楊振寧：物理學(xué)的前景與學(xué)習(xí)方法

　　各位同學(xué)，我是1929年七歲的時(shí)候搬到清華園來(lái)居住的。我父親那時(shí)候在清華物理系當(dāng)教授。清華和北大那時(shí)候都比現(xiàn)在小得多。我估計(jì)清華園的面積只有現(xiàn)在的十分之一。兩校門(mén)南邊那條河，是當(dāng)時(shí)清華的界線。從西直門(mén)、動(dòng)物園一直到北大和清華中間，基本上都是一些農(nóng)田和農(nóng)民的房子，還有一些小鎮(zhèn)。那時(shí)候電影院都在城里，所以我還記得很清楚，每個(gè)禮拜清華都在這個(gè)大禮堂里演一次電影，所以對(duì)于這個(gè)大禮堂我當(dāng)時(shí)是很熟悉的。我在清華從七歲到十五歲一共居住了八年。方才我走進(jìn)這大禮堂，推開(kāi)大門(mén)一進(jìn)來(lái)，我就聞到了大禮堂的味道，這個(gè)味道跟七十多年以前我所聞到的味道是一樣的。所以你們可以想到，我對(duì)清華很多地方有非常親切的感覺(jué)。

　　當(dāng)然，世界變化很大了。1938年到1942年我在西南聯(lián)大念物理系本科生的時(shí)候，全系加起來(lái)，連研究生在內(nèi)，不到50個(gè)人。我想今天的規(guī)模應(yīng)該是當(dāng)時(shí)的十倍甚至二十倍。當(dāng)時(shí)正值抗戰(zhàn)，我們居住的條件，教室的設(shè)備，圖書(shū)館的情形，都簡(jiǎn)陋得不得了�？墒且苍S跟今天你們最大的分別，還不是這些，而是整個(gè)氣氛不一樣了。那時(shí)正在抗戰(zhàn)，常常有日本飛機(jī)來(lái)轟炸，前途是很不樂(lè)觀的，我們每個(gè)人的前途都籠罩著憂患意識(shí)。相比而言，你們今天生活的時(shí)代實(shí)在是一個(gè)大時(shí)代，我相信你們每一位對(duì)于這一點(diǎn)都有應(yīng)該有的認(rèn)識(shí)。

　　我后來(lái)去美國(guó)學(xué)物理，下面我給大家講講我去美國(guó)學(xué)的研究院的物理和你們今天所面臨的物理之間的重大分別。我是1945年去的美國(guó)，從物理學(xué)發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看，20世紀(jì)頭三四十年，是歷史上的一個(gè)黃金時(shí)代。因?yàn)楫?dāng)時(shí)大家知道，19世紀(jì)Maxwell[1]、Boltzmann[2]和Gibbs[3]創(chuàng)建了電磁學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)以后，到了19世紀(jì)末20世紀(jì)初，出現(xiàn)了很多的不能解釋的事情，那個(gè)時(shí)候開(kāi)爾文勛爵（Lord Kelvin）曾經(jīng)作過(guò)一個(gè)演講，說(shuō)是物理學(xué)的天空里頭有幾朵烏云[4]。如果你看到過(guò)1904年在圣路易斯開(kāi)的一個(gè)國(guó)際討論會(huì)的記錄，你就可以知道那個(gè)時(shí)候整個(gè)物理學(xué)有垮臺(tái)的危險(xiǎn)。因?yàn)樵?9世紀(jì)人們雖然了解了很多東西，尤其是電磁學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)方面的，但是仍然存在不能解釋的現(xiàn)象。最重要的兩個(gè)現(xiàn)象我想大家都知道，一個(gè)就是Michelson和Morley[5]的實(shí)驗(yàn)與以太的觀念有直接的沖突。另外就是一個(gè)電子在原子里繞著原子核轉(zhuǎn)，它隨時(shí)都有加速，一個(gè)加速了的電體應(yīng)該隨時(shí)有輻射，所以能量就越來(lái)越減少。這樣的話，繞著原子核的電子就應(yīng)該越來(lái)越轉(zhuǎn)到里邊去，因?yàn)樗�的能量變小了，最后就要撞到原子核上去。而這種現(xiàn)象跟當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)是完全不符合的。人們當(dāng)時(shí)完全不懂這個(gè)問(wèn)題。這在當(dāng)時(shí)是一種困擾，不過(guò)在今天看來(lái)是一個(gè)機(jī)會(huì)。是什么機(jī)會(huì)呢？就是人們可以根據(jù)這種現(xiàn)象創(chuàng)建出來(lái)新的、革命性的原則。大家知道在20世紀(jì)頭30年產(chǎn)生了“三大革命”：狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論和量子力學(xué)。這些都不僅是物理學(xué)上，而且也是人類(lèi)歷史上的高峰。我到美國(guó)去的1945年可以說(shuō)這個(gè)高峰已經(jīng)過(guò)了�？墒沁@個(gè)高峰帶來(lái)的一些新的，從前不能想象的東西發(fā)展出來(lái)了，所以我在國(guó)內(nèi)外給一些學(xué)生演講時(shí)常常說(shuō)從物理學(xué)的發(fā)展史來(lái)講，20世紀(jì)的前三十年是一個(gè)黃金時(shí)代；
我去美國(guó)以后，也就是第二次世界大戰(zhàn)以后的二三十年是一個(gè)白銀時(shí)代。白銀時(shí)代不能夠跟黃金時(shí)代比，就是沒(méi)有像產(chǎn)生黃金時(shí)代的那“三大”，那種觀念上的大革命。但是能夠做的事情也是很多的，比如核物理、原子、基本粒子的構(gòu)造、固體物理等領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)，以及激光的發(fā)明，都是1945年以后的二三十年里的輝煌成就。

