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千人太极

已有 4261 次阅读 2013-10-5 21:19 |个人分类:管窥蠡测 一孔之见|系统分类:观点评述|关键词:千人太极| 千人太极

今年626日,美国物理学会主办的期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters,有时缩写为PRL)发表了季向东博士的一篇题为“Parton Physics on a Euclidean Lattice(“欧几里得时空格点上的部分子物理”,此译文见后面的物理系报道)论文,出处为PRL1102620022013)。实际上,今年58日,季博士就将该文贴到了arXiv读者比发表时间早一个多月就可免费自由下载研读了。我想,工作在格点QCD方向的研究人员在今年58日或稍后就应该知道了季博士的这个研究工作。

季向东博士是我国第二批千人计划入选者(2009年暑期入选?)。20091月,他被聘为上海交通大学物理系系主任。记得上海交大党委书记马德秀教授在物理系系主任聘任大会上宣布聘任时,季博士的那次系主任聘期为20091月到201212月,其中,前两年应为半职到岗,后两年应为全职到岗。虽然到现在其系主任聘期已过九个月了、20121210在交大网页上就已看到了聘物理系系主任的招聘广告和季博士也已于今年3月就通知老师们上海交大物理系被更名为物理与天文系了,但迄今为止季博士实际上应该仍在主持物理与天文系的全面工作(我虽为该系普通教师,但几乎一直就是在自己办公室、教室、学校餐厅、地铁和家等几个工作生活场所及其间路上来回活动着,消息闭塞,不知具体情况)。这就是说,季博士的上述六月论文是在他的那次系主任聘期结束五个月后完成的,而且是在他聘期结束后的那五个月实际上可能仍然继续履行着系主任职责的情况下完成的。该论文只有他一人署名。实际上,季博士今年还有另一篇第一作者论文同样也在《物理评论快报》上发表,那就是今年九月发表的题为“Physics of the Gluon-Helicity Contribution to Proton Spin”(“胶子-螺旋性贡献于质子自旋的物理”,本博文笔者译)的论文(PRL1111120022013))(最晚在今年四月末完成)。另外,去年10月即在其那次系主任聘期到期前两个月的时候,季博士就已为其全面管理的物理系在《物理评论快报》上发表了第一篇题为“Proton Spin Structure from Measurable Parton Distributions”(“由可测部分子分布分析出的质子自旋的组成结构”,本博笔者译)的第一作者研究论文(PRL1091520052013))。《物理评论快报》是全球物理专业快报型期刊中被公认为最重要的期刊,按约十个主题部分(topical sections)刊登物理学各个研究领域中的重要研究工作。季博士的这三篇PRL论文均被放在题名为“Elementary Particles and Fields(基本粒子和场)的主题部分。自上世纪八十年代末我能够关注以来,该期刊每期在Elementary Particles and Fields主题部分发表的论文数目一般为五篇左右,且多为利用大型实验装置做出的实验研究结果。在我的印象中,上世纪九十年代我国研究人员在该主题部分就没有发表几篇理论论文。该期刊去年共发表了3995篇论文,今年计划发表4050篇论文,近年每年发表约200篇左右署有我国大陆机构的论文。在去年10月以来的一年里,季博士在履行着系主任职责的百忙情况下,就在PRL上发表了三篇第一作者论文。从我国大陆物理学家发表PRL论文的情况看,这足以表明季博士是国家引进的名符其实的千人计划入选者(当然,毋庸置疑,没有这三篇PRL论文,应该也是符合国家千人标准的海外高端人才)。

我还想提及季向东博士或与其合作者的上述三篇PRL论文的作者单位署名情况。在六月所发论文中,署名单位有两个,第一单位是上海交大物理与天文系,第二单位是美国Maryland大学物理系;在九月和去年十月作为第一作者所发的合作论文中,他的署名单位有三个,第一单位仍然是上海交大物理与天文系,第二单位则是北京大学高能物理中心,第三单位是美国Maryland大学物理系。在这三篇报道三个重要研究工作的论文中,季博士均把他所在的中国单位署名在前面。这足以表明,季博士接受引进确实是来干实事的,确实是来做贡献的。

