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我在中国曾有一个很扎实的物理学基础，到了芝加哥大学后，我很快就发现，那里的物理学课程远不如西南联大。课程既不详细也无深度，教授也没有很充分地去准备。但这并不是说我在芝加哥大学就没有学到很多东西，事实上，我在那儿学到了许多在昆明所没有学过的东西。其中最主要的就是活用物理学知识的方法。可以说，我在西南联大学的，是演绎法的物理学，在芝加哥大学学的，是归纳法的物理学。所谓归纳法的物理学，就是从实验开始，为了描述、解释实验中的现象，使之成为一个整体的观念，去寻找一些理论上的结论。

泰勒先生就是一个非常注重物理现象，并有许多直觉的物理观念的人。跟他接触后我就发觉他的物理学与我以前学的物理学很不一样。他有非常多的新的先解，我想一天里他至少有十个见解。这十个见解中，至少有九个是错的。不过，也只要有一个是正确的就够了。而且，他给我印象非常深的，是不怕讲错。九个错误的观念，他也总是非常乐意地讲出来。这点我在中国时是无法想象的。

近年来我常常回国来，与国内一些大学的教师、学生有了一些接触。我听说中国有个所谓“四大力学”。这“四大力学”把学生压得透不过气来。“四大力学”是不是重要的呢？毫无疑问是重要的。也没有人能否认“四大力学”是物理的骨干。不过，物理学不只有骨干，只有骨干的物理学是个骷髅，不是活的，要既有骨干，又有血、有肉的物理学，才是活的物理学。

我曾经跟中国的许多教师谈过，觉得在课程里减少一些推理特别严密、演算非常复杂的科目，增加一些与物理的现象有关的科目，这对学生学活的物理学也许会有更多的好处。

我刚才说的关于物理学的价值观念的研究风格，也许学文史的同学不能理解，你们可能会说，物理学研究的是自然现象，是一门科学，而科学是研究事实的，又谈什么“风格”？但我们知道，事实中包括着各种不同的现象，对这些不同现象所产生理论的美妙的感受是不同的，这也就产生了每个人对物理学研究的不同风格.所以，一个人的研究风格对他的研究工作是非常重要的。

尝试实验物理学

我到芝加哥大学后，就感觉到自己对试验物理接触太少。在西南联大，实验设备较差，而主要的课程，都是众多的理论课，所以我当时就下决心，博士学位的论文一定要写实验方面的。

我先去找费米。他既是一个理论物理学家，也是一个实验物理学家。可他说我不能跟他做论文，因为他当时在阿尔岗国立实验室（Argonne National Laboratory）做研究工作，而那项工作是保密的。他介绍我去跟艾里逊教授。以后我就跟艾里逊教授工作了近二十个月。当时艾里逊教授正在制造一套四十万电子伏的加速器，我们五、六个研究生跟他一起做了十五个月。完成后，我们每个人在加速器上做一个试验。我做的试验，是把氧与原子核的两个能极分开，结果不太成功。这使我意识到自己恐怕天生就不是做实验物理的料。

在我们的实验室里还有许多别的研究生。很快我就发现，他们虽然理论考试考不过我，可是他们在实验上却有许多地方是我完全做不到的。举例来讲，做实验时，假如一个线路不对的话，我的办法是：把图纸拿来，仔细研究，对照着再做；可是他们却踢一脚，立刻就好了。后来我也如法炮制，可是结果还是不能成功。

[ 本帖最后由 NZWJ 于 2009-4-28 08:15 编辑 ]

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我的同学对我很好，因为我有时可帮他们解决理论上的问题。但他们也常常不留情面地开我的玩笑。我们实验室里有一个玩笑，就是说“凡是有爆炸的地方就有杨振宁”。

我的试验做得不太成功，当时我心里很不高兴。有一天，泰勒教授来了。他说：“听说你这次试验做得不太成功是不是？”我说：“是的。”他说：“你前些时候已经写了一篇理论文章，你不如就用那篇理论文章作你的论文。你不必坚持一定写出一篇实验论文。”这件事当时使我很失望。所以我跟他说：“我得考虑考虑。”两天以后，我觉得他讲的话是对的。这样想后，我感到如释重负似地轻松。这也就结束了我实验物理的生涯。我的朋友却又对我说：“这恐怕是实验物理学的幸运。”