　　了解了上面這些以后，我們可以問(wèn)，今天在座的各位同學(xué)面臨的物理學(xué)的前景是什么樣的呢？以后的二三十年物理學(xué)將向什么方向上發(fā)展呢？我想這個(gè)問(wèn)題對(duì)于你們是非常非常重要的，因?yàn)槟銈儗��?lái)的工作就與這個(gè)問(wèn)題的回答有密切的關(guān)系。當(dāng)然對(duì)于前途沒(méi)有人能夠講出來(lái)百分之百準(zhǔn)確的語(yǔ)言。但是我想能看清楚的是，以后二三十年物理學(xué)發(fā)展的性質(zhì)和剛才講的黃金時(shí)代、白銀時(shí)代都不一樣了。為什么不一樣呢？因?yàn)槲锢韺W(xué)的學(xué)科前沿現(xiàn)在變得非常廣。之所以變廣了，就是因?yàn)閯偛潘�講的黃金時(shí)代和白銀時(shí)代拓展了物理學(xué)的前沿。這種寬廣對(duì)于你們有壞處也有好處。壞處是什么呢？極寬廣的領(lǐng)域會(huì)使得你們無(wú)所適從，不知道該向什么方向上發(fā)展。好處是什么呢？如果你在眾多的方向中選擇了適合你的道路的話，你可以做很多事情。今天能做的事情，比起20世紀(jì)初，比起我在作博士后的時(shí)候，要多得多，而且今天學(xué)術(shù)和社會(huì)的關(guān)系更密切了。講得通俗一點(diǎn)的話，就是現(xiàn)在發(fā)財(cái)?shù)臋C(jī)會(huì)多了。黃金時(shí)代和白銀時(shí)代打開(kāi)的新門(mén)路多得不得了。你如果找著了某一個(gè)門(mén)路，就可以做出很大成就，創(chuàng)造很多財(cái)富。這是一種困擾，但同時(shí)也會(huì)帶來(lái)機(jī)會(huì)。最重要的是每個(gè)人都必須對(duì)這一點(diǎn)有所了解，知道今天物理學(xué)前沿的發(fā)展跟20世紀(jì)前80年不一樣了。

　　如果你對(duì)這一點(diǎn)不了解的話，對(duì)于你將來(lái)選擇道路不利；
如果你接受我剛才所說(shuō)的話，就會(huì)得出一個(gè)推論。這個(gè)推論就是，你必須要講究學(xué)習(xí)的方法，這也和傳統(tǒng)的方法不一樣。大家都知道，愛(ài)因斯坦1905年寫(xiě)了幾篇革命性的文章。他那時(shí)候?qū)Ｗ⒂趲准�事情，�?duì)每一件事情他后來(lái)都作了革命性的貢獻(xiàn)。一個(gè)是光子；
一個(gè)是狹義相對(duì)論�，F(xiàn)在我們知道愛(ài)因斯坦和他的第一個(gè)太太在1900年前后還處在戀愛(ài)時(shí)期，他們的來(lái)往信件，現(xiàn)在被人發(fā)現(xiàn)了，發(fā)表出來(lái)。如果你看過(guò)這些歷史材料的話，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，早在1899年的時(shí)候，愛(ài)因斯坦就已經(jīng)對(duì)電動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生興趣了。那個(gè)時(shí)候的前沿問(wèn)題比較專(zhuān)一，比較少，加上他有能力，有見(jiàn)解，又選擇了這個(gè)題目，所以就有了大成就。今天不是這樣，今天講不出來(lái)物理學(xué)領(lǐng)域中在未來(lái)十年或者二十年內(nèi)會(huì)有巨大發(fā)展的某個(gè)方向。所以正如我剛才所講的一樣，這一點(diǎn)對(duì)你們選擇前途是一種困擾。不過(guò)認(rèn)識(shí)了這一點(diǎn)以后，你就會(huì)知道自己應(yīng)該采取什么樣的對(duì)策，那就是必須要把興趣放廣放寬。如果你還只是對(duì)著一兩個(gè)方向走的話，那你的機(jī)會(huì)就會(huì)很少。

