李政道2007年访谈记:诺贝尔基金会官网主编在宇称不守恒定律五十周年后对李政道的专访

2024-09-05 01:38   湖北  

2007年12月9日,诺贝尔基金会官网主编亚当·史密斯采访1957年诺贝尔物理学奖得主李政道。

李政道谈到了他的诺贝尔物理学奖,讲述了他在二战中断学业后如何自学物理的迷人故事,以及他最终如何获得芝加哥大学的奖学金,师从诺贝尔奖得主恩里科·费米。他还谈到了费米独特的指导方法以及他如何尝试以同样的方式教导他的学生。最后他还探讨了为什么我们正在进入物理学研究的一个充满挑战的新时代,以及物理学对团体和全球伙伴关系的必要性。

亚当·史密斯:李政道,1957年与杨振宁共同获得诺贝尔物理学奖,欢迎来到斯德哥尔摩。2007年您再次来到这里庆祝该奖项颁发50周年。回顾您1957年获得诺贝尔奖的那段时光,您认为从那时到现在,公众对诺贝尔奖的看法是否发生了变化。

李政道:我并不是一个善于衡量公众的人,但如果情况确实如此,我当然不会感到惊讶。这是因为,尽管在1957年,诺贝尔奖已经广为人知,但它只有56年的历史,而到现在已经有一个多世纪了,我想说,至少诺贝尔物理学奖确实记录了20世纪和本世纪初物理学的整个发展历程。我认为那是一个伟大的时期,也是一个伟大的记录。

亚当·史密斯:您认为1957年您获奖的报道和现在一样多吗?比如,您1957年就在哥伦比亚大学了,对吧?您获奖时,他们是否像现在一样为您举办派对?

李政道:我认为这可能从诺贝尔奖开始就一直如此,并且一直持续到现在,因为它是一个盛大的活动。

亚当·史密斯:我认为,1957年的奖金数额和奖金价值要小得多。

李政道:从数字上讲是的。

亚当·史密斯:就庆祝活动而言,情况并没有太大变化。他们现在做的事情和当时差不多。

李政道:他们一直非常一致,非常出色。

亚当·史密斯:您因推翻了被认为是物理学基本定律之一的理论而获奖。您证明了基本粒子在弱方向上没有宇称,据我理解,这基本上意味着您证明了基本粒子具有手性,它们具有右手性或左手性。人们是否仍然可以做一些改变人们对物理学基本定律的看法的工作,还是那个时代已经过去了?

李政道:我希望这仍然是真的。我们一直在与自然抗争,挑战从未削弱我们的理解,并引导我们走向更深的谜题。

亚当·史密斯:我记得我曾听过1973年物理学奖得主伊瓦尔·贾埃弗的讲座,他引用了理查德·费曼的话,他说费曼在当物理学家时很享受当物理学家的时光,因为他说现在是我们发现自然基本定律的时代,这样的时代不会再来。所以他暗示自己是在正确的时机成为理论物理学家。

李政道:我认为人们,尤其是那些已经取得成功的人,经常会认为他们正处于正确的时机。但是,我不同意认为这样的时机不会降临到后代身上。

亚当·史密斯:您在发现之后非常迅速地获得了奖项,这几乎是您工作的直接结果。这在任何时候都肯定是不寻常的情况,但我想现在可能更不寻常。

李政道:也许是,也许不是。很难说。人们首先要问为什么?不是说你在一年内就获得了奖项。为什么一个相当深奥的想法在一年内就被大家相信是真的?所以人们不得不问这个问题。不是关于奖项。这是因为我认为在物理学发现中,有很多比宇称更重要的发现。但是所有伟大的发现都有一个模式,因为人类对自然的努力。现在以广义相对论、狭义相对论为例,这些例子都适用。通常,当你有一个绝妙的想法,后来被证明是正确的,但是当你提出这个想法并重新确立为事实时,这需要时间,原因是所有的实验证据和理论思想通常齐头并进。

现在我给你举个迈克尔逊和莫雷测量光速的例子。与地球自转无关。你测量光沿地球自转方向和逆地球自转方向传播的速度。速度是一样的。现在,如果测量是瞬间完成的,每个人都会意识到发生了一些非常奇怪的事情,但实验花了几十年的时间。它总是处于边缘,要么是真的,要么不是真的。这种挣扎与理论思想的形成相辅相成,所以即使你有一个理论思想,在这个例子中就是爱因斯坦的狭义相对论,也需要时间来验证它,而由于这个时间以及理论家产生这个想法的时间,这个准备时间和获得建议的时间会比这更长。

