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约翰·惠勒访谈录 --32年前的文章 精选

已有 11284 次阅读 2016-6-1 07:33 |系统分类:科普集锦

约翰·惠勒访谈录 -32年前的文章

最近在网上发现有人卖一本1984年的《留美通讯》,见下面左图。这应该算是文化大革命之后赴美留学生所编著的第一本杂志,于是便通过国内亲戚给买了下来,其中有一篇笔者当年的文章:“科学、教育与社会”,是(1982年)和几位同学一起访问物理学家约翰·惠勒后翻译整理而成的。忆起当年拜访这位物理前辈时的情景,不免感叹岁月匆匆,一晃就34年过去了!先生已于8年前,96岁高龄时驾鹤而去,但当年的寥寥数语,犹言于耳;音容笑貌,历历在目。如今时隔30多年后重读这篇访谈记录,仍然感觉新鲜、颇受启发,被这位大师明智风趣的言语及深邃而富有哲理的思想所折服。惠勒早年曾和量子力学奠基人波尔密切合作,后来在普林斯顿又与爱因斯坦长期共事。与两位伟人不平常的交往促使惠勒晚年时深入思考物理学中的许多基础问题。此外,他不仅对科学有独到的见解,对中国和中国文化也表现出浓厚的兴趣。在这篇访谈录中,惠勒有关科研、教育、社会等等的观点和看法,以及对当年中国现状的评价,至今仍然能发人深思,给人启迪。因此,笔者愿将此文登载于此,与科学网博友们分享。


科学、教育与社会

- 访著名物理学家约翰·惠勒

张天蓉整理

这的确是我有生以来最美妙壮观而又最难以忘怀的一次旅行啊!”谈到对中国的访问,惠勒教授兴奋极了,他似乎又看到了西安秦陵挖掘上千个兵马俑的宏大场面,又听到了那泛舟扬子、穿越三峡时的轮船的汽笛声……。他深情地说:“远在40年前,我就开始研究中国,读有关中国的书,与朋友们谈中国。然而,这次访问中国后,我却感到我必须再读40年,再研究40年,再和朋友们谈40年,才能真正理解在这短暂的访问中我所看到的一切!”

……这是1982年春天的一个下午,在惠勒教授的办公室里,美国德克萨斯大学物理系的中国研究生陈平、邓屯生、陈昌烨、张天蓉拜访这位当代著名的理论物理学家、优秀的教师和思想家约翰·惠勒的情景。

由于对中国的文化遗产和哲学思想有浓厚的兴趣和深刻的了解,惠勒先生的谈话自然就从他对中国的访问开始了:

……除了光芒四射的文明历史和奋发图强的民族精神之外,给我以深刻感触的还有中国科大的少年班。几十个十四、五岁的智力超群的年轻人,集中在一起,由老师给以启发和指导,这在由金钱和竞争所主宰的美国社会里是难以想象的。但我的确希望在不久的将来,美国的大学也能进行类似的尝试。”

由此,开始了我们与惠勒先生的交谈。

问:“您对增进中美两国科学界之间的合作有何想法?”

惠勒:“我很高兴看到如此之多的中国学生来到美国。他们不是一般的学生,他们是从一个如此伟大的国家,从拥有十亿多人口的伟大民族中挑选出来的最优秀、最有潜力的学生。美国在30年代曾经非常幸运地得到了许多来自欧州的科学家,这些科学家对美国科学的发展的影响是相当大的,但是他们的人数比起现在来自中国的访问学生及研究生的数目来说要少得多。因此我相信这些中国留美学者的影响将是极其巨大的。”

问:“您的研究工作对广义相对论和天体物理的发展有重大影响。依您的意见,这些领域的前景如何?理论物理在哪些方面可能产生重大突破?”

惠勒:“没有难以解决的矛盾和佯谬,就不可能有任何科学的进步。在当今的相对论和天体物理理论中,最令人迷惑的核心问题莫过于‘大爆炸和引力塌缩’。在大爆炸之前,无所谓‘之前’;在塌缩之后,无所谓‘之后’!正是随着这种‘时间’固有观念的彻底崩溃,使我们从来认为是以某种永恒方式发展着的物理学,失去了其赖以生存的基础而深深地困惑于‘被停止’的危机之中。因此,物理学是停止,还是发展?发展,还是停止?……这种不可思议的荒谬结论使我们和1911年忧虑仿徨的玻尔一样,被卷进了一条由真理和矛盾组成的混沌长河……。”

使当时的玻尔困惑不解的问题是:为什么由正负粒子组成的物质没有塌缩?是哪一种神奇的力量在维持着物质的稳定?谬误往往孕育着真理,矛盾和困难发掘了人们的想象,正当形形色色的猜测和臆想充满了当时的物理学界时,既善于承前又敢于创新的年轻的玻尔破天荒地提出了‘量子’的概念!这个故事多少说明了困难和危机是如何造就了科学上的一代伟人。中国有句古话:‘时势造英雄’!科学上也同样如此。”

