李政道去世,别只记得一个诺贝尔奖

教育   2024-08-09 17:31   澳大利亚  

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1957年,瑞典皇家科学院,蓝色音乐厅内,身着正装的李政道跟杨振宁一起,接受了当年诺贝尔物理学奖的颁发。

大厅之中,掌声雷动,在斯德哥尔摩、在瑞典、在聚光灯和照相机前,在全球各地的报纸和刊物上面,全世界都在抬起头仰望他们。

那一年,李政道31岁。

那是他一生之中的黄金时代。

李政道和杨振宁接受诺贝尔奖。/ 北京大学图书馆

将时针倒转,1926年,上海。

这一年,在上海经营化工产品生意的李骏康和张明璋夫妇的第三个儿子降生了,李骏康给他取名叫李政道。

李骏康是苏州人,他考入金陵大学的化工系,并从这里毕业,之后开始在上海经营生意。他的父亲李仲覃是一位在国际宗教界都享有名声的牧师,伯父在东吴大学执教数十年,妻子张明璋从上海启明女子中学毕业之后,跟李骏康结为夫妇。

毫无疑问,李家是书香门第,富裕之家,李政道的童年,就是在这样的家庭环境中度过的。

家里请了家庭教师,专门教授国文、数学和英语。

幼年时的李政道,就展现出了过人的学习天赋,他对科学的热忱由此时开始发酵,一发不可收拾。

但二十世纪二三十年代的上海,或者说整个中国,都不算太平。帝国主义的侵略,内部军阀的混战,风雨飘摇。

李家如同千万个当时的看似富足的家庭一样,在浪潮之中如一叶扁舟。

1931年,九一八事变发生,日军侵占东三省。1937年七七卢沟桥事变,日军开始大规模进兵上海,惨烈的淞沪会战之后,上海几乎全面沦陷。1941年,日军占领整个上海。

此时,李政道刚刚十五岁。

他刚刚结束了初中阶段学习,到了要接受高中教育的年纪,为了求学,李政道于1941年离开上海,开始了艰辛的求学之路。

在炮火轰鸣之中,要找到一个安静的读书之地,几乎是不可能的。

李政道先是在东吴大学(如今的苏州大学)附中短暂地上了学,随后又被送到了浙江嘉兴秀州中学读书,但很快,战火马上蔓延烧到了嘉兴。

嘉兴也不能待了,为了继续他的学业,李骏康决定送李政道去更远的学校,位于更南方的江西联合中学读书。

在江西联合中学,李政道度过了两年高中生活,他读到爱丁顿的《膨胀的宇宙》一书,非常喜欢,宇宙之大,闪烁的星光与射线之中埋藏的秘密仿佛一颗诱人的糖果,使他能够越过战火、越过山河、越过战争与纷扰,望到更遥远的地方。

在学习两年之后,李政道考上了浙江大学。

求学时期的李政道。/ 北京大学图书馆

此时的浙江大学,并不像我们所熟知的那样坐落人间天堂杭州的西湖之畔。

抗日战争全面爆发之后,杭州也受到战火波及,浙江大学在校长竺可桢的带领下向大后方迁移,在李政道考入浙江大学之时,浙江大学的校址已经迁移到了遥远的贵州湄潭。

李政道去往贵州一路,基本靠脚长途跋涉,衣食都没有任何保障,运气好能搭上一段“黄鱼车”,一般时候就只能走路,甚至还遭遇过车祸。

一路过着流浪般的生活,李政道总算到了贵州,到了有王淦昌、束星北这样日后对他的人生有着启明星般作用的大师们所在的地方,到了浙江大学。

李政道在贵州的山区中,度过了他两年的学业。在这里,李政道真正学习到了高等的物理学知识,并踏上了物理学的求知之路。

可惜好景不长。

没过多久,狼烟也波及到贵州,浙江大学于战火之中摇摇欲坠。李政道此时才大学二年级,他决心去往昆明的西南联大求学。

当时位于昆明的西南联大,虽然物质条件非常差,但云集了许多大师。每个系的教授都超过十个人,物理系更是有吴大猷、叶企孙、王竹溪这些物理学家们坐镇。


1944年,十八岁的李政道来到昆明,成为了西南联大的二年级转学生。

很难想象,一个在硝烟四起、炮火轰鸣之中辗转流离求学,高中读了不过两年,在大学也仅仅只有不到两年学习生涯的学生,能把学业做得有多好?