　　在這一點(diǎn)上中國(guó)的學(xué)習(xí)方法跟西方的，尤其是美國(guó)的學(xué)習(xí)方法有著根本的分別。中國(guó)的學(xué)習(xí)方法受中國(guó)教育哲學(xué)的影響，一直是讓小孩子向?qū)�業(yè)的方向發(fā)展。這跟美國(guó)的傳統(tǒng)是很不一樣的。美國(guó)比較放任，讓孩子自己去發(fā)展。這種分別到了大學(xué)時(shí)代以后就會(huì)看得很清楚。美國(guó)的大學(xué)生，一年級(jí)的大學(xué)生，他們的興趣平均起來(lái)很廣，所以他們什么東西都懂一點(diǎn)。他們的網(wǎng)散得比較廣，導(dǎo)致的結(jié)果就是他們不會(huì)考試，這是大家都知道的。而中國(guó)的學(xué)生非常會(huì)考試，為什么呢？比如說(shuō)中國(guó)的同學(xué)在中學(xué)學(xué)習(xí)三角，會(huì)做很多習(xí)題。而美國(guó)的中學(xué)生雖然也都知道正弦和余弦的定義，但是他們不會(huì)做習(xí)題。他們接受的是一種比較寬泛的知識(shí)，而沒(méi)有深度。你們必須要了解，這兩種方法的教育結(jié)果是各有短長(zhǎng)的。從考試的角度講，那當(dāng)然中國(guó)的教育方法是非常好。大家都知道現(xiàn)在從中國(guó)到美國(guó)去念書(shū)的學(xué)生是非常之好的，比如我聽(tīng)說(shuō)伯克利有一個(gè)美國(guó)學(xué)生回家之后父母問(wèn)他選了什么課，問(wèn)他有沒(méi)有選一門(mén)很重要的課，他說(shuō)沒(méi)選，父母問(wèn)他為什么沒(méi)選，他說(shuō)我在選課的地方看到有三個(gè)中國(guó)學(xué)生都選了這門(mén)課，我就知道我不宜于再選了。雖然如此，他們知道的東西卻非常多，知道很多領(lǐng)域的一些東西。對(duì)此我自己也有一些親身體會(huì)，而且不是自今日始，我去美國(guó)念書(shū)的時(shí)候，就看到過(guò)這種現(xiàn)象。我還記得很清楚，我1946年初住在芝加哥一個(gè)叫International House（留學(xué)生公寓），當(dāng)時(shí)有很多研究生住在里邊。芝加哥大學(xué)的附近有一個(gè)溜冰場(chǎng)，冬天可以溜冰。我去溜冰的時(shí)候遇見(jiàn)了一個(gè)數(shù)學(xué)系的同學(xué)，叫萊布尼克。溜完冰以后我們談得很投機(jī)。于是他就到我的屋子里去了，結(jié)果我們一直談到了第二天天亮。他走了以后，我覺(jué)得這個(gè)人簡(jiǎn)直不得了，他知道很多我從來(lái)沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)的數(shù)學(xué)和物理學(xué)領(lǐng)域里最新的東西。你到美國(guó)去的話，常常會(huì)看到這樣的同學(xué)�？墒呛芸煳揖桶l(fā)現(xiàn)，原來(lái)他對(duì)于自己所講的那些好像頭頭是道的東西，根本就不太懂，知道得比較膚淺，所以等到后來(lái)考試的時(shí)候，中國(guó)學(xué)生所接受的嚴(yán)格訓(xùn)練的好處就顯示出來(lái)了。那么是不是他們這種辦法就絕對(duì)不好呢？不然，這種辦法也有好處。而且這種好處在當(dāng)今狀況之下，就是像我剛才講的門(mén)開(kāi)的很多，不同學(xué)科的交叉領(lǐng)域所能產(chǎn)生的重要結(jié)果多的不得了的情況之下，美國(guó)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法就發(fā)生了優(yōu)勢(shì)。我給你們舉幾個(gè)例子，我想大家如果自己沒(méi)有做過(guò)CAT-scan(層狀掃描，俗稱“CT”)的話，那么你們的父母或者祖父母一定做過(guò)。CAT-scan的發(fā)明者有一個(gè)物理學(xué)教授，他對(duì)于計(jì)算機(jī)很感興趣，對(duì)于醫(yī)學(xué)也很感興趣，又研究過(guò)理論的X光效應(yīng)，就把這幾種研究綜合起來(lái)，后來(lái)就發(fā)展出了CAT-scan，并且得到了諾貝爾獎(jiǎng)。再比如去年得到諾貝爾獎(jiǎng)金的是NMR（核磁共振Nuclear Magnetic Resonance,NMR），現(xiàn)在叫MRI（磁共振成像Magnetic Resonance Imaging，MRI），這個(gè)MRI得獎(jiǎng)的一個(gè)人叫做勞特伯（Lauterbur），他跟我在Stony Brook（紐約大學(xué)石溪分校）是同事。他比我年輕，是化學(xué)系一個(gè)年輕的助理教授。當(dāng)然因?yàn)樗�是化學(xué)家，所以對(duì)于MRI的技術(shù)知道得很清楚�？墒撬�也對(duì)計(jì)算很感興趣，而且他也吸收了CAT-scan的基本觀念，因此他就想我為什么不能夠也做一個(gè)scan，使MRI也可以scan癌細(xì)胞。于是他想了一個(gè)很聰明的辦法，就是使用了一個(gè)梯度磁場(chǎng)。這是一個(gè)很妙的見(jiàn)解，如果你不懂的話，你可以隨便找一位老師，五分鐘之內(nèi)，對(duì)于梯度磁場(chǎng)為什么可以解決scan這個(gè)問(wèn)題你就懂了。他只用了一個(gè)小試管和一個(gè)梯度磁場(chǎng)，結(jié)果今天的MRI 就誕生了。這個(gè)故事告訴你們，今天的方法多得很，如果你的興趣廣一點(diǎn)，你就可以把好幾個(gè)東西綜合在一起，然后得出來(lái)從來(lái)沒(méi)有過(guò)的事物或者見(jiàn)解。所以在今天的情形之下，每一個(gè)人都值得向廣義的方向去發(fā)展，這一點(diǎn)對(duì)于中國(guó)教育體制下成長(zhǎng)起來(lái)的年輕人尤其重要。