宇称守恒定律并非如此。我们必须了解特殊情况。宇称守恒定律被指出后,吴实验和安布勒实验开始进行,实验持续了几个月。我对此非常确定。但一旦每个人都知道这是真的,你就会四处寻找,几天之内就会出现近100种不同的实验。它无处不在。这是因为它是一种思维障碍。没有人去寻找它。

亚当·史密斯:所以从实验方面来说,你在理论工作中设定了需要进行的实验的参数,然后就没有技术障碍了?

李政道:吴的实验并不是最简单的实验,但他们肯定会测试这个想法。这需要低温,所以花了几个月的时间。而且它的效果是100%。所以毫无疑问它的准确性。但一旦它被知道,几天之内就会有十几个实验。人们这样做了。然后在一个月内有近100次实验。因此,理论思想与自然的准确性可以在短时间内毫无疑问地得到验证,这也使诺贝尔委员会更容易做出决定。这也许可以解释。

亚当·史密斯:以爱因斯坦为例,你必须等待日食才能进行其中一项测试。

李政道:因为理论思想和实验准确性通常齐头并进。它们甚至有节奏。所以一个迈出了一步,另一个需要几十年才能确保它是正确的。所以即使在最好的情况下,也需要更长的时间。

亚当·史密斯:让我们集中讨论一下你所说的,这是一种思维方式的改变。人们刚刚接受了奇偶校验存在的想法,他们无法跳出这个思维方式。

李政道:这只是部分正确,因为奇偶校验的想法是一个更古老的想法。当量子力学开始发展时,人们意识到了奇偶校验。基于对称性思想。然后你验证存在的“测试”,所以它们是/- – -/。但事实证明这些都不是验证。虽然使用了奇偶校验的思想,人们也对其进行了测试。拟合了数据。但实际上数据并不支持左右对称或左右不对称。一个很好的例子是考克斯(我认为是在30年代做的)的实验。

他首先用电子做了一个实验。并试图验证一个理论公式。但没有验证成功。然后每个人都说那是错的,因为元音是奇偶校验。当然这个实验不可能是正确的。后来碰巧他的电子源,第一个实验,是β衰变,现在那是一束弱电子束。然后他通过加热把它变成了热电子图像。然后验证成功了。所以这很好。这是人们说是的一个例子。

亚当·史密斯:所以人们在30年代就看到了它,它处于β衰变中,可以被看到。

李政道:是的,但实验当然是边缘性的,而是用更强的光源强化和重复实验。然后进行检查。但强光源不是β衰变。它是通过加热热电子发射进行的。所以这无法检查,因为没有人愿意质疑它,人们认为一致性表明了这一点。因此有很多例子,因为人们使用宇称的概念来分类。他们发现的东西与这个想法一致,所以他们认为他们已经验证了。所以我们现在谈论的是数百次实验。不只是一个。

亚当·史密斯:所以您和杨教授决定亲自研究所有这些实验证据,看看它们是否站得住脚。

李政道:在整个访问过程中。我们得出结论,根本没有任何证据。所以我们必须进行特定的实验来测试它。现在进行这些实验的技术都已准备就绪,因此一旦在很短的时间内发现它,在跨过第一个门槛几天后,几个月后真相就毫无疑问地确立了。

亚当·史密斯:这又引出了一个问题,是什么导致几个30岁出头的人挑战这样一个公认的说法?我的意思是你的年龄。是什么促使你挑战这一点?

李政道:我认为其中一个原因是所谓的奇异粒子的行为。这是来自宇宙辐射。它被称为Theta-Tau谜题。可能解释起来太长了。无论如何,有一个谜题,它是两个粒子。显然它们是不同的,因为它们具有不同的宇称。它们的寿命相同。而且它们的质量相同。那么为什么会有双倍呢?

亚当·史密斯:所以这是你和其他人观察到的现象?