有些人的确不能用常理度量。

李政道的优秀远远超乎想象。

在转入西南联大之后,由于他没有任何的毕业证书,他只能作为旁听生,要通过下一年的考试才能成为正式的学生。

学习了一段时间之后,教授们发现李政道对于经典物理学和量子力学的掌握,已经超出了一般大学生的水平,于是允许他跟着大三大四的课程一起上,宿舍和图书馆的照明条件不好,他就去茶馆买一杯茶,坐上一晚上来学与读。

李政道的恩师吴大猷回忆说,李政道每天都会来问他要习题和参考书,不论这些题和阅读物有多难,李政道总是在极短的时间内做完,并且会向他来要更多。

提及李政道,吴大猷不能不提。

李政道曾说过,吴大猷是对他一生影响最为深远的老师。

吴大猷被誉为中国物理学之父,于1933年拿到密歇根大学物理学博士学位后回国,先后在北京大学和西南联大任教。

在他执教的一生之中,李政道、杨振宁、黄昆和朱光亚等学生都是他亲手培养出来,马仕俊、郭永怀、虞福春骨干物理学家也都曾从他的教学中受益。

在西南联大的学习生活中,李政道跟随吴大猷不过短短一年两个月,却成为他整个学术与求学生涯中最为重要的一笔。

李政道、朱光亚和吴大猷先生(中)在一起 / 北京大学图书馆

1945年抗战结束,“中国物理学之父”吴大猷,有机会选送两名学生去往美国学习,他毫不犹豫地选中了当时仅仅为大二学生的李政道。

他说“当时的西南联大的研究生及助教中,无一人像李政道一般天赋勤奋。”

1946年,朱光亚和李政道跟随吴大猷,去往美国。

自此,李政道的人生揭开新的一章。

杨振宁比李政道大四个年级,当时杨振宁已经在芝加哥大学担任助教,师从氢弹之父泰勒。而由于李政道因为战乱,没有任何毕业证书,初到美国之时甚至没有学校愿意要他。

所幸,芝加哥大学对于学生的学历并不看重,他们同意让李政道在研究生院旁听。

自此,李政道便结识了杨振宁——这位惊才绝艳的学长,在李政道初来芝加哥大学时便给了他许多帮助。杨振宁说,他当时是以哥哥的身份在帮助李政道。



李政道(右一)与朱光亚(左一)、张文裕(左二)、杨振宁(右二)合影


李政道在芝加哥大学的研究生院旁听了一个月,仅仅一个月,费米教授便发现了他过人的天分,他随即转成正式研究生,并师从费米。



费米是谁?

他是1938年的诺贝尔物理学奖得主,人类第一台可控核反应堆便是他带领组建;他也是世界原子能之父,是当时最一流的物理学家。

成为费米的研究生,是几乎所有学生引以为荣的事。

到此时,李政道多年颠沛流离的求学生活终于结束。无需担心物质条件和安身问题,在世界最一流的导师的指点之下,李政道进步速度惊人。

仅仅一年后,他就拥有了申请研读博士的资格。

我们不妨回顾一下李政道至此的求学生涯:十五岁离家,辗转三个高中学习,十七岁长途跋涉至贵州读书,上到大二又到西南联大,作为转学生学习了一年多。刚转成正式学生不久,就来到芝加哥大学,仅仅一年之后便拥有了申请芝加哥大学物理系博士的资格。

此时,李政道才21岁,他的传奇人生,才刚刚开始。

李政道夫妇 1950年李政道在取得芝加哥大学博士学位后,与秦惠莙女士喜结连理。图为李政道先生和夫人秦惠莙女士在芝加哥市政大楼前。/ 北京大学图书馆

1950年6月,24岁的李政道以《白矮星的含氢量》论文通过了芝加哥大学博士学位的答辩,同时这篇论文还是当年芝加哥大学博士论文的第一名。

当时的芝加哥大学校长亲自将博士学位的证书颁发给他,并说:

“这位青年学者的成就,证明了在人类高度智慧的阶层中,东方人与西方人具有完全相同的创造能力。”

李政道先是去了加州大学伯克利分校工作。后来,在费米和杨振宁的推荐下,他去到了普林斯顿高级研究所,此时杨振宁也在此工作。

两家人比邻而居,形同家人,李政道和杨振宁在1951年合作了两篇统计力学的论文,正式奏响了他们合作的序曲。

当时的普林斯顿研究所院长是美国核弹之父奥本海默,院里面还有一位七十多岁、处于半退休状态的老人,他虽然年岁高了,但也经常去往学院做研究,对于学界的动态也很上心。  

这位半退休的老人,叫做爱因斯坦。

爱因斯坦看了两人写的统计力学论文,非常重视,把他们叫到办公室聊了很久。

对于李政道来说,这是值得终生回忆的事。

不过,在普林斯顿高级研究所,李政道并没有待太长时间。

他和杨振宁一起研究的“τ-θ”之谜遇到了瓶颈,李政道想换一个工作环境,几番斟酌之下,他去了哥伦比亚大学。

在这里,李政道提出了他学术生涯中最重要的成果之一——量子场论的李模型,“李模型”对于物理学界的场论和重整化研究都起到了非常重要的推动作用。

1956年,来到哥伦比亚大学的第三年,李政道凭借着高超的学术水平,尚未满30岁便被聘为哥伦比亚大学正教授,成为哥伦比亚大学建校两百多年历史上最为年轻的正教授。

也是在这一年,他终于和杨振宁终于揭开了“τ-θ”之谜的背后真相——宇称不守恒。

当时的物理学界,宇称守恒定律是一项未被证明,但是大家都想当然地把它当做是正确的来使用的一条定律,许多物理理论都建立在其基础之上。

但经过严格的思考和推论,杨振宁和李政道都认为,这条定律是错的。

当时他们两人虽然在物理学界已经是小有名气,但毕竟还是年轻人,对于一个既有定律的推翻,需要极大的勇气和智慧。

1956年《弱相互作用中宇称不守恒的问题》论文的发表,引起了学界争议。

以说话刻薄著称的著名科学家泡利公开表示:“我不相信上帝是一个无能的左撇子。”