注意到上述后,我不禁默默地啧啧连声,千人计划入选者季向东博士的学术研究能力确实真是强了!而随后关于季博士六月论文的我国大陆的宣传报道,更给人以季博士的六月论文似乎具创新和贡献的印象。

第一个报道发生在今年该文发表一个月20天后的817。那天,在上海交通大学物理与天文系网络主页新闻栏目中,以“量子色动力学研究取得重要进展”为题对季向东博士的六月论文进行了简短报道。该报道指出了通常认为的1982年物理学诺贝尔奖获得者Kenneth G. Wilson的欧几里得时空格点办法不能直接用来研究含时关联函数包括部分子分布的弱点,并介绍说,季博士研究发现了在格点上计算部分子的光锥关联函数方法,从而该报道称,季博士的研究“解决了困扰强相互作用物理研究方面的一个重要问题”,相关的“思想为质子结构的量子色动力学研究开辟了一个全新的办法”。

10天后,即827,第二个报道出现了,那就是上海教育新闻网的报道,该报道以“上海交大科学家在量子色动力学研究方面取得重要进展”为题。在这个报道中,作者即该网通讯员焦轩以“日前从上海交通大学传来消息”开头,在指出“物理学界认为:‘这为用量子色动力学理论研究强相互作用现象打开了一扇大门。”后,接着分别用“‘花瓶’理论无法求解世间万象”、“找到破解难题的‘钥匙’”和“有望对更多未知现象作出预测”等三个小标题为题详细报道了季向东博士对他自己的那个研究工作的深入浅出、直观形象的比喻性介绍。这个报道也介绍道,季博士“已经收到很多会议邀请去介绍这个研究成果”,这个报道也使我们明白,上述物理与天文系在报道中声称的“为质子结构的量子色动力学研究开辟了一个全新的办法”的评价原来是《物理评论快报》审稿人的评价。

随后的几天里,关于季博士六月论文的内容相差不多的署名报道和报纸、公司网站、机构等的转载报道接连出现。署名报道有:828《文汇报》829《科技日报》,头版头条;831《中国青年报》(该文“记者近日从上海交通大学获悉”开头);912《中国科学报》。另外,828上海政府网站中国上海在《政务新闻》中的《上海要闻》对该文也进行了报道。转载的有,中国科学院网站科学网中国科技网中国教育新闻网中国日报网光明网中国广播网新浪网及其他一些公司网站或地方政府科技部门网站等。

   哇,这么多报道啊!仿佛季向东博士将因该论文会获得Nobel物理学奖似的。然而,在互联网上用若干英文关键词搜索一下,您会发现,无论是季博士在美国所工作的大学院系University of MarylandDepartment of Physics,还是其他机构、媒体和其他期刊,均未见有对季向东博士的六月论文的相关宣传报道。这样看来,海外和国内大陆对季博士六月论文的宣传报道是冰火两重天。

怎么会这样?其实,看看发表该文的期刊编辑对该文的发表方式就明白了。

美国物理学会期刊总编辑部及其所属《物理评论快报》编辑部为了提高所发研究论文被注意的广泛性,促进不同研究领域研究人员的交流、研究兴趣的拓广和交叉研究等多种目的,对被接受发表的论文不只是简单地发表(当然,这是基本和主要的方式),还筛选出一些有特色的论文以特别方式发表,如放在显著位置、进行特别介绍等。《物理评论快报》的编辑们会根据新颖性和重要性从每期被接受发表的近80篇论文中选出一篇论文作为封面论文发表,即除了在期刊中发表外,还将被选论文的关键信息印在同期出版的期刊封面上。《物理评论快报》的编辑们还选出论文作为“EditorsSuggestions”。选入Editors’ Suggestions的论文的筛选依据主要是,论文所报道的研究结果存在潜在的兴趣和论文可能吸引该论文所属研究领域之外的其他领域的读者来关注和进一步探索。另外,美国物理学会期刊总编辑部还主办了名为物理(Physics)的在线专刊,该刊编辑通过与相关专家们搓商讨论,从美国物理学会主办的各种期刊中按照论文的重要性和内在兴趣选出一些论文来给以特别介绍、评注和解释。为了强调被选出的论文,物理(Physics)在线专刊分三个栏目发表关于这些被选出论文的文章:ViewpointsFocus storiesSynopses。发表在Viewpoints栏目中的文章是活跃在前沿的研究人员关于被选入的论文为其他领域的物理学家所进行的评注和解释,Focus stories栏目中的文章是职业科学作者为学生和非专家人员写的带有新闻风格的文章,而 Synopses栏目中的文章是编辑所写的简短摘要。为了方便读者,《物理评论快报》把该刊各个主题部分中发表的被选入上述Editors’ SuggestionsPhysics各栏目和因其他原因而选出的论文统称为“HIGHLIGHTED ARTICLES”,并在每期目录中又把这些论文的题目集中收集在以HIGHLIGHTED ARTICLES为题的栏目下而列在同期各个主题部分的前面。