李政道:我没有看到,但实验者看到了。我也看到了他们的工作。但这个难题,Theta-Tau难题,曾被激烈讨论过。这比宇称不守恒的工作早了两三年。然后,可能是因为我以不同的方式学习物理,可能用不同的方法,所以我质疑我们有什么证据。这种好奇心,质疑这一点,然后,这可能与我自己的背景有关。然后,这是在1956年,有一个关于奇异粒子的实验,/- – -/ 太少了。这个实验是由Steinberger和Schwartz做的。他们俩都因其他实验获得了诺贝尔奖。后来我在哥伦比亚大学的亲密合作者。结果是模棱两可的。

但一旦完成,我意识到它可以以一般的方式应用,特别是关于β衰变的事情,我做了第二个测试。β衰变的源会非常强。而不是使用宇宙辐射,甚至机器产生的粒子。这就是吴的实验,他做出了决定。但这确实涉及一种非常不同的心态,不把与左右对称有关的东西视为先验真理,而这似乎非常好。

亚当·史密斯:你提到你的背景,我想在后面的讨论中谈到,让你准备好质疑真相,质疑以前发现的证据。但人们希望所有的理论物理学家都在不断寻找真相,质疑以前的知识基础。

李政道:当然我们都这样做,所以很难说是什么让一个人与另一个人不同。我无法回答。但我认为我自己进入科学的开始与其他人非常不同。所以这也许是原因。

亚当·史密斯:无论出于什么原因,你就是那个……的人?

李政道:问题是,你知道我的教育被战争打断了。所以一开始我并没有真正接受过正规培训。

亚当·史密斯:现在让我们谈谈早年。你出生在中国,是什么激发了你对物理的兴趣?这种兴趣从何而来?

李政道:我在一个学习家庭长大。但1941年,也就是珍珠港事件之后,我离开了家,我父亲的家。那时我不懂物理。一点概念都没有。因此,从那时起,在我去美国之前,我的教育从高中二年级开始就完全中断了……初中六年,然后上大学。我读了四年,然后离开了家,所以中断了。后来在战争期间,我又读了两年大学。但在那段时间里,我当然试图以一种无组织的方式学习东西。因此,我更倾向于以自己的方式思考。

亚当·史密斯:但关于这一点,我有几个问题要问。你来自一个学习的环境,所以你热衷于学习,但即使在那个困难时期,当事情有点不确定时,你的愿望也是学习。我想,仅仅生存和生活也一定非常困难。

李政道:嗯,你看,学习和学习物理是一个子集,但它们并不相同。我们家在学习,但不是物理。我对物理一无所知。我在没有上学的时候接触了物理。我偶然看到了一些物理书。自然法则是存在的。这是一个新概念。这与传统的中国训练非常不同。没有自然法则。有关于人类行为的法则。我看到了它们,发现它们存在。牛顿定律。这让我产生了疑问。所以我开发了自己的判断系统,我认为它可能与其他更幸运的系统不同。

亚当·史密斯:但是,没有正式的物理阅读指导,你是如何自学相关数学的?

李政道:数学很简单,因为数学遵循以下规律……你从起点出发,就能得出终点。这很简单。你看,物理学则复杂得多……我可以给出自己的反应,因为我记忆犹新。我偶然看到一本书是Tuff写的。美国人。我想那是大学物理。另一本是一本中文书。然后我了解到牛顿有三条定律。我认为这很有趣。自然界有三条定律。第一条定律大家都知道。我看了看,觉得这很好。这里面一定有道理。第一定律和第三定律。我说这似乎很合理。我学到的是第二定律……但在书中,这是牛顿最伟大的贡献。/- – -/

现在我自己的反应仍然在我脑海中非常生动。左边是f,你不知道它是什么。右边是加速度,你想找出它。那么那是什么样的定律?左边你不知道。右边你想弄清楚。所以我想了又想,看了书,意识到有两种情况。牛顿意识到力是空间的函数。他知道这个函数。一个是弹性,它在距离上是线性的。另一个是引力。所以一旦左边不是空间的函数,右边是加速度。那么你就可以解出来是正确的。我觉得这很有趣。但这不是书中所说的,所以这是我的方法。

亚当·史密斯:你有这些想法的时候几岁?

李政道:我当时16岁。在中国,我们很幸运,如果你在战争年代没有接受过正规教育,你可以参加所谓的同等能力考试,这要困难得多,但如果你表现良好,你就可以上大学。所以我上了两年大学,然后我获得了芝加哥研究生奖学金,然后我师从费米,一旦你拿到了奖学金,你就没问题了。

亚当·史密斯:你自己读了物理,这让你开始质疑你读到的定律,这让你在中国的大学里短暂学习物理。

李政道:然后从那里去了美国。

亚当·史密斯:考虑到你以这种新的方式接触物理,而且你没有从某种正规的培训体系中走出来,你对在大学接受的物理教育满意吗?你先是自我训练,然后进入了大学的正式环境,你觉得这很愉快吗?你喜欢你在大学里发现的一切吗?

