邵阳到株洲方特:规范与对称之美——杨振宁传 A1叠10

十二、费米的物理概念和讨论会

    和杨振宁同班的女同学寒春记得很清楚，杨振宁在课堂上并不大讲话，不过费米提出的问题，他都能够很快地说得很清楚，寒春说她觉得杨振宁没有不懂的物理。

    杨振宁因为仰慕美国的大思想家富兰克林（B.Franklin），所以刚到美国的时候，取了一个英文名字弗兰克（Frank）。寒春曾经写过她初见杨振宁的印象：“我记得很清楚头一次看到弗兰克的印象。那一定是1946年春天的那个学期。他就是我们在芝加哥核物理研究所量子力学课程那个高高的而且安静的新同学。虽然他很谦逊地坐在教室后面，但是很快地大家就都了解到，事实上他根本不必上这门课。他的物理知识远远超过我们这些人，他根本可以做我们的老师。 ”

    寒春是一个传奇性的人物。她出身一个美国的中等家庭，母亲有很前卫的观念，她们兄弟姐妹受到母亲的影响，也在美国成为特立独行之士。寒春1941年在威斯康星大学念物理，第二年就到美国新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯实验室洛斯阿拉莫斯实验室，在费米费米的手下参加了研制原子弹的工作。

    1945年8月，美国在日本投下原子弹以后，包括寒春在内的很多核物理学家内心饱受创伤，寒春看到那个时候美国一片军事研究的狂潮，1948年她 “带着一颗无比空虚的心”，独自去了中国。

    寒春到中国去，是受到她哥哥韩丁韩丁（威廉·欣顿，William Hinton）的影响。韩丁因为仰慕共产主义的理想，早一年已经到了中国，并且在中国待了六年，后来韩丁出版了一本谈论中国土地改革的书《翻身》，甚为轰动。不过韩丁在1953年回到美国以后，受到当时麦卡锡主义主导的国会的听证调查，在中国记录的笔记被没收，出国行动也受到限制。

    寒春到中国以后，见到许多有理想的年轻共产党人，也看到中国共产党改变旧中国的理想和努力，内心大受感动，对比她在美国看到的那些疯狂的军事研究，更觉得人类的希望就在新的中国。寒春后来在中国延安以及其他地方不同的农牧场工作，将她的物理知识用在改良农牧生产方面。1949年她和哥哥的同学阳早 （欧文·恩斯特，Erwin Engst）在延安结婚，后来就一直住在中国。

    1964年中国成功试爆原子弹以后，美国开始流传一种说法，认为寒春是把美国原子弹机密泄漏给中国的间谍。其实寒春自己说她在费米手下所做的工作非常初步，对于原子弹所知有限，而且当年离开美国，正是因为不满意美国疯狂的军事研究走向。她在中国住了50多年，大多数时间都待在农牧场中，其中一段时间被调到对外文化委员会工作，但是她很快要求再回到农牧场。 1971年杨振宁回中国访问，曾经在农牧场中见到寒春，后来两人一直都维持着当年在芝加哥大学亲密的同学友谊，偶尔还会见面。

    同样是杨振宁芝加哥大学研究所的同学，后来成为美国核武器的重要顾问，美国国家科学院院士，也做过加州理工学院校长的戈德伯格（MarvinGoldberger），同样惊讶于杨振宁在物理方面的天分。他说杨振宁不但物理知识比他们所有人都懂得多，也比他们都要聪明。他还记得有一次考试，杨振宁十分钟就答完题目，走出教室，留下他们继续奋斗了一个小时。后来才知道自己和杨振宁同年同月出生的戈德伯格还开玩笑地说，他原来以为杨振宁比他大一岁，所以才比较聪明。戈德伯格对于杨振宁从来不炫耀自己的聪明和物理知识，以及对于别人的慷慨，印象特别深刻。杨振宁的另一个同学，后来做了加州大学伯克利分校理学院院长，并且是美国国家科学院院士的邱邱（GeoffreyChew）也说，由于杨振宁并不特别炫耀自己的聪明，所以几年以后他才惊讶地发现到杨振宁是多么聪明。