　　剛才朱教授講了一件事，我聽(tīng)了以后覺(jué)得很驚訝。他說(shuō)系里現(xiàn)在準(zhǔn)備開(kāi)設(shè)學(xué)術(shù)報(bào)告課，希望每一個(gè)研究生都去聽(tīng)，聽(tīng)說(shuō)有些研究生反對(duì)，我認(rèn)為這簡(jiǎn)直是不可思議的。因?yàn)榧偃缫粋�(gè)學(xué)期有十次學(xué)術(shù)報(bào)告，就算你去聽(tīng)十次，花了二十個(gè)鐘頭，而二十個(gè)鐘頭的投資是很少的。我知道在美國(guó)也有這樣的現(xiàn)象，很多同學(xué)不喜歡參加學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)。比如說(shuō)在Stony Brook，每個(gè)禮拜都有一個(gè)學(xué)術(shù)報(bào)告，很多中國(guó)同學(xué)不去，我就問(wèn)他們?yōu)槭裁床蝗ィ�他們說(shuō)我去了也聽(tīng)不懂。我說(shuō)我去了也常常聽(tīng)不懂，可是這沒(méi)有關(guān)系，你這次沒(méi)聽(tīng)懂，過(guò)了三個(gè)月再去聽(tīng)另外一個(gè)講得稍微不一樣的，連續(xù)聽(tīng)上幾次，就會(huì)有所收獲，而這種收獲是非常重要的。我給這種學(xué)習(xí)方式起了個(gè)名字，叫做滲透式的學(xué)習(xí)。中國(guó)傳統(tǒng)的教育方法不注重滲透式的學(xué)習(xí)，而看重灌輸式的學(xué)習(xí)，也就是猛攻，這當(dāng)然是有它的好處的，可是滲透式的學(xué)習(xí)也是非常重要的。你看一個(gè)小孩子，為什么學(xué)語(yǔ)言學(xué)得很快呢？不是因?yàn)樗��?tīng)懂了每一句話，而是因?yàn)樗��?tīng)了一句話，過(guò)了幾個(gè)鐘頭又聽(tīng)了一句話，他逐漸把每句話都綜合起來(lái)，就懂了。這種學(xué)習(xí)方法到一個(gè)人年齡變大的時(shí)候就漸漸喪失了。而我認(rèn)為這是一種非常重要的學(xué)習(xí)方法。尤其是在需要的知識(shí)越來(lái)越廣的情況下，這種方法對(duì)研究生是很重要的。所以我覺(jué)得每一位研究生為了他們自己，應(yīng)該非常愿意地去聽(tīng)每一節(jié)課，每一個(gè)學(xué)術(shù)報(bào)告。不懂沒(méi)有關(guān)系，聽(tīng)多了之后就自然會(huì)有一些收獲，這是非常重要的。至于說(shuō)你是不是要服從系里的規(guī)定去聽(tīng)，我覺(jué)得一學(xué)期花二十個(gè)小時(shí)去聽(tīng)并不是一個(gè)很大的投資。關(guān)于這一點(diǎn)，在美國(guó)和在國(guó)內(nèi)各個(gè)地方演講的時(shí)候，我都再三講。我還覺(jué)得有許多值得看的科普書(shū)，我特別推薦的是Scientific American（《科學(xué)美國(guó)人》）, Scientific American 現(xiàn)在逐期都有英文的翻譯，你們?nèi)タ纯催@個(gè)我覺(jué)得是非常有用的。讀這本書(shū)你們會(huì)遇到同樣的問(wèn)題，因?yàn)槔锩娴膬?nèi)容不止包括物理，還有很多生物學(xué)方面的知識(shí)。某個(gè)領(lǐng)域的文章也許你今天看不懂，但是過(guò)半年之后你又看了另外一篇，連續(xù)看上一兩年，你就會(huì)對(duì)那個(gè)領(lǐng)域的東西多一些認(rèn)識(shí)�？偠�言之，我要講的就是，今天學(xué)術(shù)的前沿就是向?qū)拸V方向走，向交叉學(xué)科的方向走。每個(gè)同學(xué)必須了解這個(gè)形勢(shì)而盡量地拓寬自己的興趣。