我注意到,季向东博士的那篇六月论文既未被选作封面论文,也未被选入Editors’ SuggestionsPhysics的各栏目中,因此,其题目自然就不会出现在同期期刊目录的HIGHLIGHTED ARTICLES的栏目中了。当然,这并意味着该文不重要,不过表明,该文与同期发表的其它论文比较起来不具有值得期刊编辑将之以特别方式发表的特色。

进一步,我们再来看看论文工作本身。在这篇论文中,季博士提出了通过Lorentz变换利用格点QCD的计算方法来得到质子的夸克和胶子动量分布和关联以及分布振幅等有关部分子物理的物理量的方案。该文通过具体提出质子的夸克分布函数的理论计算思路,例示了所提出的计算方案(其关键步骤是通过考虑扭度为2的定域算符在质子态空间中的矩阵元的大动量极限以消除该矩阵元的时间依赖),并通过扼要解释说明六个有兴趣的物理特性的理论计算方式来指出这个方案可推广运用到强子物理中的任何光锥关联函数的计算上。这个工作是属于利用格点QCD研究强子的夸克结构这个方向上的理论研究。QCD是关于自然界中四种(或说三种)基本相互作用之一的组成强子如质子、中子等的夸克之间的强相互作用的基本理论,是基本粒子物理理论的一个部分,其中传递强相互作用的Bose子是对应于传递电磁相互作用的光子的胶子。这个理论很漂亮,但除了由于具有渐进自由的特点而使得QCD通过微扰计算方法可以很好地研究高能强相互作用过程和计算出相关物理量的数值外,对于低能强相互作用过程,如夸克胶子禁闭、真空结构、胶球和强子谱、强子弱衰变和高温高密度下新物态的研究计算则只能用非微扰方法进行计算。QCD是定义在整个Minkowski四维时空中的连续场系统的动力学理论,其非微扰计算是一个十分困难的事情,目前没有很有效的方法。在QCD迄今为止发展出的的非微扰计算方法中,被认为可靠一些的方法是Nobel物理奖获得者Kenneth G. Wilson于1974年提出建立的格点QCD。(读者可跳过下面关于格点QCD的简介即随后的楷体字部分)。根据我的理解,所谓的格点QCD,就是用四维Euclid空间中的离散晶格代替连续的Minkowski时空(先通过Wick旋转把Minkowski四维时空上的QCD变换为四维Euclid空间的QCD,然后再作替代)而建立的理论。在格点QCD中,为确保规范不变性,在格点之间的连线上定义一种叫做规范场链的量,而夸克场定义在离散晶格的格点上,这样,可把Euclid QCD中的Yang-Mills胶子作用量通过规范场链近似地表示出来和把夸克场的作用量利用差分和规范场链近似的表示出来,在一定的极限下,这样定义在离散格点上的Wilson作用量可回复到连续的Euclid空间中的QCD作用量。这样建立起来的格点QCD可用统计物理中在Lagrange形式下的Monte Carlo 模拟的方法或量子力学中求解Schrödinger方程的方法来计算各种物理量,并将结果外推到格点间距趋于零和晶格体积趋于无穷大的极限,从而可对强作用过程中的非微扰物理现象或结果做出解释或预言。与QCD 中的唯象方法和其他某些非微扰近似方法比较起来,格点QCD具有从第一原理出发来计算及不含QCD以外的任意参数或假设等优点。据了解,由于超级计算机的建造和使用,上世纪末格点QCD已实现了从定性分析到定量计算的转变,这样,自建立以来,格点QCD在高温低密度QCD、胶球性质、K介子非轻子衰变和重味物理等方面的研究应用已取得一些成果,这些成果既已成为各种理论研究方法的基准,也为高能物理实验提供重要依据。然而,格点QCD毕竟不是QCD本身,不过是QCD中一种不得已而为之的非微扰计算方式,因而不可避免地存在着局限、缺点和不足。博士的六月论文就是提出了克服格点QCD不能用于计算含时关联函数如光锥关联函数的局限的方法。显然,季向东博士的那篇六月论文的工作具有专门和深奥的特点,且离广大领导和群众的日常生活与工作十分遥远。不用说政府部门领导和广大群众不明白该工作是什么,也不用说各大高校的校长们对之不熟悉(比如,四国院士、第三世界科学院院士、上海交大校长张杰博士是激光物理和强场物理领域的顶级专家,对季博士的这个工作也应该是不知所云,当然可根据发表在PRL上而判断出该文的重要性),就是那些不曾工作在QCD领域的粒子物理专家们,对季博士的这个研究工作恐怕一般也只是能读一读、有一个了解和知道个大概意思。