李政道:我很幸运,因为我被允许,尽管那是在战争年代,但我实际上进入了两所不同的大学。第一年和第二年因为战争而有所不同。第一年我没有完成学业,每个人都不得不搬家。第二年在昆明。但在这两个地方,我都受到了很好的对待。第二年我是二年级学生,但只要我参加考试,我就可以去任何我想去的教室。所以我实际上试图跨整个学院,这就是为什么我获得了美国研究生院的奖学金。

亚当·史密斯:你说跨整个学院是指物理专业吗?

李政道:物理专业。也许还有数学。其他课程我没有选修。教授对大学教育非常有帮助,他们也给了我很大的自由,我很幸运。

亚当·史密斯:你显然以极高的荣誉毕业,因为你获得了这项奖学金,这让你进入了芝加哥大学。

李政道:是的,我没有毕业,但我获得了奖学金。这让我去了美国-1946 年,就在战后不久。当时我很难进入研究生院,因为我没有大学学位。但后来我去了芝加哥,恩里科·费米在那里,他们努力让我成为他的博士生。

亚当·史密斯:这本身就是一个了不起的声明。恩里科·费米于1938年获得了诺贝尔奖。他把一个刚从中国出来、没有学位的人带进了实验室。这是怎么发生的?

李政道:现在问费米教授已经太晚了。

亚当·史密斯:我必须再仔细想想,他是怎么找到你的?

李政道:其实我从来没有问过他,但后来我从芝加哥大学得知,该系破例录取我为研究生。因为我受过一些正规培训,但只读了两年大学。从那里我深入学习了物理学……这对我来说是一次非凡的经历。

亚当·史密斯:他们是怎么找到你的?他们怎么知道的?你获得了奖学金,但奖学金和芝加哥大学有关吗?

李政道:不,一点也没有。

亚当·史密斯:我仍然不明白他们是如何找到你的。

李政道:我当然是住在芝加哥的。

亚当·史密斯:所以你申请了那里。

李政道:在很短的时间内,大门就打开了。所以我不太了解这个机制,但后来我成了费米的博士生。当时的芝加哥大学非常了不起……现在依然如此……但二战后的情况就更加了不起了,因为当我在1946年进入芝加哥大学时,只有一人获得了诺贝尔物理学奖。那就是费米,如果我算上我来这里之前,我试图了解诺贝尔奖的获得过程,那么在1946年至1956年期间,物理系的学生或教师后来或在那段时期获得了诺贝尔奖,除了费米,我数了11人。所以那段时间一定非常美好。

亚当·史密斯:黄金时代。

李政道:张伯伦、斯坦伯格、玛丽亚·迈耶……

亚当·史密斯:费米作为导师怎么样?和他一起工作感觉如何?

李政道:他带的学生很少。因为我是他的理论学生。每周他都会花一个下午的时间和我们两个人聊天。

亚当·史密斯:你说你是他的理论学生。他每次只带一个理论学生吗?

李政道:我当时是他的学生,他只有一个理论课的学生。他还有其他实验课的学生。你知道,这非常耗时。他每周花一个下午的时间。他正处于职业生涯的巅峰。

亚当·史密斯:每周花一个下午的时间授课真是太棒了。

李政道:当然,后来我意识到这很了不起。基本上就是互相交谈。

亚当·史密斯:你是否觉得你必须为这些下午的课程做准备,压力很大?

李政道:他拥有我后来才意识到的绝妙技巧。你看,他说有些事情我很想知道。他叫我李政道,因为李政道太难了。李,你为什么不下周给我上一堂课呢?他正在准备一些东西。我很高兴教费米。当然,这是建立学生信心的绝佳方式,然后他会问问题,我必须回答。一切都必须证明为什么。后来我意识到这是费米的一次伟大努力。亲自指导并把他的知识传授给年轻人,建立他们的信心。我的意思是,这是一件了不起的事情。这就是费米培养出这么多优秀学生的原因。

亚当·史密斯:他的选择非常严格。

李政道:你不能再多说了。他自己当然非常忙。他一直在做实验,但二战后,他才是真正做出贡献的人,他创造了能源,核能。对此,我想我会永远记得费米是多么伟大的老师和伟大的物理学家,我从中受益匪浅。

亚当·史密斯:他于1954年去世,所以您在完成博士学位后确实认识他一段时间。那段时间你们保持着联系,还是走自己的路了?