物理学的领域是如此广阔,从事物理学研究的人是如此众多,所使用的方法又是如此多种多样……在这纷繁杂杳的海洋中,什么才是物理学的关健呢?我想,最基本的恐怕还是那个在哲学和物理学上赫赫有名的、似乎永远也不会有最后答案的古老问题:什么是时空。什么是时空呢?莱布尼兹说:‘……时空不是事物本身,而是事物的次序。’显然,他用时空的相对性否定了牛顿所袼守的‘时空绝对’的观念。爱因斯坦则以更强烈的方式表达了类似的思想:‘时空不是我们赖以生存的媒介,而是我们用之思想的模式’。一个物理概念的逐步深化是很耐人寻味的。如果你翻开上一世纪(19世纪)的物理教科书,就会发现‘弹性’曾被认为是物理学的墓本性质之一。也就是说,你不能导出它而只能测量它!这正如我们今天处理‘时空’观念一样。是否将来有一天,我们也能像现在从方程中导出‘弹性’一样地从方程中导出‘时空’呢?总而言之,在我看来,只有当我们找到了关于时空概念的更深刻的含义时,自然界的各种相互作用才有真正被统一的希望。”

惠勒并不像某些物理学家那样,终生只在一小块领域中辛勤耕耘,他的研究工作涉及到现代物理的许多不同方面:核物理、基本粒子、广义相对论、天体物理及宇宙学。理论物理和物理史中的哲学问题是惠勒先生近年来关注的重要课题之一。在第二次世界大战期间和战后,他和玻尔首先建立了理解核裂变过程的基础,研究了反应堆的设计和控制问题。1955年爱因斯坦逝世后,惠勒先生成为普林斯顿大学(实际上世界范围)的发展相对论的带头人,他首创‘黑洞’一词,对引力塌缩的研究做出了杰出的贡献,每个相对论天体物理工作者案头都必备他的力作:《引力》。此外,惠勒先生还培养出不少优秀的学生,获物理学诺贝尔奖的费曼是一个典型的例子。因此,我们请他谈谈治学及培养学生的经验。

……刚才曾说到若没有矛盾和佯谬,就不可能有科学的进步。但只有一个困难还不够,绚丽斑驳的思想火花往往闪现在两个同时并存的矛盾的碰撞切磋之中。

因此我们教学生、学科学,就得让学生有‘危机感’,学生才觉得有用武之地。否则,学生只看见物理学是一座完美无缺的大厦,问题却没有了,还研究什么呢?

从这个意义上来说,不是老师教学生,而是学生‘教’老师。因为一个有经验的科学家通常知道许多悬而未决的问题,但却不一定知道哪些问题是‘好’的问题。在这方面,年轻人却往往有一种特殊的‘直觉’

我想这也是将科研中心设立在大学里而不是集中在科学院的优点。在我看来,一个科学家如果长期脱离学生,无异于过早地扼杀他自己的科研生命。”

听到这儿,我们似乎豁然明白了一个原来没有想通的问题:为什么美国大学里许多像惠勒这样颇有声望、年逾花甲的老教授没有退休养老,仍然带着好几个研究生?惠勒自己就每个学期都教一、二门研究生、甚至大学生的课程。

知何才能建主一个真正有效的、世界第一流的科研中心呢?作为来自发展中国家的学生,我们很想了解惠勒在这方面的看法。

最重要的是如何找到第一流的人才。办法很简单:先请一些最优秀的科学家来商议,等他们提出了方案,再请他们出面邀请一些科学家来工作。

“……比如,早期的玻尔研究所,楼房大小不及一家私人住宅,人员通常只有五个,但它却不愧是当时物理学界的先驱,叱咤着量子理论的一代风云!在那儿,各种思想的新颖和活跃,在古今的研究中是罕见的。尤其是每天早晨的讨论会,既有发人深思的真知灼见,也有贻笑大方的狂想谬误;既有严谨的学术报告,也有热烈的自由争论。然而,所谓地位的显赫、名人的威权、家长的说教、门户的偏见,在那斗室之中,却是没有任何立足之处的。”

问:“为了促进发展中国家科学文化的进步,必须制定切实可行的科技政策。你认为哪些问题是制定政策时必须优先考虑的?科学工作与工业生产各有什么异同点呢?”

惠勒:“爱因斯坦曾用‘肆无忌惮的机会主义者’来定义科学家。他用‘肆无忌惮’来形容科学家为了解决研究中的难题而不择一切手段,利用一切机会,想尽一切办法,竭尽一切努力的奋斗精神……

讲到这儿,惠勒先生笑了。他谈谐地说:“那时,即使你要他头顶地倒立着,他也会照办。因为科学问题的解决,只有靠科学家不屈不挠的努力。上帝绝不会恩赐他什么‘锦囊妙计’!而在工业生产中,却不完全是这样的。”

科学和工业都需要利用类似于‘智囊团’这样的形式来鼓励新思想。一个新思想就像在襁褓中的婴儿,它是弱小的、发育不全的,甚至是未成形的。它代表了希望而不是代表完美。执政者的任务就是要帮助和扶持这些未成熟的,甚至有时看起来荒唐可笑的胚胎想法健康成长。”