在普林斯顿高等学术研究所

我在四八年取得博士学位后，在芝加哥大学做了一年的教员（instructor）。

有一天，奥本海默（Oppenheimer）到芝加哥大学来演讲。他是一个著名的物理学家，是“原子弹之父”。他当时是普林斯顿高等学术研究所（Institute for advanced study）的主任。那时，institute里有很多年轻人。他们做的工作是非常杰出的。所以我就跟费米和泰勒说：“我想到institute for advanced study去呆一年。”请他们给我写推荐信。他们就写信给奥本海默。一九四九年夏天，我就到了institute。

在我去以前，费米跟我说：“去institute这个地方是很好的，因为在里面你可以学会很多很有意思的工作。不过，那里不是一个可以久居的地方。”因为据费米说：“institute里所做的物理太理论、太抽象。”他说：“institute就象中古的一个修道院。”我是非常敬佩费米的，所以他的话我记得很牢。

到institute一年以后，奥本海默劝我常住下去，芝加哥大学则是要我回去。我考虑了很久？决定还是留在institute。这倒不是因为我忘记了费米的教导，也不是因为奥本海默的话不能拒绝，因为人生不只是有物理学，我那时正在跟杜致礼交朋友，而她又在纽约念书，离普林斯顿很近。所以我就留下了。

我刚才说过，institute里有很多年轻人。每天下午，大家一边在institute大厅外喝茶，一边就交换意见，天南地北地闲聊。由于杰出的人很多，所以竞争非常激烈。通过不断的讨论，不断竞争，我学到了很多东西。

走进新领域

我在四十年代开始念理论物理的时候，很幸运地走到了一个新的方向，这就是今天的高能物理和基本粒子物理。基本粒子物理虽然在三十年代就开始有了，可是，它的大发展是到四十年代末才开始的。也可以说，象我这样年纪研究物理的人，是同这个领域一块儿成长的。

一个年轻人在开始起步做研究工作时，他所选择的方向对于他今后的成就有着重要的、决定性的影响。假如一个人非常聪明，可是他走的方向是没有发展前途的，那么他再怎样努力，也不易作出什么有特别建树的贡献来。

[ 本帖最后由 NZWJ 于 2009-4-28 08:37 编辑 ]

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我在学校从事教学已经很多年了，接触过很多很多的学生和成千个从事理论物理研究的人。那里有很多人非常聪明。可是同样是非常聪明的人，几十年后他们的成就却有很大差别。这里最基本的道理，我认为就是，有的人选择的道路，是以后十年、二十年有大发展的，有的人没有走到这些方向，而是走进死胡同里，虽然他们很聪明，也很努力，最后还是不太容易有成绩的。

我刚才说到，基本粒子物理和高能原子物理是在四十年代末、五十年代初开始有大发展的。我恰巧走进了这个领域。回想起来，这是一桩非常幸运的事情。

Institute for advanced study是一个很小的组织，是一个没有研究生的、纯粹搞研究工作的组织。那里环境非常恬静而优美。我在那里共呆了十七年。无疑的，这十七年是我有最重要成就的时期。

跳出象牙塔：石溪纽约州大

一九六六年，我离开Institute for Advanced Study，到纽约州立大学石溪分校去做教授。那时，纽约州立大学石溪分校是一所新的学校。那里的校长叫托尔（Toll）。有一天他给我打来一个长途电话，说希望把石溪建成一所以研究工作为主的大学。他希望我帮他一起做这件事。我答应了，并于一九六六年前去。

Institute for Advanced Study是一座标准的象牙塔，是一座成功的、名副其实的象牙塔。为什么我在那里做了有成就的十七年后要离开它呢？道理很简单：世界不只是有象牙之塔。象牙塔里可以做出很出色的工作，但却不是世界唯一可以有作为的地方。去帮助建立一所新的大学，就是一件很有意义的工作。回想起来，我当时决定离开象牙塔，去做一件与社会比较有关的事，是非常正确、非常明智的。

访问新中国
到一九七一年夏天，种种迹象表明：中美冻结了二十年的外交关系，有缓解的可能。当时我就决定回到中国来，因为在中国，有我父母和弟妹，有很多老师和朋友。而且我觉得应该尽快利用当时的机会到中国来，这在七一年以前是不可能的。

为什么这么急呢？因为当时越南战争还没结束。在动荡的国际局势中，我担心在很短时间内，一个稍稍打开一点小缝的门，又有可能被完全关死了。所以我就赶着在一九七一年的夏天，到中国来访问了四个礼拜。