李政道:我路过芝加哥,拜访过他。他也被邀请到其他地方。回想起来,我感触更深。年轻就像孩子一样,父母对你很好,但对深度的认识通常会在几年后更加深刻。

亚当·史密斯:遗憾的是他没能再坚持三年,看到他的门生获奖。并推翻了宇称定律。

李政道:我认为部分原因是他在处理放射性问题。

亚当·史密斯:缩短了他的寿命。

李政道:他受到了辐射损伤。

亚当·史密斯:是的,他死得很年轻。您从他身上学到了如何对待学生,这些是您自己在教学生涯中一直坚持的吗?

李政道:我努力了。我也坚持和我的博士生……我总是花差不多的整个下午时间交谈。对不同的人,我会做些略有不同的事情。

亚当·史密斯:我想,很难找到一个真正以富有成效的方式回应这个问题的人。

李政道:那是因为费米是一位伟大的老师,而我不是。

亚当·史密斯:您希望能给您的学生什么?

李政道:您试图将自己对物理的热爱和做事方式传递给年轻一代。当然,这也是我们教学的重中之重。而且我们教学的对象是更大的班级。

亚当·史密斯:您能与年轻一代进行小规模的互动吗?

李政道:由于年龄原因,我现在不在大学,因此不再教书。但我有同事一起工作。

亚当·史密斯:您以这种质疑的方式进入物理学界,我想大多数年轻杰出的物理学家进入物理学界时都不会那么质疑,因为他们一直在接受和吸收所有的事实。您能告诉人们在接触他们时要多质疑吗?

李政道:我不知道。我认为这些事情不能具体化。每个人都不一样。大多数问题是……你如何提出问题,这与性格和过去的历史有关。所以我认为这真的无法教授。不管发生了什么。我认为整个物理学科学都必须充满好奇心。所以问题是,是的,每个人都会问问题,但关于未来物理学,你应该问什么问题,这非常困难。到目前为止,我认为这个职业很幸运。

亚当·史密斯:说到问题,你在整个职业生涯中回答过很多问题,你不断发现新的东西来研究。你如何选择你想研究的问题?

李政道:这本身就是一个难题。通常是根据什么标准。所以首先你必须找到一些吸引你的东西,你觉得有未来。然后你会问,如果答案是……会有什么后果。如果答案是,后果是什么。那么,如果有一个问题,无论结果如何,它都是根本性的,都会产生巨大的影响。那么你应该继续研究,看看你是否能找到答案。所以这可能是你平衡你想投入精力的问题的方式。

亚当·史密斯:你没有提到的一件事是你能否解决这个问题。

李政道:那么过了一会儿,你就会立即明白这一点。然后解决问题有几种方法。一种是靠你自己的纯粹思考。另一种是你可能需要新的实验来给你提示。所以你两种都做。如果你能让实验给你更多的信息,那么事情就会自行传播。如果没有,你就问一个不同的问题。这就是你继续前进的方式。

亚当·史密斯:你有没有一份问题清单,以及成功的例子,在你的职业生涯中,有没有你接触过但没有真正得到解决方案的问题?

李政道:那至少是十倍。但你应该继续这样做。通常,当你有一个问题导致一个领域的发展时,这也许也很重要。随着它的发展,你应该问不同的问题。当它已经蓬勃发展时,问题会更加详细。所以继续努力掀起新的浪潮。这也许是通往成功的道路。

亚当·史密斯:目前,我看到你正在研究的事情之一是解决薛定谔方程的新方法。从我对它的不理解来看,这似乎已经完成了,所以我很想知道为什么人们会重新审视薛定谔方程这样的问题。

李政道:主要是因为我们可能有新的解决方法。所以如果你有新的解决方法,那么你就想测试它。实际上,目前我正在研究两者。我有一种解决薛定谔方程的新方法,它……所以对于某种有限类型的问题,我有解决方案。你有一个能量稍高但下降的解。你也可以有一个较低的能量。现在这种技术以前从未遇到过。我会和同事们一起尝试开发它。与此同时,目前真正困扰我的问题是理解粒子结构的新方法。几年前我做的薛定谔方程。它正在发展。现在我又掀起了一股浪潮。