我知道清華學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)是很好的，所以我相信你們?cè)谶@里畢業(yè)以后，在得到學(xué)士學(xué)位、碩士學(xué)位或者博士學(xué)位以后，在幾十年以后當(dāng)你們回憶起來(lái)時(shí)，會(huì)覺(jué)得清華的學(xué)生時(shí)代是很難忘的。

答同學(xué)問(wèn)部分：

　　問(wèn)：我是研究生，(點(diǎn)擊此處閱讀下一頁(yè))

　　如何處理與導(dǎo)師的分歧呢？具體地說(shuō)，自己的研究興趣得不到導(dǎo)師的支持，自己又覺(jué)得沒(méi)有能力單獨(dú)研究自己感興趣的問(wèn)題，此時(shí)應(yīng)如何處理？

　　答：這位同學(xué)有一些困擾，他不是第一個(gè)遇到困擾的學(xué)生，我想所有研究生，或者說(shuō)絕大多數(shù)研究生在做研究生的時(shí)候都會(huì)遇到一些困擾。剛才朱教授念了一部分黃昆給我寫(xiě)的信。他之所以給我寫(xiě)一封很長(zhǎng)的信，是因?yàn)樵谀侵�前我給他寫(xiě)了一封很長(zhǎng)的信。我現(xiàn)在沒(méi)有副本，所以我記不太清楚自己那封信里寫(xiě)了什么。不過(guò)從黃昆這封信的口氣上看，很顯然我當(dāng)時(shí)是不太高興的，覺(jué)得有點(diǎn)失望。那么我當(dāng)然還記得我那時(shí)候在做什么，那是1947年的事情。我在去美國(guó)的船上就曾想，我到美國(guó)要做什么方向的研究呢。我對(duì)自己說(shuō)，我在國(guó)內(nèi)沒(méi)有學(xué)過(guò)實(shí)驗(yàn)物理，所以到美國(guó)以后我要去寫(xiě)一篇有關(guān)實(shí)驗(yàn)物理的論文。到美國(guó)以后的幾個(gè)月，我就到了一個(gè)叫Allison教授的實(shí)驗(yàn)室，當(dāng)時(shí)他正在搞一個(gè)四十萬(wàn)電子伏的加速器。我在那個(gè)實(shí)驗(yàn)室里呆了一年半左右。那一年半我做得不太成功，1947年給黃昆寫(xiě)信的時(shí)候正是我有點(diǎn)彷徨的時(shí)候�，F(xiàn)在我看黃昆的回信覺(jué)得他當(dāng)時(shí)也有一些彷徨的地方。現(xiàn)在得到黃昆的同意，我特別把它發(fā)表出來(lái)，是因?yàn)榫拖裎以谧詈笠痪湓捴袑?xiě)的一樣，就是希望今天的研究生能夠從我和黃昆的信中得到一些鼓勵(lì)和啟發(fā)。什么啟發(fā)呢？原來(lái)研究生的時(shí)代有些失望的、不太愉快的、彷徨的感覺(jué)是很正常的，不必覺(jué)得是世界的末日到了。

　　如果和導(dǎo)師的關(guān)系不好，怎么解決呢？這個(gè)我想沒(méi)有固定的辦法。我不太清楚清華在這方面的規(guī)章，在美國(guó)，假如有學(xué)生跟導(dǎo)師關(guān)系不好的話，那么學(xué)生可以去選另外的導(dǎo)師，沒(méi)有導(dǎo)師可以拴住學(xué)生。沒(méi)有說(shuō)，如果他原來(lái)的導(dǎo)師不同意，他就不可以改換導(dǎo)師。假如這個(gè)學(xué)生在平時(shí)做研究工作的時(shí)候已經(jīng)學(xué)習(xí)了一年的課程，而且學(xué)得還比較好，那么他去找別的導(dǎo)師，別的導(dǎo)師對(duì)他的印象也很好，那么就很可能有人愿意接受他，這樣的情形屢屢皆是。我知道國(guó)內(nèi)過(guò)去對(duì)于研究生換導(dǎo)師、換專(zhuān)業(yè)、甚至換系有很多很復(fù)雜的規(guī)章，對(duì)于這些規(guī)章我一向覺(jué)得宜于放寬。我在Stony Brook教了幾十年書(shū)，就看到有的同學(xué)做得不開(kāi)心，但是換導(dǎo)師以后很成功。