我已跟大家说过，我所到的第一个城市，就是上海；我所访问的第一所大学，就是复旦大学。

那年夏天的访问，给了我一个很深的印象。因为我当时还记得我离开中国时的情景，而眼前看到的新中国，已经与那时完全不同了。

也就是在那年夏天，我非常荣幸地见到了周总理。

四个礼拜的参观访问，使我深有感受。回到美国后，我仔细想来，觉得中国和美国是两个大国，这两个国家之间友好的关系，是世界和平的基石。我对两个国家都有相当了解和深厚的感情，所以我觉得，我有义务要为加强这两个国家的了解和友谊而作贡献。

从那以后，我就常常来中国访问。这一次已经是第十九次了。

回顾

回顾我念书、教学和研究的经验，我觉得自己在许多方面都是非常幸运的。当我的同龄人多半都有种种不幸遭遇的时候，我享受了一个美满的童年，得到了良好的教育，既有中国式的传统教育，也有西方启发式的教育。这么多年来，我有了许多好的老师和合作者，又有了许多好的学生。我在象牙之塔内工作了十七年，又在象牙之塔外做了十九年。这一切的一切，都使我觉得自己是非常幸运的。我给我自己一个勉励：我还应该继续努力。谢谢。

文章来源:「人文复旦·学术天地」
http://www.rwfd.fudan.edu.cn/xueshu/zhuanjia/dushu1.html

[ 本帖最后由 NZWJ 于 2009-4-28 08:35 编辑 ]

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本文是作者2009年4月13日在复旦的双子楼里举办的讲座上的发言。他就与李政道合作发现的“宇称不守恒”定律时指出:在弱相关里面该定律是一般规则，这一理论的发现导致了50年代之后，整个试验物理研究方向发生了根本性的改革。“宇称守恒”定律在他们之前是被公认为公理性的，与能量守恒、动量守恒、电荷守恒等定律一样很少被怀疑，后来一些试验发现了难以解释的现象，不过很少有人去怀疑宇称会不守恒，杨振宁和李政道在理论上指出了宇称不守恒的可能性。他们的研究表明了敢于挑战传统思维可能导致更大的创新。他提到了吴健雄所做的工作对他们工作的启发，吴健雄为了得到一个较大的晶体，曾经试验了很多次，一次偶然的机会，她的一个研究生将原料带回家，放在炉子旁边，第二天居然生成了一个大的晶体，整个过程充满着偶然性的灵光一现。他在回答提问时说:他自己在试验物理方面缺乏天赋，而主要在理论物理方面，他自己在试验物理方面确实缺乏动手能力，不过20个月的试验经历对他后来的研究有很大的帮助，试验物理学家与理论物理学家对于问题的看法往往相差很大，而正是这种差异有助于他们后来的研究。最后作者勉励学生，中国未来的崛起势必会在物理学研究的领域大有作为。

物理学的诱惑

作者:杨振宁

好奇心诱惑学者们钻研
　　
　　法拉第是“电磁感应”现象的发现者，他用一个简单的设备做了一个非常重要的实验：在闭合线圈里面放一块磁铁，静态放置时不会产生电流，但是将磁铁向外拉或向里捅时，线圈便立刻产生了电。这个现象就是我们现在所称的“电磁感应”。这也是发电机的运作原理，这项发现对于人类社会的影响是无法估量的———法拉第带领人类走进了电的时代。
　　
　　麦克斯韦是电磁场理论的提出者，他刚取得学士学位后便着手在法拉第“电磁感应”的基础上对电的现象做更深入的研究，经过六年的努力，麦克斯韦提出了四个“电”和“磁”定量关系的方程式，证明了电磁波的存在，并计算出电磁波的速度和光速几乎相同，于是大胆地提出了“光就是电磁波”的结论———麦克斯韦把人类带入了电磁波通信的时代。
　　
　　从这两个例子里我们可以发现，是好奇心引导出了一个个伟大的发现，就连科学家本身也无法预知在好奇心驱使下所做出的研究竟然可以带来如此大的影响。
　　
　　“宇称不守恒”是可能的？
　　　　
　　1957年1月，吴健雄宣布“在β衰变中宇称不守恒”，她的实验打破了一个被人们普遍认为是正确的原理。当时美国物理学会的秘书长这样描述吴健雄作报告时的场景：“屋子里挤满了人，甚至有人从吊灯上爬了下来”。那么吴健雄是如何证明“宇称不守恒”的呢？
　　　　
　　守恒观念根深蒂固
　　　　
　　二次世界大战之前，物理实验都是小规模的，典型的例子就是汤姆生用一个很简单的仪器发现了人类所知道的第一个基本粒子———电子。二战后，核物理成为热门的研究领域，世界各国制造了越来越大的加速器。有了这些加速器，再加上宇宙射线，许多以前不为人知的基本粒子都被发现了。到了20世纪50年代，最热衷研究的就是这些基本粒子的性质，也发现了“电荷守恒”定律，与之前牛顿提出的“能量守恒”一样，守恒现象在物理学界是一个非常重要和普遍的现象。
　　　　
　　每一个粒子都有一个“宇称”，而“宇称守恒”的意思就是衰变前的宇称和衰变后的宇称是相同的，而在一个研究θ粒子和τ粒子的实验中，用理论证明出了“宇称不守恒”。于是我们就提出了这样的疑问：宇称能不能不守恒呢？大家都不相信“宇称不守恒”
　　　　
　　有三个根深蒂固的原因使得人们相信宇称是守恒的：物理世界是左右对称的；左右对称有很大的直觉和审美感召力；1920到1930年以后，量子力学非常准确地指出在原子物理中宇称一定是守恒的。如果宇称不守恒，那么很多实验结果都将被推翻，所以大家认为宇称不守恒是绝对不可思议的。
　　　　
　　我和李政道研究了之前所有的β衰变实验，发现了一个令人震惊的现象，就是所有这些实验都和宇称守恒还是不守恒无关。于是我们提出了这样的想法：对绝大多数的力量而言，宇称是守恒的，但对另一些力量，则未必是这样（例如衰变）。接着又提出了新的更为复杂的实验，测试β衰变及其他的弱相互作用中宇称是否守恒。
　　　　
　　我们的文章于1956年6月22日寄出，寄出后得到的反应是———大家都不相信。“宇称守恒”将被实验证明？  
　　　　 　