亚当·史密斯:你显然在解决非常复杂的问题,听起来你倾向于解决那些像你说的掀起新浪潮的问题。它们还没有被很多人研究过。但它们是摆在眼前的新挑战。听起来它们是一个人在很多时候需要独自解决的问题。

李政道:是或不是。我给你举个具体的例子。这是我现在正在研究的一个问题。现在我不知道我是否能得到答案。你知道,今天的物理学和100年前的物理学非常相似。问题更深。挑战更大。这……与20世纪50年代的物理学不同。如果你看看上个世纪初的物理学和20世纪中叶的物理学,也就是我开始职业生涯的时候,以及现在的物理学。现在的物理学和20世纪初的物理学非常相似。

亚当·史密斯:以什么方式?

李政道:这需要一点时间来解释。我们先来看看50年代中期的物理学。二战后的50年代中期,能量很多,费米教授是领导者,还有来自宇宙辐射的新信息。来自新建的加速器。所以他们很紧迫。每隔几个月就会有新的物理学成果出现。这非常令人兴奋,而且它正在形成奇偶校验,或者如果你看看过去50年的诺贝尔奖记录。现在让我们回顾一下诺贝尔奖的开始。20世纪初。你如何看待当时的物理学?当然,它非常了不起。但它出现的时间不同。不是每隔几个月。而是每隔几年。且问题更深。

你可以从1905年的相对论、1912年的广义相对论、玻尔原子中看到这一点。上个世纪初,卢瑟福、α、β、γ。现在α是强相互作用。β是电磁相互作用。β是弱相互作用。γ是实际的磁相互作用。但那个解决方案确实持续了整个世纪。所有这些重大进展。那是20世纪初。然后你比较一下20世纪中期的物理学。20世纪中期的步伐要快得多。但如果你问深度,那么也许20世纪初的深度更深,我们现在正处于这样一个时期。

亚当·史密斯:这令人兴奋。我们是如何重获那个时期的?发生了什么?

李政道:那个时期发生了什么?你看,除了暗物质和暗能量之外,你还得问,这当然是我们宇宙的另一件事。但只是普通的物质。那是我们的物质。大爆炸宇宙的5%。现在非物质,它们是由什么构成的?它们远远超出了质子。远远超出了中子。现在你看,非守恒中的宇称是50年前发现的。让我们问一下,基本成分构成的非物质是什么?现在我们知道它由六个夸克和六个轻子组成。50年前只知道两个。因此,50年前和现在的区别非常类似于现在物理学探索新世纪的新开端,就像20世纪初一样。阿尔法、贝塔、伽马。

亚当·史密斯:因此,我们已经制定了基本规则,可以从中开始探索和提出更深层次的问题。

李政道:从时间上看,我们现在知道所有非类物质都是由六个夸克和六个轻子组成的……现在六个夸克……50年前没有人知道这是一个问题,甚至六个轻子,只有电子和神经元是已知的。当时的中微子并不是我们现在所认为的真正的中微子。所以我们现在所处的时期与20世纪初非常相似。

亚当·史密斯:人们有一种感觉,20世纪初人们有更多的时间坐下来思考和以更慢的方式解决问题。现在生活节奏如此之快,每个人都在担心下一笔拨款的资金,或者建造下一个对撞机,或者他们的大学将如何继续运转,以至于再也没有反思的空间了。但也许理论物理学的情况并非如此。

李政道:我认为对于大多数人来说,情况可能确实如此,但你想为下一个世纪的诺贝尔奖得主寻找,这不应该是解决问题的方法。

亚当·史密斯:这是阿尔弗雷德·诺贝尔最初的想法,他会给人们钱,让他们去追求。

李政道:但我想说的是,现在是一个非常激动人心的时期。物理学的发展步伐非常具有挑战性。就像20世纪初一样。你看20世纪初……前25年带来了相对论和量子力学。我们开始的20世纪中叶令人兴奋。那是一个不同的时期。因此,我们加快了其他工作的速度,以实现相对论和量子力学。但我们现在面临的挑战与20世纪初一样大。而且,解决方案可能与相对论和量子力学一样深刻。

亚当·史密斯:这个信息是否传达到了进入物理学领域的人们的层面?进入物理学领域的年轻人是否意识到他们可能会遇到什么?