　　我自己有一個(gè)研究生，叫余理華。他是1980年左右到Stony Brook的。他現(xiàn)在做得非常成功。他去了以后就做我的研究生，他的特點(diǎn)是自己有非常強(qiáng)的自我鉆研的習(xí)慣。很快我就發(fā)現(xiàn)他對(duì)我讓他做的工作不太感興趣，他想研究的問(wèn)題是量子力學(xué)對(duì)于測(cè)量的解釋是不是對(duì)的。所以他就來(lái)和我談話，說(shuō)他在國(guó)內(nèi)文革的時(shí)候被下放到農(nóng)村去，就一直在想這個(gè)問(wèn)題，所以對(duì)此很感興趣。我跟他說(shuō)你可以寫(xiě)一篇關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的論文，但是這個(gè)領(lǐng)域太冷了。你如果做這個(gè)方向的研究，我可以將來(lái)同意你得到博士學(xué)位，但是最后可能找不到工作，我不贊成你研究這個(gè)。我還記得當(dāng)時(shí)他非常不高興，我們堅(jiān)持了很久。后來(lái)幸虧他對(duì)于另外一個(gè)東西又發(fā)生興趣了，是關(guān)于加速器的設(shè)計(jì)，并且在那方面獲得了博士學(xué)位。這是我非常贊成的，而且他在那方面現(xiàn)在做出了非常重要的工作。他設(shè)計(jì)的自由電子激光，現(xiàn)在是最有可能真正達(dá)到X光的自由電子激光的兩種方法之一，而且我認(rèn)為他的方法更好。我想很可能再過(guò)五年或者八年，如果世界上第一個(gè)X光的自由電子激光出現(xiàn)的話，是余理華的所謂HGHG(高增益諧波產(chǎn)生自由電子激光器)的方法。今天我問(wèn)他那時(shí)我不讓你做量子力學(xué)的測(cè)量是不是對(duì)的，他也承認(rèn)我的見(jiàn)解是對(duì)的。

　　我剛才講我自己在Allison的實(shí)驗(yàn)室做的一年半不成功。我倒并沒(méi)有和Allison有意見(jiàn)不一致的地方，而且那一年半的時(shí)間給我?guī)��?lái)了很大好處，首先讓我知道了我不應(yīng)該做實(shí)驗(yàn)物理，因?yàn)槲业暮芏嗤瑢W(xué)作起實(shí)驗(yàn)來(lái)得心應(yīng)手，但是我作起來(lái)很困難，但是我作起習(xí)題來(lái)要比他們好得多。最后是泰勒(Teller)幫我解決了問(wèn)題，他當(dāng)時(shí)是物理系的一位教授。大家都知道他后來(lái)很有名，因?yàn)樗�發(fā)明了美國(guó)氫氣彈的原理。他有一天來(lái)跟我說(shuō)，聽(tīng)說(shuō)你做實(shí)驗(yàn)做得不太成功。那個(gè)時(shí)候物理系有兩百個(gè)研究生，大家都很熟悉，老師對(duì)于學(xué)生也很熟，我當(dāng)時(shí)在物理系是很有名的研究生，因?yàn)楹鋈粊?lái)了個(gè)中國(guó)學(xué)生，理論學(xué)得非常好，所以大家都注意到我。他問(wèn)我聽(tīng)說(shuō)你做得不成功，我說(shuō)對(duì)。他就說(shuō)你何必非得做一篇有關(guān)實(shí)驗(yàn)的論文呢？你已經(jīng)選擇了一篇文章，就拿這篇文章做你的論文，你就可以得到博士學(xué)位。我說(shuō)謝謝你，可是這和我的初衷不一樣，我得想想。結(jié)果想了兩天以后，我覺(jué)得應(yīng)該接受他的建議。而且做了這個(gè)決定以后，我如釋重負(fù)。為什么如釋重負(fù)呢？因?yàn)槲伊私獾轿业陌l(fā)展前途不是在實(shí)驗(yàn)物理方面。不過(guò)是不是我那一年半的時(shí)間就白花了呢？不然，因?yàn)槟且荒臧腚m然沒(méi)有使我成為一個(gè)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，但是對(duì)于一個(gè)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的價(jià)值觀，也就是他們整天想什么，他們面臨什么困難，我都有了親身感受。這對(duì)于我后來(lái)的工作有很大的幫助。我是1948年獲得博士學(xué)位的，50年代以后，我經(jīng)常到實(shí)驗(yàn)室里去和那些做實(shí)驗(yàn)物理的人談話，了解了解他們?cè)谧鍪裁磳?shí)驗(yàn)，已經(jīng)得到了什么結(jié)果。這和我50年代所做的研究工作有很密切的關(guān)系。所以這位同學(xué)問(wèn)我應(yīng)該怎么處理上面的問(wèn)題，我想沒(méi)有一概的回答，如果能夠轉(zhuǎn)到一個(gè)和自己的想法比較接近的方向當(dāng)然是很好的。但是能不能和導(dǎo)師談一談呢？分析一下為什么會(huì)有爭(zhēng)執(zhí)也許是另外一種辦法。你問(wèn)的這個(gè)問(wèn)題很重要，可是我想沒(méi)有一個(gè)普遍的回答。

　　問(wèn)：您認(rèn)為在今后二三十年里，物理學(xué)還將會(huì)有類(lèi)似與相對(duì)論那樣的革命性突破嗎？如果有，你以為最可能會(huì)在什么地方出現(xiàn)？