    其实费米当时在芝加哥大学的许多学生皆是一时之选，学术界多年也流传着一种说法：费米曾经说他们那一班学生有多少人要得诺贝尔奖。杨振宁说他没有听过这种说法，认为以费米说话的谨慎，应该不会说那样的话。不过那个时候除了杨振宁以外，费米确实提到加文（RichardG arvin）和罗森柏斯（M.Rosenbluth）是天才。杨振宁当时也认为，他的许多同学将来都要成为美国物理学界的领袖人物。

    被杨振宁认为是当今美国等离子体物理理论方面数一数二的罗森柏斯就说，杨振宁是他们研究生当中物理知识最广博的，他对于杨振宁在战时的中国能够有这么好的物理训练，印象非常深刻，他提起杨振宁非常愿意帮助别人，也曾经帮助他了解一些物理问题。当时也在芝加哥大学，1988年得到诺贝尔物理学奖的施泰因贝格尔（Jack Steinberger）说，在芝加哥大学和费米以及杨振宁、罗森柏斯一起学习的日子，是他一生中最兴奋的经历。他说，他从杨振宁那里学到的跟从老师那里学到的一样多。

    杨振宁在西南联大的时候，因为上过留学英国剑桥大学的马仕俊教的场论，所以对于场论的知识，有很前沿的了解。费米在20世纪30年代初也做过场论的工作，不过后来就转做实验工作去了，所以40年代杨振宁到芝加哥大学的时候，在场论方面的知识比费米还要深入。费米对于杨振宁的物理才分也十分夸赞，曾经告诉他的老友，法国著名的物理学家勒普兰斯－林盖勒（Louis Leprince-Ringuet）说，他最好的学生就是中国人杨振宁。

    不过杨振宁从费米那里学到的是做物理最重要的概念。他自己也说，在芝加哥大学学到的不仅是一般的书上的知识，尤其重要的是做物理的方法和方向。杨振宁记得他到芝加哥大学一段时间以后，突然有了一个很妙的想法，就是把物理学里面测量的哲学观念做一个通盘性的解释，然后得到整个根本的物理学结构。这当然是一个很具有野心的企图，杨振宁想了两天以后，自己十分得意，就去找费米谈了一下，费米听了以后，只说这也许有一点意思，要杨振宁回去再想一想。杨振宁回去想了几天，得不出什么新的结果，后来就把这个想法放弃了。这正是费米的一个风格，他对于学生常常是用这种自由的态度，让你自己去想。杨振宁记得费米曾经强调，一个年轻人应该将他的大部分时间用于解决简单的实际问题，而不应专一处理深奥的根本问题。他也发现费米总是从实际的现象开始，用最简单的观念描述出来。

    那个时候另外一个对于杨振宁的物理观念影响很大的，是费米晚上的讨论会。这个讨论会是1946年费米在芝加哥大学教书几个月以后就开始的，起初只有很少几个人参加，他们多半是战时在洛斯阿拉莫斯实验室就跟随费米的一些人，杨振宁记得有寒春、张伯伦（OwenChamberlain）、利昂娜·马歇尔（LeonaMarshall）和瓦腾柏格 （AlbertWattenberg）。1942年12月2日费米在芝加哥大学完成人类第一个可控制核反应器，当时在场的39个人当中就有马歇尔和瓦腾柏格，后来费米还拿出一瓶基安蒂酒，大家喝了以后都在瓶子上签了名。这个酒瓶现今已成为一件历史文物。

    讨论会就在费米的办公室举行，费米会拿出他的笔记本，然后随便找一个题目开始讨论，并且给大家讲解。这些讨论会比较不拘形式，大家可以随便地提出问题，杨振宁也还记得念化学的马歇尔老是问很笨的问题。不过这个讨论会后来渐渐地有更多的人参加，性质也和开始的时候不大一样了。

    杨振宁一直还保存着1946年10月到1947年7月他参加费米晚间讨论会的笔记。在这些题目广泛的讨论中，杨振宁观察到费米的讨论侧重于论题的本质与实用，所采取的方法通常不是分析性的，而是直观和几何的。