[ 本帖最后由 NZWJ 于 2009-7-16 08:06 编辑 ]

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当时声名显赫的泡利教授就指出：“我不相信上帝是一个弱的（指弱相互作用）左撇子（指左右不对称），我准备投注一笔很大的金额，实验将会得出一个对称的分布（即宇称守恒）。”还有布洛赫教授，他因为发明了核磁共振（NMR）而获得了诺贝尔奖。他说要是宇称不守恒，就要吃掉自己的帽子。
　　　　
　　但是李政道和我认为我们指出了一个重要的事实，那就是在弱相互作用中宇称是否守恒缺乏实验证明。可是我们自己也不相信，宇称在任何相互作用中会不守恒，换一句话说，我们跟所有人直觉的想法是一样的，认为宇称当然是守恒的。所以在文章发出去之后，我们就改变了方向，开始对其他领域进行研究。直到半年后，吴健雄证明了宇称不守恒之后，我们才立即回到了原来对宇称不守恒的研究。好奇心证明了“宇称不守恒”
　　　　
　　大部分的物理学家都不想进行我们提出的实验，因为他们觉得我们提出的五个实验都非常困难，大家观念上都觉得这个假设不正确，一致认为实验结果一定是肯定了前人已经知道的规律，也就是“宇称守恒”，所以根本没有价值去做。
　　　　
　　吴健雄具有战略性的眼光，最后完成了这个实验。她也不相信宇称不守恒是真的，但是她觉得一个基本的自然定律必须要用实验来验证。是好奇心引导她去尝试，完成了这个“独具慧眼”的实验。
　　　　
　　吴健雄从国家标准局召集了四位低温物理学家一起进行其中一个我们提出的实验，但是遇到了很大的困难，光是制作一粒很大的晶体，就花费了她的团队三个星期的时间，当她带着这粒“美如钻石”般的晶体回华盛顿时，她说“我知道我是全世界最快乐最骄傲的人”。在经历了种种复杂和艰辛之后，1956年的实验结果证实了宇称不守恒，虽然差别比较微弱，但是她坚信实验的准确性，向外界宣称了宇称不守恒的发现，《纽约时报》在头版刊登了这条消息。
　　　　
　　“宇称不守恒”的影响
　　　　
　　这个曾经被视为攻不可破的堤坝被攻破了，物理学家纷纷测试在各种弱相互作用下宇称是否守恒，经过了大量的实验最终证实了“宇称不守恒”是弱相互作用下的一般特征。
　　　　
　　吴健雄的实验对物理学的发展作出了很大贡献。首先，把“对称观念”提升为基本理论物理的一个中心概念；第二，引发了对“离散对称性”的深入研究，后来四位美国科学家所提出的“时间逆转不守恒”获得了诺贝尔奖；第三，对中微子性质的研究具有决定性的影响，之后有三个诺贝尔奖由此而产生。可以说吴健雄的实验导致了4个诺贝尔奖。

文章来源:「复旦论坛」(2009年4月15日)

[ 本帖最后由 NZWJ 于 2009-7-16 08:13 编辑 ]