- 我知道的楊振寧
- 葛墨林口述并審定 金鑫整理
- 3253字
- 2023-09-22 16:37:42
二
1977年,楊先生又一次回國講學、訪問,其間要去敦煌考察。他從上海坐火車到敦煌,途經蘭州,因為之前聽谷超豪先生介紹過我們的研究,就提出想順訪蘭州大學,聽聽近幾年段先生課題組關于規范場研究的報告。當時“文革”剛剛結束,各方面的管控還比較嚴格,雖然楊先生提出要聽我們的報告,但我們仍沒有機會與楊先生自由預約單獨見面。后經學校安排,段先生和我可以按照相關部門的要求,在教學樓教室向楊先生介紹我們的工作。
得知要向楊先生匯報工作,我非常興奮,我愛人秦世芬也很開心。她想為我找一身體面的衣服在報告時穿,但是當時工資很低,家庭經濟情況也比較窘迫,她翻箱倒柜好一通,才找出一件皺巴巴的結婚時買的藍制服上衣。為了看著體面些,她還特意用裝了開水的大茶缸,幫我把制服上衣熨得平平整整。上衣有了,褲子卻成了難題,她找了半天也沒找到一條不打補丁的褲子。后來我就是穿著一條打著小補丁的褲子參加了報告會。
在報告現場,我一開始有些拘謹,心里有點兒慌,腦子里也亂哄哄的。今天回想起來,當時的拘謹,一方面是因為重視向楊先生匯報而帶來的緊張感,一方面也因為覺得在那樣正式的場合自己的穿戴有些不合時宜。不過,緊張和窘迫的心理很快就消失在關于物理的交流討論中。楊先生很平易,我做報告時也就不拘束了。他對我們的工作很贊賞,給出的評價是:“非常妙!不是一般的妙!”這些工作是以段先生為主的,但楊先生的肯定還是讓我備受鼓舞,即使是多年后回想起來,心里也還是很興奮。我們的匯報結束后,楊先生還向我們介紹了他關于楊?米爾斯規范場研究工作的最新進展。
我們這項工作,后來獲得了全國科學大會獎,在約40年后被日本學者在為《物理報告》撰寫的百頁評述中稱為“Cho-段-葛-Fadleev-Niemi分解”。這些主要是段先生的貢獻,我只是跟隨他而已。
與楊先生的第一次面對面交流,給我留下了深刻印象。他對年輕人的鼓勵真誠而溫暖,對我之后的研究志趣產生了很大的影響。跟隨段先生的理論物理研究成果以及完成的軍工項目獲全國科學大會獎、全國自然科學三等獎,并獲得了國防科研重大成果獎。在那之后,我便把主要精力集中到規范場理論的研究上了,這是受楊先生影響的結果。
除了物理研究上的影響,楊先生順訪蘭州大學聽取我們的匯報,還為我的現實生活帶來了變化。因為“文革”時期高校正常工作的停滯,我在蘭州大學的職稱一直都是助教。楊先生到訪聽取匯報,并充分肯定我們的研究工作,使學校對我們的工作更加重視,我的職稱也被提升為講師。這樣一來,我的科研環境和生活條件也都有了一些改善。
雖然楊先生此前已回國訪問六次,但1977年的這次回國不僅是對我個人,對中國物理學界乃至整個科學界的影響都是最大的一次。“文革”剛剛結束,中國的科研工作已全面停滯了近十年,正處在百廢待興的階段。此時楊先生回國訪問就像一陣春風吹遍了國內的理論物理基礎研究領域。他以諾貝爾物理學獎獲得者的遠見卓識和國際視野,影響了國家領導人對基礎研究的態度,重新建立了國內物理學界與國際前沿物理研究的聯系。在規范場理論領域,當時國內有谷超豪、郭漢英、吳詠時、冼鼎昌、郭碩宏、李華全等。我也是在楊先生的影響下確立了經典規范場這個研究方向,一直堅持做到今天。
楊先生1977年回國訪問,重新打開了中國物理學界通往世界的大門。在那之后不久,時任中科院副院長的錢三強先生就提出了中國科學界應該增強與美國科學界交流合作的想法。他當時提議,中美首次學術交流的領域選擇高能物理,會議舉辦的地點定在廣東的從化溫泉。為什么選擇高能物理作為中美首次學術交流的領域呢?用錢三強先生自己的話說,中美學術交流既是一個學術任務,也是一個政治任務,高能物理沒有太多實際應用價值,所以美國不會限制跟我們討論這些不敏感的問題。他說,如果我們一上來就要跟美國科學家討論半導體,這件事恐怕就很難辦成了。