李政道:我不知道我们是否完成了我们的工作,但我认为很多人可能没有意识到这一点,因为他们认为物理学已经过时了。但我认为这是完全错误的,因为除了暗物质、暗能量之外,它们存在于我们的宇宙中,甚至是我们这种物质。50年来,我们已知的基本成分有12种,但当时只有两种。所以对于新爱因斯坦、新玻尔、新费米来说,这是一个极其激动人心的时期。

亚当·史密斯:这是一个激动人心的挑战,不是一个挑战,而是一个激动人心的提议,不是吗?

李政道:这对年轻一代来说也是一个挑战。所以我觉得这对你作为诺贝尔奖的记录者来说是件好事,我认为会有下一个爱因斯坦、下一个玻尔。真正的巨人。他们即将到来。

亚当·史密斯:你职业生涯中一个很重要的方面是你管理大型组织。你曾担任布鲁克黑文国家实验室理化学研究所的主任。除了解决大问题之外,您还喜欢这样做吗?

李政道:从某种意义上说,我可以看到它的发展。你问为什么要这样做?只需问这个问题。为了找到答案,需要一个集体模式。一个人可以做他擅长的事情。但物理学的答案需要集体模式,我会解释的。你知道我几年前就有了这个想法,现在我坚信这与暗能量有关。与宇宙常数有关。换句话说……我们发现的其他场中,有一个是惯性场。什么场可以改变惯性?我相信这与我们所说的希格斯场相同。我们发现了WZ和所有这些新粒子以及非常重要的电子,但我们还没有发现,但我们知道它存在。这是一个技术问题。

所有这些粒子都有自旋、角动量。零角动量是希格斯场。它还没有被发现。那是因为我相信我们寻找希格斯场的方法是使用所谓的共振。但并非所有粒子都能通过共振找到。任何具有复杂结构的粒子都无法找到。超导性,即库珀对就是一个很好的例子。基本的库珀对……莱昂·库珀获得了诺贝尔奖。但你不能通过共振发现库珀对,因为我认为有太多的通道对。它太宽了。所以它不能像针一样被拾起。它是一种集体模式。所以要发现集体模式,我们需要不同的方法。希格斯场具有像惯性一样的变换。因此,如果你取大量希格斯场,我们会有一个平均值,我们将该值和惯性定义为成比例。

因此,你必须改变其中每个粒子的惯性。而这种集体模式是我们无法通过实验掌握的。而要做到这一点,需要重离子碰撞。大约30年前,我和我的同事Gian-Carlo Wick试图制定一个理论模型,然后我们意识到你需要真实的重离子碰撞。然后你可以改变背景。现在这个想法可能是正确的。但这需要巨大的实验努力。现在我不做实验了。我想鼓励和贡献,这就是为什么我试图帮助实验人员建造新设施。并将其用于现在已经取得一些初步成功的新领域。

亚当·史密斯:所以你带来了组织能力,把它团结起来,使它成为现实。

李政道:我鼓励其他人。因为我可能看到其中的物理原理,所以我会给予任何支持。但我认为这很重要。没有它你就不会知道。你知道物理学不能仅仅随着一个人的想法而发展。你需要那种集体模式,尤其是如果你想要像大自然一样拥有集体模式。所以你似乎也缺乏努力。这是我有意识地留出一部分时间来帮助年轻人,也帮助实验者为大自然做一些有组织的努力。

亚当·史密斯:RHIC对撞机正在组装吗?

李政道:正在组装。就在两年前,一位美国物理学家有了一个伟大的发现。这种集体模式的性质尚不清楚,它可能是 /- – -/ 等离子体。但我真的相信从长远来看,它和暗能量是一样的。它是一种可以改变惯性的集体模式。也许是真的,也许不是真的,但值得付出努力。似乎宇宙常数自大爆炸以来已经发生了变化。那么为什么现在我们有75%的能量变成了暗能量?我的意思是,这在我们的宇宙中是真的,我们必须理解它。

亚当·史密斯:这仍然无法解释。

李政道:它可能和希格斯场一样简单。所以这个选项是存在的。对我来说,我相信这就是答案。我们必须验证这一点,而不能仅靠纯理论来验证。你需要实验。你需要集体……人们为此而努力。但我认为这非常令人兴奋。

亚当·史密斯:你为之付出时间的另一件事是中美关系,你通过设立奖学金项目培养中国科学家。你能谈谈这个吗?