‘智囊团’的名称是(安德鲁·卡内基)最早提出来的,这是他为一家公司提供金属铝的新用途而采取的方法。他把人们召集到一起,要求每个人都说出自己对于使用铝的各种想法,即使你的想法是极端荒谬可笑和不合实际,你也不用害怕把它说出来。第一代想法起到了抛砖引玉的作用,于是又产生了第二代想法……然后,大家又回过头来,集思广益,反复推敲,最后决定了一个最好的方案。”

要计划好一个国家的任何事项,如果只靠一个人或者一群人是非常困难的。这使我回忆起在二十年代,当GM汽车公司处于重重危机之中时,新上任的总经理斯隆改变了过去那种一切权利集中在总公司的管理办法,将GM分成四个分公司,各自独立地生产和销售汽车。新方针实施后,困难得以克服,形势迅速好转。这是什么道理呢?我想除了竞争刺激了生产的发展和产品质量的提高之外,就是因为把制定方针的权力从总公司下放到了各个分公司,从一群人变成了四群人。这样就有了四种不同的方针,如果某分公司的办法取得了成功,其他的分公司则可学习和仿效,如果某分公司犯了错误,其他分公司则能引为借鉴,避免重蹈覆辙。”

惠勒先生的兴趣不限于物理。他不仅曾担任过美国物理学会会长,而且还曾任美国哲学学会副会长,同时又是美国数学学会、美国艺术科学院、国家科学院的成员,并多次荣获各种奖金和勋章。于是,我们又请他谈谈科学与哲学以及文化艺术之间的关系问题。

“记得在一次奥地利心理学家弗洛伊德的纪念会上,有人引用大战时法国总理乔治·克列孟梭的话说:‘战争对于政治是太重要了,所以不能只让军人们掌管’;同样地,哲学对于科学是太重要了,所以不能只让哲学家们关心。这是认为‘科学家要重视哲学’的一派观点。玻尔和爱因斯坦都是这样。另一派极端者则说:哲学是什么?不过是一个拖在汽车后面的破罐子,当汽车全速前进的时候,它只在后面发出噪声。其他意见则在这两种极端之间,你们可作自己的选择。”

科学能给予我们看待许多事物的观点和方法,但决不能解决世界上的一切难题。比如说,人类将创造出最壮丽的诗歌,最美妙的音乐,最深刻的绘画,最精致的雕塑。对于这些领域,科学几乎是无能为力的!”

问:“科学技术在所有国家都受到欢迎,然而不同的文化在互相接触时常常发生冲突。你以为来自不同文化背景的科学家应如何增进他们之间的相互了解?”

惠勒:“如果你同一个法国人讨论是否妇女的行为举止应该和男人完全一样这个问题时,他会引用一个著名的谚语来忠告你,那就是:差别万岁!”

“对于不同的文化习惯,我也有类似的想法。世界各国不同的文化组成人类巨大的精神财富,每种文化都有它独具的风格和精华。如果人能有机会得以了解其它的文化,那是人生的一种莫大享受。科学则可以说是超越各个国家之上的一种共同文化,它是一种各国科学家都能说的共同语言,它促使世界上不同的文化得以渗透和沟通。

我还清楚地记得1950年在日内瓦召开的第一届和平利用原子能大会上来自世界各国的科学家一见如故的热烈场面,他们甚至放弃一些正式的会议而聚集在一起畅谈他们所热衷的科学问题。”

“玻尔曾经写信给联合国,希望联合国要为实现一个开放的世界而努力。他认为一个和平的世界首先必须是一个开放的世界。他的开放是指世界土每个人都应该能自由地访问别的国家,这样有利于促进人类各民族之间的相互理解。他提到总统罗斯福在他死亡前准备的日内瓦讲稿中引证的一段话:‘……科学家是联结世界各国的纽带,因为他们能在世界各地自由旅行。’富兰克林对此则有更为精辟的论述,在英美战争期间,他甚至要求部下给予英国科学家以继续科学观测和研究工作的自由。他说‘……上帝不仅赋予我们对自由的热烈渴求,同时也赐给人类一个巨大无比的知识宝库。对一个自然科学家来说,无论他置身于地球上的哪一个地方,他都应该可以说:这就是我的国家’”

谈话进行了两个小时之后,惠勒先生用他那轻微、低沉、缓慢、平稳的语调,热情地对我们说:

“……你们中国是伟大的。你们有伟大的历史、伟大的人民,能和你们交谈我深感荣幸。个人是轻微的,但我们生活在一个如此丰富多彩、激动人心的世界上。每天,我都面带笑容,心情舒畅,理由是感到真幸运,能在一个如此有趣的世界里活着。”

是啊!我们的世界是如此丰富多彩,千变万化,科学、教育、社会……,我们还来不及仔细回味惠勒教授的最后几句话,就不得不匆忙地走出了他的办公室。因为一个预约在此时与他讨论物理问题的年轻的研究生已经站在门口等了整整一分钟了。




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