想與美國科學界就高能物理展開交流合作并非易事,這件事的難度首先來自當時中國理論物理界的狀況。那時中國的理論物理界除了粒子物理領域規范場論研究之外,主流都在做層子模型研究,主要研究者是來自北京大學和中科院高能所的一些學者。層子模型研究的背景是這樣的,美國科學家蓋爾曼(Murray Gell-Mann)基于基本粒子的對稱性提出了八重法,但這個理論并不包含動力學。中國從事層子模型研究的學者就開始探索是否可以模仿原子的結構來做基本粒子結構的研究。雖然這個方向的嘗試后來被證明是錯誤的,但不能否定它的積極作用。
當時層子模型把基本粒子結構看成原子模型是很自然的,因為那時建立在實驗基礎上的原子模型已經得到了廣泛證實,原子有個原子核,核外有電子圍繞原子核運轉。把這個模型做一個類比,推廣到更深的基本粒子結構層次去,也就是自然而然的事情了。
但問題出在層子模型與原子模型的動力學不同上。在原子模型中,粒子射入越接近中心,作用越強。而基本粒子則相反。后來國際研究證明,基本粒子相互作用有“漸近自由”的特點,即射入后越接近中心,作用反而越弱,這是基于楊?米爾斯規范場的量子動力學的結果。美國物理學家格羅斯(David Gross)和維爾切克(Frank Wilczek)證明了這一現象,并因此獲得了2004年諾貝爾物理學獎。
盡管層子模型研究這個方向的嘗試現在看是錯誤的,但從事這一部分研究和探索的科研人員在當時的國內環境下能夠堅持做純理論基礎研究實屬不易,具有很大的積極意義。首先,為了構建層子模型,物理上比較有用的辦法都被拿來嘗試了,這不僅使基本粒子理論的研究隊伍得以保留,還鍛煉出一批優秀的年輕人,壯大了學科人才隊伍。其次,在討論基本粒子結構的時候,層子模型的研究也注意到了對稱性,這可算是國內非常重要的一個進展。
今天回看層子模型研究切入點的判斷失誤,與當時大家都沒有注意到楊先生1973年回國講座時提到的規范場理論,尤其是相應量子化的應用方面的問題有關。那時候國外規范場理論研究已與實驗相結合,并且很快就發展出了量子色動力學,這些成果后來都引發出很多重要的物理結論。盡管我們在經典規范場方面取得了一些進展,但還是留下了一些遺憾。最重要的問題就是沒有像國外的量子色動力學理論那樣與基本粒子的實驗研究結合發展,依然停留在數學物理分支研究的范疇。如果后來中國的研究能夠將量子規范場理論和基本粒子結構真正結合起來,相信還會做出更好的成績。
要強調的是,參與層子模型研究的中科院高能所朱洪元先生、理論所(當時稱13室)戴元本先生逐步認識到楊?米爾斯規范場對基本粒子結構的重要性,并給予重視。這從朱洪元先生給我的信中可以證實。楊先生看到朱洪元先生的信說:“朱洪元懂規范場。”所以,段一士先生帶領我做規范場研究,當時在學術上并沒有受到主流(層子模型大研究組)的壓制。相反,北京方面的有關會議都會邀請我們參加。尤其是朱洪元先生、戴元本先生,對我們親切備至。這體現了中國物理界一個優良傳統,即在北京主導層子模型的學者與以做規范場為主的“京外派”雖然學術觀點不同,但并不影響彼此之間的關系。
記得每次跟隨段先生去北京,我們都要看望戴元本先生和朱洪元先生,不僅去他們家敘談,還常在戴先生家吃飯。那時供應緊張,戴先生自己在商店排隊,希望能買到魚招待我們。有一次他回來不高興,說有人插隊,結果排到他時已經沒有魚了。記得周總理靈車去八寶山那天,段先生和我在街上目送靈車離去,之后就去看望了戴先生,吃飯時我們談了很多。次日去看望朱先生,他去參加了遺體告別,給我們談了當時的情況,邊說邊流淚。
還有一件事,至今令我難忘。有一次我去何祚庥先生家,到了午飯時間,我好像沒怎么動腦筋,就“順理成章”地留在他家吃午飯。那時肉類供應非常緊張,何先生的夫人慶承瑞大姐剛好燉了牛肉,我竟然不客氣地給吃了。那時何祚庥先生參加層子模型研究,并主要發展復合場論,對我這個蘭州來的名不見經傳的青年卻毫不見外。慶大姐做的那頓牛肉讓我記了一輩子。
萬事開頭難,“文革”結束后與美國科學界第一次合作交流的高能物理會議除了要團結中國兩個分支的研究者,還要克服思想上的障礙、國際會議組織經驗的不足等很多困難。很幸運,會議最終成功舉辦,而這次會議不僅讓我再次接觸到楊先生,也開啟了我走近楊先生之門。