　　答：這個(gè)問(wèn)題很好，我有一個(gè)很直接的回答，我覺(jué)得這種可能性非常小，當(dāng)然不能講絕對(duì)不可能。

　　為什么這樣講呢？因?yàn)樵谙鄬?duì)論產(chǎn)生的時(shí)候，也就是100年前，有幾個(gè)重大的絕對(duì)不能了解的東西。假如那些東西總是不被了解，過(guò)去的整個(gè)物理學(xué)研究就要垮臺(tái)。而且事實(shí)上尤其是在量子力學(xué)到了1923-1924年的時(shí)候，Heisenberg[6]在70年代他老年時(shí)候曾有一些描述，他說(shuō)那個(gè)時(shí)候我們都非常失望，以為人類(lèi)已經(jīng)不可能了解原子的結(jié)構(gòu)。這說(shuō)明當(dāng)時(shí)他們是非常失望的，可是從現(xiàn)在我們知道的結(jié)果來(lái)講呢，他們趕上了最好的機(jī)會(huì)。困難越厲害，機(jī)會(huì)就越大。那么今天我們有沒(méi)有這種困難呢？當(dāng)然也有，比如說(shuō)dark matter（暗物質(zhì)）就是非常困擾人類(lèi)的一件事情。

　　今天跟那個(gè)時(shí)候不一樣的地方是很難做實(shí)驗(yàn)，不是你花上幾萬(wàn)美金，幾十萬(wàn)美金就可以做一個(gè)新的光譜方面的實(shí)驗(yàn)。而在20年代德國(guó)所以能夠發(fā)展出來(lái)量子力學(xué)，主要原因就是因?yàn)榈聡?guó)當(dāng)時(shí)的光譜學(xué)非常先進(jìn)。他們做了一些新的實(shí)驗(yàn)，這些新的實(shí)驗(yàn)在今天看來(lái)都只是幾千塊美金的實(shí)驗(yàn)，是非常容易做的，一個(gè)教授帶一個(gè)研究生就可以做。而今天需要的實(shí)驗(yàn)，比如剛才講的dark matter，不是一兩個(gè)人甚至不是一個(gè)國(guó)家所能夠做的。因此相比之下，今天能夠取得突破性發(fā)展的可能性非常小。你問(wèn)我這種突破可能會(huì)在什么地方出現(xiàn)，我覺(jué)得以后二三十年物理學(xué)領(lǐng)域中最可能取得重要貢獻(xiàn)的地方應(yīng)該是應(yīng)用方向，我很難相信有基礎(chǔ)原理性被發(fā)現(xiàn)出來(lái)。而應(yīng)用的方向現(xiàn)在多得不得了，比如最近這七八年來(lái)最熱的科目是BEC（玻色—愛(ài)因斯坦凝聚），BEC里頭發(fā)生的變化非常之多，它對(duì)于激光的研究有重大的推進(jìn)作用。因此我想在這種領(lǐng)域出現(xiàn)突破的可能性是比較大的。

　　問(wèn)：對(duì)于物理系的學(xué)生尤其是學(xué)理論物理的學(xué)生首先應(yīng)該具備數(shù)學(xué)的思維還是數(shù)學(xué)的技巧？ 答：這個(gè)問(wèn)題是這樣的，數(shù)學(xué)的技巧和數(shù)學(xué)的思維是分不開(kāi)的。如果一個(gè)學(xué)生想要做一位好的理論物理學(xué)家，學(xué)習(xí)很多數(shù)學(xué)知識(shí)是很自然的。比如今天物理學(xué)領(lǐng)域中很重要的一個(gè)問(wèn)題是群論，所以我知道很多搞理論物理的研究生去學(xué)群論方面的知識(shí)。讀了很多群論之后，你就很容易被數(shù)學(xué)的思維所吸引，因?yàn)槿赫摾镞呌行┫敕ù_實(shí)是妙不可言的。可是如果你的愿望是做理論物理學(xué)家，那么你讀很多的數(shù)學(xué)有一個(gè)危險(xiǎn)，那就是你會(huì)漸漸地把你的價(jià)值觀轉(zhuǎn)移到數(shù)學(xué)的價(jià)值觀上去。轉(zhuǎn)移到數(shù)學(xué)的價(jià)值觀是有缺點(diǎn)的，這一點(diǎn)從幾十年來(lái)的數(shù)學(xué)物理方面的文獻(xiàn)就可以看出來(lái)。有許多人因?yàn)樗麄兲�喜�?ài)數(shù)學(xué)的價(jià)值觀，就有不能夠充分注意物理學(xué)價(jià)值觀的傾向。所以這是一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)然如果你被數(shù)學(xué)的價(jià)值觀吸引，能在數(shù)學(xué)方面做出重要貢獻(xiàn)也是很好的，不過(guò)這就和你原來(lái)希望在理論物理方面有所作為的想法有了不同。

　　問(wèn)：我是一名大二的學(xué)生，現(xiàn)在非常困惑的是像我們這樣做基礎(chǔ)科學(xué)研究的人究竟怎樣才能鞏固自己的興趣，堅(jiān)定我們的志向呢？