李政道:那是其中的一部分,也是我在1979年至1988年间启动的CUSPEA项目的一部分。那是因为当时中国刚刚从文化大革命中走出来。除了资金问题,中国大学毕业生根本没有办法去美国或加拿大或任何地方学习。所以我付出了努力。我组织了为期10年的物理项目。尽管我的其他朋友已经将其推广到其他领域。生物学等等。在此期间,每年大约有90名学生被选拔和安置。所有费用均由我承担。这是我个人的努力,而且非常成功。现在这个小组也做出了某种贡献。一些在美国,一些在中国,还有一些共同为未来的发展做出贡献。在某种程度上,我试图意识到,如果我没有得到中国教授和费米教授的帮助,我就会完全失败。

亚当·史密斯:听起来你可能在没有这些帮助的情况下做到了这一点,但我同意,如果没有这些项目,许多人将会迷失方向。中国物理学显然正在越来越稳固地发展。正如您所说,在需要集体实验设施方面正在发生的变化,是否意味着物理学变得更加全球化?

李政道:是的,我希望如此。我认为这是一个很好的观点。

亚当·史密斯:在许多学科中,不一定是物理学,研究变得越来越昂贵,这意味着较小的国家越来越难以跟上。但在物理学,在基础物理学中,情况是否如此?

李政道:我们也存在这个问题,因为公众对物理学的支持较少,这部分是因为我们没有强调基本性质。如果你和大多数物理学家交谈,他们并不同意我的观点。换句话说,在我看来,物理学不是数学,宇宙中任何我们不理解的东西都是一个挑战。物理现象对物理学家来说,我们必须找到答案。我们不能不认真努力去理解我们所生活的整个大爆炸宇宙。

亚当·史密斯:人们非常关注应用知识,希望研究能为日常生活提供解决方案,而不是研究基本性质。

李政道:让我们看看网络。它来自哪里?它来自不久前,大概是1993年,来自CERN,它是一个转换信息的系统,因为CERN加速器的复杂性。它是在那里开发的。CERN委员会决定向全世界免费提供该协议。现在,不到一年,它就免费了,每个人都可以使用它。没有人意识到它来自高能物理学。如果CERN为此收取一分钱的税,我们就不会遇到任何获得资金的麻烦。公众必须意识到这一点。

亚当·史密斯:实验和应用会以意想不到的方式出现吗?

李政道:到目前为止都是这样。激光和所有这些技术都来自物理学。所以在我看来,未来必须保持这种状态。我的意思是生物学很重要,但物理学也很重要。

亚当·史密斯:今年的医学奖获得者之一马丁·埃文斯在他的诺贝尔演讲中不遗余力地强调,他所做的工作是研究胚胎干细胞,这当然被广泛视为一种救命技术,但实际上并不是试图拯救生命,而是为了了解自然。他正在努力实现与您所说的相同目标。

李政道:是的,这就是为什么诺贝尔奖和基金会在阅读人类与自然的记录以及成就和未来承诺的记录时会这样做。

亚当·史密斯:不过,这很好。我想问一下,我们的时间不多了,我想问您最后一个问题,当我们准备这次采访时,您提到您实际上并不经常使用电脑,这可能会让人们有点惊讶。理论物理学家不使用电脑。您在办公室时如何工作,您做什么?

李政道:我的团队实际上建造了一台超级计算机,它有量子色动力学。它正在利用这一建立。所以我指导的团队也试图找到并利用布鲁克海文理化学研究所的三分之一资源。事实上,用于计算量子色动力学的超级计算机的努力是由布鲁克海文理化学研究所和哥伦比亚团队牵头的,他们是我的左右手。所以我帮助他们组织。但我不使用它,因为我自己的想法不同。你针对不同的东西。所以计算机对于证明理论思想基本正确非常重要。你需要这些计算机。但要获得理论思想的路线,有简单的定律。它们不是来自计算机程序,而是人类直接与自然联系。这就像一个不同的东西。

亚当·史密斯:谢谢。我认为这是一个很棒的观点。

李政道:非常感谢。我说得太长了。

亚当·史密斯:一点也不,能和你交谈真的是一种荣幸。非常感谢。这非常鼓舞人心,非常感谢你在50年后再次回来。

李政道:谢谢。

亚当·史密斯:庆祝获奖并与我们交谈。谢谢。

李政道:嗯,我很幸运。非常感谢。


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