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张首晟谈人生追求、科学品味与人文情怀 精选

已有 37396 次阅读 2015-2-6 14:23 |个人分类:文摘|系统分类:人物纪事

引言:本学期结束后,我老人家屁颠屁颠地跑到新加坡,一来休整一学期的劳顿并且逃掉一些可有可无的会议;二来应邀在第二届CERN-IAS国际学校上讲授两节CP violation(物质-反物质不对称)前沿课程;最后作为主席之一组织一个看起来似乎规格很高的国际中微子会议(两位诺贝尔物理学奖得主、至少三位美国物理学会大奖得主和多位国际顶级中微子理论家参加)。我在南洋理工大学读到了著名物理学家张首晟2013826日在新加坡的访谈录,觉得受益匪浅,今天利用听会的空档摘录并贴到科学网,与同道和年轻人分享。可是据说Knowledge is power, and only a fool shares power if he doesn’t have to,如此说来我老人家就是一个傻瓜?

 

刘洋博主不久前发表了一篇我个人认为是科学网创建以来最重要的文章之一,就是他的技术可以跟踪每个人上网的时间。读了他的博文之后,我老人家每次再上网都惶惶然,尽量给自己找个虚伪的、说得过去的借口。

 

第一节:人生追求

 

张首晟教授说,由于历史的原因,他是通过中国官方的留学生交换计划到德国留学,接受了本科教育。当时纠结他的重大问题之一是未来的职业追求问题。1981年暑假,张教授沿着高速公路搭便车环游德国,借此解决自己心中的奋斗目标问题。每到一座城市,他都乐衷于了解城市的历史和欣赏城市的建筑和艺术。他回忆道(张教授讲话的中文翻译版详见南洋理工大学的《高等研究所通讯特刊》201311月号,译者孙晗,本博文主要借鉴了该文,但只是节选),

 

当我结束了几乎所有的旅程时,一个地方对我的人生追求产生了决定性的影响,那就是哥廷根,量子力学的发源地。我还记得那里有个啤酒大厅,很多物理学家都会去那里讨论,在这个啤酒大厅的桌子上,玻恩(Max Born)曾在一片餐巾纸上写下了量子力学的波函数方程式。所以在我的印象中,这个地方很神圣。但更加神圣的不是城市广场或者啤酒大厅,而是哥廷根的墓地。

 

墓地非常适合思考人生的目标和生命的意义,尤其当你身处一个埋葬了很多著名数学家和物理学家的地方。在这片墓地,许多科学名宿的墓碑比邻而立,碑文都很简单,只有名字和生卒年份,但上面总有一个方程式或者能够概括他们最具代表性的科学成果的文字。我还记得David Hilbert的墓碑,上面刻着他的名言:WIR MUSSEN WISSENWIR WERDEN WISSEN,翻译过来就是“我们必须知道,我们将会知道”(曹则贤老师指出,最好译为“我们的目标一定要达到,我们的目标一定能达到”)。这个墓志铭体现了他的决心,可能指的是他提出的23个难题,我们必须知道答案。以中国人的说法,就是死不瞑目。玻恩的墓碑上刻的是算符不对易关系。

 

这些都让我们感受到生命的意义是留下一些可以永久保存的信息。人类在这个星球上存在之前,生物体在血肉之躯泯灭之后唯一可以留下足迹的方法就是通过它们的基因。基因,按照我们今天的观点,其实也是一种信息。从人类文明的角度来说,除了繁殖,即通过我们遗传给子女的基因外,我们还有另一种方式来传承信息,与人类文明共存。

 

所以在哥廷根的墓地,我领悟到了人生重要的一课:人生最高的追求应该是留下你创造的一些知识。从此以后,我就决心做一个物理学家,而不去考虑将来如何赚钱养活自己。但是当然,当今社会还有很多其他的方式来实现人生目标,比如成为另一个谷歌的创始人也是件很酷的事情。

 

第二节:人文情怀

 

有学生问张首晟教授,艺术、哲学、历史等社会科学在他的启蒙教育过程中对他的日后科学研究有什么样的影响。张教授承认影响非常重大。他说,

 

比如说历史,不谈科学史,就讲通常的欧洲或者中国历史,对于研究理论物理学有什么帮助?表面看上去并没有太多关联,但是你读历史的话就会想到一个问题,就是什么东西能够留下来,什么东西不能留下来。其实在从事科学研究方面,当达到了某种技术层面,大家的专业技能都是旗鼓相当的。比如说,做理论物理研究,你的推导能力比较好;做实验物理研究,你操作仪器的能力比较好。到了一定层次,这种厉害的人已经多如牛毛。

 

但是为什么最终有些人能够更上一层楼,这个决定性因素其实超出了物理学的知识范畴,就是需要具有一种品味,因为大家能力都很接近,都在竞争,前面都摆着比如十条路,然后我选择这条路,你选择另外一条。最后的结果一般只有一个人成功,而且往往从技术层面上说,最后成功的这个人并不一定那么厉害,他的成功是因为他选择了正确的方向。

 

所以从这个观点来看,其实科学和艺术非常相像,就是一种品味。这跟历史也比较像,就如同我们在紧要历史关头,到底要做什么样的决定。所以这些看得多了,对你在这个选择关头可能会有些帮助。可能这些选择看似偶然,其实是一个知识长期积累的结果。

 

我的小学和初中时期刚好赶上文革,所以从小我就经常在自己家里的阁楼上面读书,都是一些关于欧洲哲学史、欧洲艺术史之类的书籍。虽然我的父亲是学工程专业的,但是我的伯父们都是学习人文的,而他们留下的书都是关于哲学、艺术、美术之类的,所以我的启蒙教育反而是在人文科学方面。其实直到现在,我还是对这些人文的东西非常感兴趣。

 

第三节:理论物理

 

有学生问张首晟教授,现在的年轻人需要具备什么样的特质才适合做理论物理学方面的研究。张教授回答道,

 

我觉得还是要感到理论物理学的美。做理论研究一般有两种情况。一种情况是,你的课题很多人都在做,你跟大家交流的时候也很热闹,但是这个课题的研究价值就不那么大,因为这个框架肯定是别人先创造的。另一种情况是,你需要自己创造一个框架,那么你肯定非常孤独。所以这种情况下一定要有一种驱动力,要有一种信念,要有一种信仰,而这些的确也需要有某种特质的人才可以做到。

 

但是我想对于学生来说,可以从小的成果积累到大的成功。在学习的过程中,一个好的理论物理学的学生应该很容易被一些大师的事迹所激励。比方说,看到狄拉克的故事,看到杨振宁的故事,他会觉得备受鼓舞,这些都会影响他日后的研究风格。

 

爱因斯坦、狄拉克和杨振宁这三个独特的人格都完美地体现出了一种风格,我认为这种风格是非常宝贵的。他们都有最坚定的的信念,那就是物理学的最基本法则应该是被数学的美感所激发的。

 

年轻人首先应该具有判断黄金年代何时到来的智慧,才能有机会作出伟大的发现。我认为从事科学研究的人,最原始的驱动力应该是好奇心,而不是这个东西是否有应用价值。拓扑绝缘体这个课题是始于提出疑问并寻找有趣的数学结构。

 

附记:张首晟,斯坦福大学教授,因在拓扑绝缘体、量子自旋霍尔效应、自旋传输电子以及高温超导等领域的卓越贡献而蜚声国际学术界,2012年荣获美国物理学会的OliverBuckley Prize和国际理论物理中心的Dirac Medal2013年荣获Physics Frontiers Prize等国际大奖。



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