还有,我注意到,季博士的这篇论文写得十分谨慎。在叙述所做的研究工作时,除了文章使用了第一人称单数“I”以外,动词用的是“show”、“demonstrate”和“present”等词,在涉及到该研究工作的作用或重要性的评价方面,该文只是用了“can be generalized”和“is particularly useful”等。该文基本上就是平铺直叙,客观陈述,没有使用彰显和夸耀重要性的词句。另外,我还注意到,在该文尾部,作者指出,弄清楚基于该文的方法用格点QCD探索强子物理能够进行到怎样的深度和范围将是有兴趣的研究工作,在该文结尾时,季博士也坦然承认,在格点上对大动量强子的研究(这对该文提出的方法能否成功实施至关重要,本博文笔者注)在数值计算方面是一个挑战。我是QCD外行,不过我想,如果该文不只是像现在这样给出一个理论推导思路,而是将所提出的方案直接用于涉及质子或其它强子内部结构的具体的深度非弹性散射过程来进行实际研究计算,并给出可以与实验测量结果比较的具体数值结果,从而提出预言或解释已有的实验结果、事实或现象,那可能将确实是一个十分了不起的研究工作了(当然,像该文现在能够提出一个新的计算思路并能完成相应的理论推导而表明思路可行,已经是不错的了)。

由此看来,这样的一个工作,尽管难得且重要,海外媒体和海外有关单位鲜有报道也就不怪了。

其实,科学家们在前沿研究领域进行的基础理论研究工作,大多都具有专门和艰深的特点,虽然重要,但离广大领导和群众很远很远,一般是没有必要通过媒体来进行宣传报道的。另一方面,一个研究工作以论文形式发表,是研究人员对其研究工作的总结报告,是同行科学家们进行交流的重要形式,是为了避免研究工作的重复,是为了促进人类探索自然奥秘的伟大事业的接力前进,同时也是人类对自然奥秘坚持不懈地艰难探索前进历程的真实记录。从这些意义上说,无论从事哪方面研究的科学家,把自己在前沿研究工作中所取得的成果送到期刊发表了,就足够了。您看Grigori PerelmanFields数学奖量级的工作做出来后,自己将论文贴到arXiv就完事了。

既然情况是这样,那么,季博士的六月PRL论文怎么会在国内被火热热地宣传报道的呢?浏览一下上述媒体的报道便知,原因应该在于季博士自己向媒体界的披露。那几篇署名报道的内容都与首先进行报道的新闻媒体即上海教育新闻网的报道内容大同小异,而上海教育新闻网报道的绝大部分内容则是季博士对他自己六月论文的介绍和比喻性说明。至于物理与天文系的率先简短报道,我就不知道是否是季博士授意报道的了。不过,虽然我们上海交大物理与天文系的研究力量是很强的,但除了季博士课题组外,没有研究QCD的其他学者,更不用说有格点QCD方面的专家;至于其它系级领导们,均是其他研究领域或教学方面的专家,没有做QCD的;我们系的院士和千人计划入选者共有十一位,除了季博士外,分别有一位院士和千人计划入选者是粒子物理理论方面的权威专家;我也猜想,上海交大物理与天文系不会通过请有关专家开会讨论投票来得出季博士的那篇六月论文工作是在量子色动力学方面取得了重要进展这一评价后才在系主页上报道出来(当然,可能存在其他因素)。

