他永遠腳踏實地

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光明日報 / 2 0 0 1 年 / 0 9 月 / 2 9 日 / 第 A 0 4 版 / 綜合新聞 廣告

他永遠腳踏實地

紀念恩芮科 · 費米誕辰 1 0 0 周年

楊振寧

力能加害而不屑 , 最顯能為而不為 , 能動他人已如石 , 堅定冷靜不為移 ; 如彼允宜得天厚 , 自然豐賜不浪擲 ; 如彼誠彼美顏后 , 他人糜耗為美役. ( 引自莎士比亞十四行詩 ) 恩芮科 · 費米是 2 0 世紀所有偉大的物理學家中最受尊敬和崇拜者之一.他之所以受尊 敬和崇拜 , 是因為他在理論物理和實驗物理兩方面的貢獻 , 是因為在他領導下的工作為人類 發(fā)現(xiàn)了強大的新能源 , 而更重要的是因為他的個性 : 他永遠可靠和可信任 ; 他永遠腳踏實地. 他的能力極強 , 卻不濫用影響 , 也不嘩眾取寵 , 或巧語貶人.我一直認為他是一個標準的儒 家君子. 費米最早在物理學中的興趣似乎在廣義相對論方面. 1 9 2 3 年左右他開始深入探討統(tǒng) 計力學中的"吉布斯佯謬 " 和"絕對熵常數(shù) ".然后 , 正如西格里所寫的 : 當他讀了泡利關于不相容原理的文章后 , 立即意識到他已掌握了理想氣體理論的全部要 素.這個理論能在絕對溫度零度時滿足能斯脫原則 , 提供低密度高溫度極限時絕對熵的正確 的薩庫爾 - 特羅德公式.這個理論沒有形形色色的任意假設 , 而這些假設是以前統(tǒng)計力學中 求正確的熵值時必須引入的. 這項研究導出了他的第一項不朽的工作 , 導出了"費米分布 ", "費米球 ", "費米液 體 ", "費米子 " 等等概念. 按照費米研究風格的特點 , 在做出了這個理論方面的貢獻以后 , 接著他就把此理論用到 重原子的結構 , 導出了現(xiàn)在通稱的托馬斯 - 費米方法.對于這個方法中的微分方程 , 費米用 一個小而原始的手持計算器求出了其數(shù)值解.此項計算也許花了他一個星期. E · 馬約拉納 是一位計算速度極快而又不輕信人言的人.他決定來驗證費米的結果.他把方程式轉換為里 卡蒂方程再求其數(shù)值解.所得結果和費米得到的完全符合.

費米喜歡用計算器.不論是小的還是大的計算器他都喜歡用.我們這些在芝加哥的研究 生們都看到了這個特點 , 而且都很信服.顯然在事業(yè)的早期 , 他就已愛上了計算器.這個愛 好一直延續(xù)到他的晚年. 費米下一個主要貢獻是在量子電動力學方面 , 他成功地排除了縱向場 , 得到了庫侖相互 作用. 1 9 4 6 - 1 9 5 4 年間在芝加哥的學生們都知道他對這個工作極為自豪 ( 可是在今 天 , 6 5 歲以下的理論物理學家似乎已經(jīng)很少有人知道費米的這一貢獻了 ) .這一工作又是 極有費米風格的 : 他看穿了復雜的形式場論 , 看到了其基本內(nèi)含 —— 諧振子的集合 , 進而化 問題為一個簡單的薛定諤式方程.這項工作 1 9 2 9 年 4 月他第一次在巴黎提

