郑元畅参加的综艺节目:规范与对称之美——杨振宁传(13) A2叠15

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/05/09 07:18:16
十三、做“氢弹之父”泰勒的研究生

    

    费米由理论到实验物理,由最简单的问题到最深奥的问题,都做了详细的笔记,这使得杨振宁了解到,那就是物理。他懂得了物理不应该是专家的学科,物理应该从平地垒起,一块砖一块砖砌,一层一层地加高。他懂得了,抽象化应在具体的基础工作之后,而绝非在它之前。

    杨振宁也发现,费米物理的风格是简单而扎实的,他不会钻牛角尖。费米非常不喜欢形式化的东西,杨振宁还记得费米曾经开玩笑说:“复杂的形式留给主教去搞吧! ”

    费米对于“什么是物理,什么不是物理”有一个很清楚的价值观念。他认为太多形式化的东西不是不可能成为物理,只是成为物理的可能性常常很小,因为它有闭门造车的危险。这些都大大影响了后来杨振宁的物理风格。

    但是杨振宁最想学的还是做物理的实验。那个时候费米实验工作所在的阿尔贡国家实验室,因为也进行国防研究,有安全保密的限制。杨振宁的同学邱当时的太太罗丝在阿尔贡国家实验室做秘书,她查了一下说,杨振宁因为是拿中国护照的外国人,所以不能到阿尔贡国家实验室阿尔贡国家实验室去工作。

    那个时候,芝加哥大学物理研究所还有许多重要的科学家,譬如因为发现重氢而得到诺贝尔化学奖的尤里(HaroldUrey),以及后来有美国“氢弹之父”称号的泰勒(EdwardTeller)等人。费米建议杨振宁既然不能去阿尔贡国家实验室,不如去找泰勒做理论的工作。

    当时第二次世界大战刚刚结束,芝加哥大学还有很多地方在做国防研究,一般人不能随便出入,泰勒办公室所在的爱卡楼(EckartHall)就是这种一般人不能进去的地方。杨振宁到了那里在楼下打电话给泰勒,过了一会儿听到泰勒由楼梯上走下来。泰勒原来是匈牙利人,他在匈牙利的时候被电车撞伤了一条腿,所以下楼的时候一脚高一脚低的,脚步踏在楼梯上的声音很大。

    泰勒知道杨振宁是要来做他的研究生。他看到杨振宁就说:“我们先散散步吧。 ”散步的路上泰勒问杨振宁说:“氢原子的基态波函数是什么?”对杨振宁来说,这是一个易如反掌的问题,他很轻松地就回答了。于是泰勒说:“你通过了,我接受你做我的研究生。”杨振宁认为,泰勒这样做是有道理的。因为有很多课程念得很好的人,不会回答这个问题。

    泰勒的科学风格和费米很不一样。费米对于物理问题都想得很清楚,不随便说话。但是泰勒不同,泰勒经常会有许多新的想法,这些想法大多数不大成熟,有许多也是错的,但是泰勒不怕犯错,而且只要你指出他的错误,他就会很快地改过来。他在科学上的主意之多到了一定程度,有的时候一个研究生第二个星期去找他,他已经不记得上个星期给这个研究生的题目是什么了。

    在第二次世界大战期间,泰勒参加了奥本海默主持的美国原子弹计划,但是因为他的主意太多,他参加的那个组工作忽东忽西地就做不下去了。后来奥本海默想到一个主意,就是让泰勒去负责研究氢弹的发展,这一来让泰勒觉得很得意,另一方面也使得其他人不受到他太多主意的干扰,工作得以进行。

    泰勒是一个非常强调直觉的物理学家,他的想法非常具有启发性,但是上课从来都不准备,总是天马行空谈论对物理的想法。戈德伯格就说,泰勒的物理课是他一生上过的最糟的课。

    但是泰勒这种直觉地对物理的了解,却给予杨振宁全新的视野。在这以前,杨振宁对物理的认知看法,总认为应该是书上一篇篇、一页页的知识,是先有一个定理,然后有一个证明的演进方式。但是泰勒不大注意证明,他的想法比较直觉,有时候他直觉的想法也不全是对的,而且对一些直觉结果也不能够证明。但是这种办法却有一个好处,就是触角伸得非常之远,往往在没有看清楚一个东西的时候,就抓住了它的精神。

    杨振宁经过和泰勒接触,学到了比较注重数学跟物理关系的精神,而不仅仅是细节。他也深刻地意识到,证明是有用的,但是直觉也要发展。

    泰勒给杨振宁的头一个题目是关于Be (铍)的K电子俘获生命期的问题。这问题和费米费米1933年提出的理论有关系,也有很多人做实验。事实上这个题目和当时在美国洛斯阿拉莫斯实验室洛斯阿拉莫斯实验室的秘密实验有关系,但是杨振宁并不知道。要计算这个问题有三种理论的办法,其中一种杨振宁知道,另外两种他不知道,泰勒泰勒告诉他可以在什么书上去找,于是杨振宁就开始做这个问题的理论计算。

    这个问题中间有很复杂的计算,要用计算机来算,那个时候还没有电子计算机,于是杨振宁在芝加哥大学利用经济系的手摇计算器算了两个星期,得到了一个结果。泰勒泰勒看了很高兴,就要杨振宁做一个报告。杨振宁说他有一点紧张,不过大家对他的报告都非常满意。

    泰勒于是要杨振宁把这个结果的论文写出来。但是杨振宁觉得不大妥当,因为这个计算的结果里面有一些估计值,而且最后的结果是把两个估计值相减,杨振宁认为这样一来误差太大,不大可靠,所以虽然泰勒老来催他,但是他搞了很久并没有把文章写出来,而且以后也一直都没有发表这篇论文。

    于是泰勒又给了他另外一个题目,是关于原子核磁动量的问题。这个问题杨振宁又做了一两个月,但是这种问题中间依然有所谓的近似值的问题,杨振宁对于这种不精确的东西是不喜欢的,所以这样搞了几个月,换了两三个题目以后,杨振宁就知道了,他是没有办法跟泰勒泰勒做下去的。

    于是费米费米就建议杨振宁到艾利森艾利森的实验室去做实验。艾利森艾利森当时是芝加哥大学核物理研究所的所长,那时候在一个40万电子伏特的加速器上做实验。杨振宁在中国可以说从来没有做过实验,而且他又不善于动手,所以在这个实验室中,他虽然可以帮助同学解决习题的问题,但是在做实验动手方面却显得十分笨拙,也有一些挫折之感。

    杨振宁就清楚地记得,和他同时做实验的同学阿诺德阿诺德 (W.Arnold)似乎就有一种神奇的直觉。有时候实验室的管子会漏气,杨振宁花了两个钟头还是束手无策,而这个阿诺德两分钟就可以找到漏气的地方。不过阿诺德阿诺德后来并没有通过芝加哥大学的博士考试,需要转到另外一个大学修完博士学位。

    另外,当时在实验室中还有后来做了洛斯阿拉莫斯实验室主任和通用原子能公司总裁的阿格纽阿格纽(H.Agnew),后来替美国海军设计响尾蛇飞弹的威尔科克斯威尔科克斯(H.Wilcox)以及寒春寒春等人。这些同学从找到漏气的地方到如何去弯一根管子,让杨振宁学到很多动手的办法,也了解到实验物理学家思考问题的办法和心态,使他深刻地意识到,实验物理和理论物理学思维上一些不一样的地方。

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