　　答：我想這個(gè)大二的同學(xué)很顯然是非常努力的。一般來(lái)說(shuō)，中國(guó)的大學(xué)生和同年級(jí)的美國(guó)大學(xué)生相比，可以說(shuō)努力得多了。而且自己覺(jué)得受父母的壓力、學(xué)校的壓力和社會(huì)的壓力比一般的美國(guó)學(xué)生要多。所以我對(duì)于這位大二學(xué)生的回答就是：Maybe you should relax，太緊張了對(duì)你不見(jiàn)得是好事。我在芝加哥上學(xué)的時(shí)候我的導(dǎo)師是泰勒（Teller）。剛?cè)サ臅r(shí)候我和他做過(guò)幾個(gè)月的研究工作，他有五六個(gè)研究生，我們每個(gè)禮拜一塊出去吃一頓午飯，他就跟每個(gè)研究生談一談，問(wèn)我們每個(gè)人的研究做得怎么樣。很快我就發(fā)現(xiàn)他常問(wèn)的一句話是Are you having fun？這種觀念在中國(guó)的教育體制之下是沒(méi)有的，中國(guó)講究“苦學(xué)”。我覺(jué)得在這方面宜于吸取他的一些經(jīng)驗(yàn)。

　　他的另外一個(gè)特點(diǎn)就是他的想法非常多，并且愿意跟任何人討論。路上碰到你他就會(huì)抓住你跟你講，某一個(gè)分子的對(duì)稱，大家講得都不對(duì)，于是他就給你講一通。他講的話常常是有道理的，可是常常也有錯(cuò)誤。如果你指出他的錯(cuò)誤來(lái)，他很愿意接受，他就會(huì)和你繼續(xù)討論下去，這樣你就可以寫(xiě)一篇文章了。這種態(tài)度和中國(guó)人的觀念也是不一樣的，中國(guó)人常講對(duì)于沒(méi)想清楚的問(wèn)題不要亂開(kāi)口。他對(duì)學(xué)問(wèn)的態(tài)度就是覺(jué)得做學(xué)問(wèn)是一件很有意思的事情，是一件隨時(shí)跟任何人都可以討論的事情。我覺(jué)得今天的中國(guó)的大學(xué)應(yīng)該注重這種觀念的建立。

　　[1] 詹姆斯·克拉克·麥克斯韋(James Clerk Maxwell，1831-1879)，英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家，電磁場(chǎng)理論的創(chuàng)立者。

　　[2] 路德維�！げ�爾茲曼(Ludwig Boltzmann，1844-1906), 奧地利物理學(xué)家，平衡態(tài)氣體分子的能量分布律的建立者。

　　[3] 吉布斯（Josiah Willard Gibbs，1839-1903），美國(guó)理論物理學(xué)家，統(tǒng)計(jì)系綜理論的首創(chuàng)者。

　　[4] 19世紀(jì)的最后一天，歐洲著名科學(xué)家匯聚一堂。會(huì)上，英國(guó)物理學(xué)家W．湯姆生（即開(kāi)爾文勛爵）發(fā)表了新年祝詞。他在回顧物理學(xué)所取得的偉大成就時(shí)說(shuō)，物理大廈已經(jīng)落成，所剩的只是一些修飾工作。同時(shí)，他在展望20世紀(jì)物理學(xué)前景時(shí)講道：“動(dòng)力理論肯定了熱和光是運(yùn)動(dòng)的兩種方式，現(xiàn)在，它的美麗而晴朗的天空卻被兩朵烏云籠罩了，”“第一朵烏云出現(xiàn)在光的波動(dòng)理論上，”“第二朵烏云出現(xiàn)在關(guān)于能量均分的麥克斯韋-玻爾茲曼理論上�！盬．湯姆生在1900年4月發(fā)表題為《19世紀(jì)熱和光的動(dòng)力學(xué)理論上空的烏云》的文章。他所說(shuō)的第一朵烏云，主要是指A．米切爾森實(shí)驗(yàn)結(jié)果和以太漂移說(shuō)相矛盾，第二朵烏云，主要是指熱學(xué)中的能量均分定則在氣體比熱以及勢(shì)輻射能譜的理論解釋中得出與實(shí)驗(yàn)不等的結(jié)果，其中尤以黑體輻射理論出現(xiàn)的“紫外災(zāi)難”最為突出。開(kāi)爾文是19世紀(jì)英國(guó)杰出的理論物理和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，是一位頗有影響的物理學(xué)權(quán)威，他的說(shuō)法道出了物理學(xué)發(fā)展到19世紀(jì)末期的基本狀況，反映了當(dāng)時(shí)物理學(xué)界的主要思潮。

　　[5] 1887年，美國(guó)兩位實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家米切爾森和莫利（Michelson－Morley）完成了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)，證明光順著地球走和背著地球走的速度完全一樣，無(wú)論哪個(gè)方向速度都一樣。

　　[6] 韋納·卡爾·海森堡（Werner Karl Heisenberg，1907－1976） 德國(guó)理論物理學(xué)家，量子力學(xué)第一種有效形式(矩陣力學(xué))的創(chuàng)建者。

　　來(lái)源：
科技中國(guó)2005年01期特稿

相關(guān)熱詞搜索：學(xué)習(xí)方法 物理學(xué) 前景 楊振寧