出 , 1 9 3 0 年夏在安阿堡有名的夏季研討會中再次提出來. 5 0 年代后期 , G · 烏倫貝克曾告訴我 , 在 費米的這項工作以前 , 沒有人真正了解量子電動力學.這個工作使得費米成為世界上少數(shù)幾 個頂尖的場論物理學家之一. 現(xiàn)在我跳過費米 1 9 3 0 年在超精細結構理論中絕妙的工作來講他的β - 衰變理論.按 照西格里的講法 , 費米終其一生都認為這個理論是他在理論物理學中最重要的貢獻.我曾讀 過西格里在這方面的評論 , 但是感到迷惑不解. 7 0 年代的一天 , 我和 E · 維格納在洛克菲 勒大學咖啡室中曾有過下面一段談話 : 楊 : 你認為費米在理論物理中最重要的貢獻是什么 ? 維 : β - 衰變理論. 楊 : 怎么會呢 ? 它已被更基本的概念所取代.當然 , 他的β - 衰變理論是很重要的貢獻 , 它支配了整個領域 4 0 多年.它把當時無法了解的部分置之一旁 , 而專注于當時http://www.lotusphilosophies.com/news/55A3120D8E589084.html能計算的 部分.結果是美妙的 , 并且和實驗結果相符.可是它不是永恒的.相反 , 費米分布才是永恒 的. 維 : 不然 , 不然 , 你不了解它在當時的影響.馮 · 諾埃曼和我以及其他人曾經(jīng)對β - 衰 變探討過很長時間 , 我們就是不知道在原子核中怎么會產(chǎn)生一個電子出來. 楊 : 不是費米用了二次量子化的ψ后大家才知道怎么做的嗎 ? 維 : 是的. 楊 : 可是是你和約當首先發(fā)明二次量子化的ψ . 維 : 對的 , 對的 , 可是我們從來沒有想到過它能用在現(xiàn)實的物理理論里. 我不擬再繼續(xù)講費米此后的貢獻 , 也不擬講他和學生們的關系.后者 , 我在以前已經(jīng)寫 過.我只講兩個關于費米的故事. 瓊· 希頓 ( 寒春 ) 是第二次世界大戰(zhàn)中費米在洛斯阿拉莫斯的助手之一 , 戰(zhàn)后成為芝加 哥大學的研究生.當我 1 9 4 6 年后期開始為薩姆 · 阿立松工作時她也在這個實驗室當研究 生. 1 9 4 8 年春她去了中國 , 和她的男朋友歐文 , 恩斯特 ( 陽早 ) 結婚 , 并定居中國 , 從 事農(nóng)業(yè) ( 她的經(jīng)歷是一個應該寫下來的很有意思的故事.我希望她能很快做這件事 ) . 1 9 7 1 年夏我第一次訪問新中國 , 這是在尼克松訪問中國之前半年.我偶然在昔陽縣大寨的招 待所中遇到了她.大寨是當時農(nóng)業(yè)公社的一個模范典型.我們當然又驚又喜 , 共同回憶了在 芝加哥的那些日子 : 我在實驗室里是怎樣地笨拙 ; 我是怎樣在無意中幾乎使她受到致命的電

擊 ; 我怎樣教了她幾句中文 ; 我怎樣借了一部汽車開車送她去拉薩拉車站 , 開始她去中國的 漫長的旅程等等.她問我還記不記得在她離開前費米夫婦為她舉行的告別會 , 這我記得.她 又問我記不記得那天晚上他們送她的照相機 , 這我不記得了.然后她說在告別會前幾天 , 她 覺得應該告訴費米她打算去中國共產(chǎn)黨控制區(qū).考慮幾天以后

她終于告訴了費米.費米說什 么呢 ? "他沒有反對 , 對此我永生感激." 我知道她的這句話的份量 , 回到石溪后我立刻給 在芝加哥的費米夫人打了電話 , 告訴她我在大寨遇到瓊的全部過程.幾年以后 , 瓊自己到了 芝加哥 , 有機會訪問了費米夫人和她的女兒乃拉 · 費米. 現(xiàn)在引述我的選集 ( 1 9 8 3 ) 第 4 8 頁中的一段話作為結束 : 不論是作為一位物理學家還是作為一個人 , 費米深為所有的人所崇敬.我相信 , 他之所 以使人肅然起敬是因為他是一個扎實的人.他的所有表現(xiàn)無不散發(fā)出他的這種品格的魅力. 5 0 年代早期 , 美國原子能委員會極重要的顧問委員會的主席 J ·R · 奧本海默告訴我 , 他 曾試圖勸說費米在任期滿后繼續(xù)留在顧問委員會中.費米不愿意.奧本海默堅持.最后費米 說道 : "你知道 , 我不相信我自己在這些政治問題方面的見解總是正確的."

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