,构建起整个知识体系。在大洋彼岸,他很快崭露头角,于1950年获得博士学位。

图说:1948年,李政道在导师费米的指导下制作“大计算尺” 来源/上海交通大学李政道图书馆

“束老师帮助我建立了我对整体物理的了解和自信,使我一生受益。到了西南联大,我跟吴大猷先生也是一样的,后来跟费米教授也是一样的。”李政道如是回忆恩师。

更令人咋舌的,是他和杨振宁斩获诺贝尔奖的速度——13个月。1956年,时任哥伦比亚大学教授的李政道和杨振宁二人,在美国《物理评论》上发表了合作提出的宇称不守恒理论假设。宇称不守恒定律是指:在弱相互作用中,互为镜像的物质的运动不对称。

用大白话来说,过去科学界认为,一个粒子的镜像与其本身性质完全相同;而李杨二人深入研究后大胆断言,两个相同的粒子如果互相照镜子的话,在镜子里和镜子外衰变方式不一样。

图说:1957年,李政道在哥伦比亚大学的普平物理实验室接受美国《粒子物理》杂志采访来源/上海交通大学李政道图书馆

1957年,多组科学家几乎同时通过实验结果证实了这一理论假设。从此,宇称不守恒真正被承认为一条具有普遍意义的基础科学原理。当年10月,两人被授予诺贝尔物理学奖——这是华人首获这一世界最高科学荣誉,极大地提振了民族自信心和自豪感。

在斯德哥尔摩诺贝尔奖宴会上发表获奖演讲时,李政道特别提到了《西游记》中孙悟空和如来斗法,他谦卑地说道,“在寻求知识的过程中,我们可能取得了快速的进步。但我们必须记住,即使到了佛陀的指尖,我们距离绝对真理仍然非常遥远。”

李政道晚年还活跃在物理学学术研究的前沿,直到84岁退休前,他依然在发表研究论文。

“比‘宇称不守恒’更有意义”

11位欧美和中国等地科学院的院士,300多位在各类科学技术组织中担任职务或成为会士,百余人获得各类科技大奖,还有400多位是发明家或企业家……这些成功,都与中美联合培养物理类研究生计划(China-U.S. Physics Examination and Application,CUSPEA)直接相关,而李政道无疑是其中的关键先生。

1972年,李政道再次踏上祖国故土。此时的他已经是世界一流的理论物理学家、诺贝尔物理学奖得主。可在参观一些科研院所后,担忧涌上心头:当时国内的科研水平和运行状况都让他极为忧虑。

他决定亲自回国授课。1979年5月到7月,连续七周,北京科学会堂都挤满了关心物理学前沿进展的人们。为了让国内科研人员尽可能快地走到国际前沿,李政道将原来应该用一到两年讲授的课程内容集中在两个月内讲完。

“我深感,为加快祖国科学技术人才的培养,只在国内举办讲座补课是远远不够的。我从自己的成长经历中深切感到,必须尽快为祖国的一批年轻人创造系统学习和发展的机会,特别是让他们能到美国世界第一流的研究院和大学去系统学习,这才是培养人才的一个长远之计,也是我义不容辞的责任。”李政道曾这样回忆。

图说:1985 年,李政道(左三)专程到洛杉矶参加 CUSPEA 代表团总结活动来源/上海交通大学李政道图书馆

或许,某种程度上,李政道是想通过CUSPEA为这些年轻人提供机遇并复制自己的成功。在那个特殊的年代,他反复游走于中美各所大学之间,发挥自己的影响力,最终促成了CUSPEA项目,让915名青年学子得以赴美学习物理学。在长久的隔绝之后,中美两国的留学渠道由此重新开启。

李先生曾说:“在CUSPEA实施的十年中,粗略估计每年都用去约三分之一的精力,虽然这对我是很重的负担,但我觉得以此来回报给我创造成长和发展机会的祖国母亲和老师是完全应该的。”

后来,这一培养模式又推广到生物化学(CUSBEA)和化学(CGP)领域,累计选拔1600余人赴美留学……近半个世纪后回看,李政道推开的这扇门依然影响深远。他曾说,CUSPEA有意义,有价值,从某些方面来说,比宇称不守恒还有意义。

资料图:“CUSPEA之家”,也是李政道-秦惠䇹故居

中国科学院院士、CUSPEA学者协会会长汤超撰文深情追忆:“在那个百废待兴的时代,CUSPEA开辟了中国学生赴美国大学留学的通道。这一极具前瞻性的破冰之举,打开了‘走出去’的大门,具有重要的历史功绩和历史意义,也改变了我们的命运。”

“艺术与科学是一枚硬币的两面”

“艺术与科学是同一枚硬币的两面,它们同是源于人类活动最高尚的部分,都追求着深刻性、普遍性、永恒和卓越。”李政道的这段名言,在中国知识界几乎尽人皆知。他本人也躬身为“艺术和科学”作出了示范。

李政道曾邀请李可染、吴作人、黄胄、华君武、吴冠中、常沙娜、袁运甫等艺术大师为中国高等科学技术中心举办的国际科学学术会议创作主题画,产生了大批科学与艺术融合的珍品。

图说:1987年5月,李政道为中国高等科学技术中心召开的“用并行机的格点规范理论国际学术研讨会”创作主题画《格》来源/上海交通大学李政道图书馆

1987年,他为“格点规范场论”国际学术研讨会设计了题为《格》的主题画。“格点规范场论”是处理量子场论的一种非微扰方法,本质是用有限的格点替代连续时空中的场来进行运算;而“格”在中文中所组成的格致、格范、格正、格量等亦有探究与测量之意蕴。作品《格》中毛笔大字由李政道亲自书写,背景则是他在哥伦比亚大学用于格点计算的并行机的线路图。远看,颇具音乐性和节奏感。

过去每逢新春佳节,李先生会将亲手绘制的贺年卡送给朋友们。2005年是农历乙酉年,当年的贺卡是三只刚从蛋壳里钻出来的小鸡。他还在画下诙谐地写道:“上海家乡话,‘蛋、代’和‘鸡、继’均同音”,因而“谁知蛋鸡哪先生,祗愿代代有继人”。其实,倡议设立“少年班”提前储备基础科学人才、发起CUSPEA为青年学子提供赴美系统学习的通道,都是这一思想的体现。

吴冠中在为《李政道随笔画选》写的序言中说:“政道兄的作品中充分体现了形式构成之视觉美感,点、线、块面、曲、直、奔驰、紧缩,这些画家的专业之技,却正是科学家眼中的自由法则。在无法之法中表现了对象的生动体态及情之所钟。”

如今,先生设立的李政道科学与艺术讲座基金,正不断推动科学与艺术互融的创新文化形式向更高、更深层次迈进。

资料图:2022年李政道科学与艺术讲座基金系列活动上展出的诺贝尔物理学奖奖章和证书 记者 陶磊 摄

“细推物理须行乐,何用浮名绊此身。”这句古诗出自杜甫所作《曲江二首》,也是李政道最喜欢诗句之一。他曾写道:“这一非凡的诗句,道出了一个科学家工作的真正精神。不可能找出比‘细’和‘推’更恰当的字眼,来刻画对物理的探索。”

和一生追寻真理、报效祖国、徜徉科艺海洋的旅途相比,诺贝尔奖,或许只是李政道人生中的一个注脚吧。

记者 郜阳 易蓉

李政道与上海的不解之缘



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