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研读杨振宁先生复旦谈话记录与“杨学”之创立 精选

已有 16187 次阅读 2011-8-22 10:55 |个人分类:拾穗记|系统分类:观点评述|关键词:物理,杨振宁,自闭症| 杨振宁, 物理, 自闭症

在科学院理论物理所访问三周,在物科餐厅经常碰到师长、朋友和师兄弟们。其中,和物理所则贤研究员见面较多。临行前,到兄台办公室短叙,他向我推荐《物理》上刚刚发表的《振宁先生与复旦大物理系教的座(文章的两位作者也是科学网博主施郁, 戴越)一文,系2009年杨振宁和复旦物理系几位教师的座谈记录。当晚,浏览一遍,意犹未尽,隔天又细读,返回长沙的火车上反复回味。决定著雄文一篇,正式推出“杨学”。何谓“杨学”?  研究杨振宁先生物理思想有所体会进而指导个人科研的一门学科也! 创立者,湖南土著!根据定义,“杨学”是一门践行的学科,不是江湖显学。那么,“杨学”乎,非“杨学”乎?  something like this.

回到杨先生的复旦座谈记录,觉得十年来先生所发表的物理、科技和文化方面的漫谈或文章中,尚无出其右者。头脑中浮现的竟然是,鲁迅先生1927《魏晋风度及文章与药及酒之关系》的演讲。二者一比,除了专业的不同,所展示的思想的深邃,理性的张力以及专业的精准,殊可媲美。

鲁迅先生演讲的研究,已经产生了多篇博士论文,我看过一点热闹。这里有个一个带详细注释的繁体字版本魏晉風度及文章與藥及酒之關係.doc》供参考。藏拙不赘。

不过,杨先生所谈,我多少都能会意,那么杨先生谈了些什么?

 

一,少年杨振宁的seedney和狄拉克的自闭症

 

杨振宁先生小学时,他父亲杨武之先生教他一些简单而深刻的数学。其中有两例他印象至为深刻。一个是:n次的多项式,一定有n个根;另一个是,圆规和直尺可以画出正17边形。前面的一条,对杨先生后来把配分函数拓展到复平面,进而发现统计物理中的单位圆定理,起了直接的作用。杨先生进而说:

我在小时候就脑子里头觉得这个东西是一个好东西. 我现在觉得这个是一个重要的一点. 我还可以跟大家聊, 我更小的时候, 我父亲就教我鸡兔同笼这一类的问题. 我后来到美国去, 有三个孩子, 他们都很聪明, 他们很小的时候, 我就教他们鸡兔同笼, 他们也都懂了. 可是我跟他们有很大的分别, 所以我在与数学有密切关系的方面有一些成就, 他们没有, 因为我跟他们不一样. 我父亲教了我这个以后, 过了一年他再问我, 我还记得. 可是我的三个孩子一年以后我问他们, 他们完全忘光了. 这个分别是什么呢?  就是说, 你不但要懂一个东西, 你要对于那个东西有一定欣赏. 那个东西跟你自己脑子里的结构结合起来, 就变成了一个———我想我要发明一个名词, 叫做———seedney, 是一个小的种子.”

注意,杨先生讲的是,一个人对物理学的兴趣,有器质的基础。就是一个人的大脑物质结构,可能会对某个数学结构发生共振,一旦见过,仿佛见到前辈子的情人,永生难忘。

 

杨振宁先生接着聊到了2009年出版的一本Dirac传记:Graham Farmelo The Strangest Man》。特别认同关于狄拉克患有自闭症的观点。

我立即找到了这本书,Graham Farmelo说:almost all of these ‘Dirac stories’ might also be called ‘autism stories’.

His behaviour as an adult, however, had all the characteristics that almost every autistic person has to some degree – reticence, passivity, aloofness, literal-mindedness, rigid patterns of activity, physical ineptitude, self-centredness and, above all, a narrow range of interests and a marked inability to empathise with other human beings. Extremes of these characteristics are at the root of the humour in almost all the tales about Dirac that physicists have been telling each other for decades: almost all of these ‘Dirac stories’ might also be called ‘autism stories’.

这本书的关键发现是:狄拉克是一位“雨人”:自闭症患者! 而狄拉克的科学成就和他罹患自闭症直接相关。换言之,狄拉克的科学成就有其器质基础----自闭症。现代医学的发展发现,自闭症的大脑结构异于常人。

这本书的题记之一是“The amount of eccentricity in a society has generally been proportional to the amount of genius, mental vigour, and moral courage which it contained. That so few now dare to be eccentric, marks the chief danger of the time. JOHN STUART MILL, On Liberty, 1869”。然后,我按照Graham Farmelo在书中给出的关于自闭症的三个判据,我发现周围对科学做出实质性贡献的人中,的确不少有自闭症患者的症。

 

现在中国的科技发展和先进发达国家相比,还有相当的距离。 为什么会如此? 中国社会“二少”:1,给婴儿栽种数学的seedney的人太少了;2,偏执狂、自闭症患者都被扼杀掉了!

 

回来吧!“雨人”们!