一个理论的提出,在物理学上必须以实验的证明才能让人信服。而如果要验证这个理论,需要非常高超的实验技术和实验器材。

1949年秋杨振宁摄于美国费城 / 北京大学图书馆

在李政道和杨振宁一筹莫展之时,他们忽然想到了一个人,同为华人科学家、被誉为“东方居里夫人”的吴健雄。

吴健雄是当时β衰变领域最具权威的科学家之一,并参与了“曼哈顿计划”,是一名一流的实验物理学家。

吴健雄听了二人的想法后,放弃了假期,在华盛顿国家标准局,完成了实验。

经过反复、精准的实验,她得出结论:弱作用下宇称不守恒的理论是正确的。

这个消息仿佛一颗真正的核弹,在物理学的汪洋大海中引爆、掀起滔天巨浪。

原本建立在这个理论之上的许多物理体系即刻坍塌,整个物理学界为此谈论不休,《纽约时报》甚至第二天刊登了头版新闻来报道此事。

1957年秋天,瑞典皇家科学院宣布,将当年的诺贝尔物理学奖授予李政道和杨振宁,以表彰他们在宇称不守恒理论上的提出。

1956年发表论文,1957年1月证明完毕,1957年10月即得到诺贝尔奖,这样的速度,在诺贝尔物理学奖成立以来,前所未见。

李政道的妻子秦惠君回忆说,得到诺奖之后,虽然李政道每天都接到各种祝福,但他总是比较平静地接受。

直到有一天,他接到一封来自祖国的电报,这封来自于他的老师吴有训、周培源和钱三强联合发来的电报说,“中国的物理学界对这一可喜事件感到自豪。”

李政道激动地像个孩子一样,非常开心。

周恩来总理会见李政道。/ 北京大学图书馆




1957年底,李政道和杨振宁在斯德哥尔摩的蓝色音乐厅里,接受了由瑞典国王颁发的诺贝尔奖章和证书。

台上的两个年轻人风华正茂,背后有许多的影子,有吴大猷、有束星北、有王淦昌、有王竹溪。

从战火纷飞、从长途跋涉之中一路走到最高的科学领奖台,不可谓不是一个奇迹。

之后,两人的合作也非常紧密,从1956年到1962年,两人一共合作了32篇论文,范围从统计力学到粒子物理,按李政道的话说,“合作的成果大大多于每个人单独工作所能取得的成果。”

但在1962年之后,两人的关系开始变得微妙。

实在要总结这段关系,李政道先生本人的话或许最为妥当,他在《残破的宇称》中说:

“一个阴暗有雾的日子,有两个小孩在沙滩上玩耍……后来他们名扬四海。多少年过去,他们老了,变得爱好争吵。记忆模糊,生活单调。其中一个决定要用金子镌刻自己的墓志铭:这里长眠着的是那个首先发现宝藏的人。另一个随后说道:可是,是我打开的门。”

李政道的后半生,不仅致力于科学研究,更是心系祖国。
1979年春,李政道目睹当时国内人才断档的严重危机,认为需要加快科学技术人才的培养,尽快为国内的优秀年轻人,创造系统学习和发展的机会。

当时,中国物理高等教育尚在恢复之中,并没有一个完善的教育体系。

除了北京大学、中国科大等少数学校还保持着高水平的物理教育,即便是清华大学、上海交大等名校的物理系,也仍处在重建、恢复中。

于是,李政道倡导并发起了“中美联合培养物理类研究生”计划(CUSPEA),在1979到1989的十年间,将915位中国学生送到美国学习,培养了一批科技精英、高层次人才。

李政道曾说,“我深感CUSPEA有意义、有价值,从某些方面讲,它比我做宇称不守恒还有意义。”

1985年,他又倡导成立了中国博士后流动站和中国博士后科学基金会,并担任全国博士后管理委员会顾问和中国博士后科学基金会名誉理事长。

1986年,他争取到意大利的经费,在中国科学院的支持下,创立了中国高等科学技术中心(CCAST)并担任主任。其后,成立了在浙江大学的浙江近代物理中心和在复旦大学的李政道实验物理中心。

2018年4月7日,李政道担任上海交通大学李政道研究所名誉所长。至此,他为中国科研教育做出的贡献,已经不知道如何衡量。

图源:新华每日电讯

李政道的一生,是天才的一生,是从战火纷飞中踏出一片天地的一生。

对科学星空的无限仰望,和对祖国山河的炽热眷恋,始终交织在一起,不可分割。

而今巨星陨落,历史书铺满尘埃,老照片褪去光泽。

但我们擦亮镜头,还是可以看到,那个几十年前站在领奖台上,在蓝色音乐厅里笑起来露出两排牙齿的青年。

那是人类永远的荣光。




本文来自网易公开课、百度学术公众号


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