记得小时候我常听到一位直言快语的嫂子说“有麝自来香,不用大风扬”。但是,对于密封在罐子里的麝香而言此话是不正确的。对于密封罐子里的麝香只能能为地使其香味溢出。看来,季博士不愧为千人计划入选者,理解力强和精明,深知自己的六月PRL论文对于广大领导和群众来说就像是密封在罐子里一样,必须采取人为措施才能让他们知道。

那么,我不禁暗自思忖,季博士为何要这样做呢?为什么要通过媒体向根本不懂其工作的广大领导和群众介绍呢?

就在我不解之时,我在文汇报上看到了一则“千人太极”秀的报道(请见下图),似乎有点明白了。您看

                                 

           

这千人打太极的图像,想想太极运动,两腿左右开弓,两臂左挥右捞,手脚并用,先来个“白鹤亮翅”,再来个“海底捞‘珍”。回顾一下季博士的六月论文的发表及相应宣传的前前后后,那难道不是另一幅如暗物质一样地不可眼见的千人太极图吗?您再看看季博士的六月PRL论文的致谢吧。该文致谢中提及了来自美国能源部、中国上海市政府科技办公室和中国国家自然科学基金委的三个研究项目资助号,它们分别是

No.DE-FG02-93ER-40762 、No.11DZ2260700和No.11175114。虽然不知道这三个资助号所对应的研究项目内容,但根据一篇文章致谢三个经费资助单位这一事实,已经可判断下述可能情况之一的存在。第一种可能是,季博士用一个研究项目计划先后申请得到了三个不同政府机构(其中两个为我国大陆机构)的经费资助。可是在我看来,单纯从实施完成研究来说,季博士既然能做出六月论文所涉及的研究工作来,即或没有经费资助,他照样能做出来。第二种可能是,季博士的六月PRL论文工作仅是上述三个资助项目中一个项目的研究内容(也许三个或两个项目具有包含关系)。当然,也许读者想到更多可能。究竟是怎样的情况,若有三个项目的题目就应该可以准确判断了。从内容上看,本博开头所提及的三篇PRL论文均为质子部分子模型的物理,我以为季博士在做计划时将它们作为一个研究项目申请足矣!真是物尽其用!仅这样还不行,还要让它们发挥更大的作用,所以也就设法使它们家喻户晓吧。季博士是国家千人计划入选者,且不说他在美国和北大的岗位所得,就仅因为他在上海交大物理系的岗位,相对普通教授的年收入而言,其年收入恐怕也应该是天文数字了。咳,真是人心不足啊!记得有位名记者评论贪官时写道,贪官们一方面好好工作,另一方面是贪财好色,追名逐利;在赵本山的卖车卖拐小品,剧中人物不只是忽悠百姓买车买拐,他卖的轮椅车确实是自己亲手用心做的真的轮椅车,卖的拐也确实是自己亲手用心做的真的拐。何其相似乃尔!难道只有贪色贪财杀人触犯了法律才是害国和引起民愤吗?“学为人师,行为世范”。千人计划入选者是我国科研工作者的榜样,教师是学生模仿的样板。作为教师的千人计划入选者,一句不当的话,其害可能都是不可估量的深广啊。

我想起了解放日报关于上海交大校长张杰博士的一篇报道中有如下关于张杰博士答季博士之问的介绍:“季向东问张杰,万一他们在地下实验室测量10年没有任何结果,怎么办?张杰当时表示,首先在极深地下实验室的理想屏蔽环境中一定会有不少物理发现,退一万步说,即使测量十年终无果,这些探索也是有意义的,因为他们向世界展示了中国科学家没有功利色彩的科学追求精神,这必将影响更多充满梦想、敢于追求的青年科学家。”“没有功利色彩的科学追求精神”,听起来是多么崇高啊!

愿季博士的那篇六月论文使他不负苦心,如愿以偿,也带来格点QCD的长足进展,从而为QCD非微扰理论研究取得重要进展奠定基础!

谨以此文献给我们伟大的祖国!祝愿我们伟大祖国

教育兴,科技旺,人民威,国家强!

 



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2 王春艳 王国强

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