 

二,物理系的发展方向和“something like this

 

1986年实验实现高温超导,杨先生就研究了一个相关的强关联模型:Hubbard模型。这是一个被很多人研究过很多遍的模型,但是杨先生进去后,发现了一个新的结果,称为η 配对。而这个η 配对如何解读? 他去问晚辈张守晟教授。张教授告诉他,这个配对应该有一个“动力学变量”。“动力学变量”? 似又不似,不似又似;问题确在,但问题何在?  这里,需要一个词语或者短语来表达这么一个确定而又不定、雾里看花花不辨的状态,杨先生称之为“something like this”!

杨先生何等聪颖之人张守晟一点,他很快就想通了这个问题。于是发现这个配对的有一个SU(2)* SU(2)的对称性。张守晟提醒,我想可能有点类似于,当年有了波函数,而没有波动方程一样。

 

    纵观整个物理学,下一步何处走? 杨先生提出一个“something like this”的方向:应该是四元数发挥作用的时候了! 为什么杨先生会有这个看法?

量子力学的发展和成功说明虚数在物理学中不可动摇的地位。1951-1952年间,李政道和杨振宁发现统计物理中的单位圆定理,关键一点就是把复数引进了配分函数。但是很多问题并没有解决,例如如何发展广义相对论? 广义相对论性的Dirac方程如何写? 自旋是几何还是代数? 等等。这些问题似乎仅仅靠复数难以解决,似乎和Hamilton的四元数需要引入物理学有关。

但是,如何把四元数甚至八元数引入物理学,杨先生并没有解。他说:“complex number出来了以后, 就出了charge conjugation symmetry, 那是不是quaternion出来了以后, 就要出SU(2)SU(3)? 反正说是比较大的group, 跟物理的现象有密切的关系这一点, 我想是不成问题的. 可是这问题怎么连在一起, 又怎么有symmetry breaking在里头, 纠缠在一起. 这个我不知道是不是二十一世纪后半世纪或者二十二世纪才会有人了解.

 

三,初始状态决定最终结果

 

如何办一所大学? 如何创办一个研究所? 如何开辟一个新的方向? 这是现在很多中国高校甚至研究所面临的问题。

1929年,富豪Bamberger兄妹找到已经退休的Flexner说,我们愿意捐五百万美元创办一个研究所,可是有个条件,得要你出来并做所长。Flexner想了想就同意了,创办了Princeton Institute for Advanced Study 并出任第一任所长。尽管五百万是很大一笔钱,仍然不足以建立一个整个的大学。Flexner面临的问题是,要选择科目。选择哪些科目呢? 他考虑后以后觉得不能够从问题出发,他的想法是:“假如我能找着一个人,这个人是做得非常好的人,愿意来,而他的领域是某某领域,那么我就创建这个领域。”

按照这个原则,Princeton Institute for Advanced Study独领风骚,一直到今天!杨先生在清华大学创办“高等研究中心”,正在遵守这个Flexner原则。

如此一看,中国大学和欧美大学在招聘人才时,可能存在文化的不同。

中国的大学或者科研机构,在引进人才的时候,过分强调在已经发现的方向或者问题上,引进“热才”;或者在已经有的实验室、已经有的科研方向等等引进人才。结果,人才还没有进来,矛盾已经盘根错节,问题正虎视眈眈!  也就是,在一个已经成型、或者基本成型的研究所里,已经具有了初始状态,新引进的人才,必须首先适应这个初始状态下的运行模式和运行速度。如果不经过血琳琳的骨肉剥离过程,基本上就是同质化。

拉普拉斯的决定论性,其实是一条普适原则! 人类社会的运行,无出其外。Flexner和杨振宁真是聪明人!

 

四,“杨学”入门考

 

在这篇座谈记录中,杨先生还介绍了,他的助听器不仅在十二频段上对强弱感觉的失真的调整,还能对他元、辅音听力失真进行调整! 这在国内可能还难以实现。重新提到了占卜师发现易经64卦,和汉字单音节起源的猜测。当然还有很多其它内容。不过,作为本博文的结尾,给出三个思考题。

 

1,    关于《易经》阻碍了现代科学在中国产生和发展的论点,杨先生在座谈中说“被人批得体,我不,我想我在物理里做的工作人家批不倒,所以我不怕!

问题:杨振宁是否在说,我是大物理学家,老资格,反对者能奈我何? 为什么?

 

2,    杨先生自己认为,他对物理学的贡献,最大的一项是:统计物理中的“单位圆定律”;弱相互作用中的“宇称不守恒”定律;Yang-Mills规范理论。猜出答案不算,也要能回答“为什么?

 

3,    如果您是物理学家,他的经历、事迹、文字或者研究,对您的教学或者研究发生过什么样的影响?

 

正确回答了这三个问题,“杨学”就入门了。

————

延展阅读:

1, 施郁, 拙作“杨振宁先生与复旦大学物理系教师的座谈”

2, 肖重发, “杨学”入门考题简答及其他

3, 蒋密, 重读杨振宁文集

4, 李铭杨学”第一课

 



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