我们应该如何纪念杨振宁先生? | 袁岚峰

  2025年10月18日,伟大的物理学家、中国最早的诺贝尔奖获得者杨振宁先生去世,享年103岁。杨振宁先生早已成为传奇,对物理学以及对我国的科教事业做出了巨大的贡献。因此我邀请了四位专家朋友,向公众直播解读(https://weibo.com/3710258141/Q9IH3ivgO),缅怀杨振宁先生。

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  四位专家是:中国科学技术大学近代物理系教授王群博士(微博“King_of_Group”),香港科技大学物理系教授王一博士(微博“王一研究宇宙”),华东理工大学物理学院教授廖玮博士(微博“為老為”),以及中国科学技术大学近代物理系教授徐来林博士(微博“LailinXu”)。

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  徐来林教授原本没用过微博,为此特意注册了微博,连线来参与直播。正如2024年8月7日,我组织纪念李政道先生的直播(https://weibo.com/3710258141/Or4jZFShi)时,王群教授专门为此注册了微博。感谢诸位专家的社会责任感和对科普的热情。

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  纪念杨振宁先生的直播讨论非常热烈,持续三个半小时,吸引了70多万网友。关于杨先生的问题,基本上都可以在其中得到解答。最重要的是,诸位专家绝不是人云亦云,而是直抒胸臆,对许多问题给出了非常深入的个人见解,令人耳目一新。下面,我就来向大家简介一下。

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  第一个问题是:杨振宁先生对您有什么样的影响?您跟杨振宁先生有没有亲身接触?

  所有参与直播的专家都见过杨先生,例如在做报告的场合。在科大东区第二教学楼门口,有一座杨先生的像,1994年我亲身参加过揭幕仪式。

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  在学术上,杨先生对所有人都有巨大的影响。尤其是对理论物理学家,了解这些前辈大师如何做物理,是非常重要的训练。王一举了一个例子,他通过跟著名理论物理学家戴自海的交流,对如何做研究有了深得多的领悟。

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  杨先生高度赞誉狄拉克的风格,说他是“秋水文章不染尘”,因为他的文章非常干净漂亮,一下子就把理论框架建立起来了,让别人觉得几乎增删的余地。而海森伯就是一个相反的例子,他的文章往往充满渣滓,小错不断,但总是很有创造力。例如量子力学的第一种精确形式矩阵力学,就是海森伯提出来的。

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  狄拉克曾经说过:“感谢海森伯,让我这样平庸的物理学家也能做工作。”这是因为狄拉克早期的工作,都是在海森伯工作基础上的提炼,创造性自然就不可同日而语了。后来狄拉克提出了狄拉克方程,这才称得上独树一帜的成就。所以有一个著名的对话,狄拉克对费曼说:“我有一个方程,你也有吗?”

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  在某种意义上,杨先生兼有海森伯和狄拉克的特点。他在唯象理论和数学框架方面都有重要贡献,这是非常少见的。

  这还可以涉及到一个问题,就是科学家该不该发表拿不准的研究结果。在历史上有很多这样的例子,如自旋最初的提出者给泡利劝阻了。我多次讲过唐本忠院士的故事,就是抓住了一个偶然发现的机会,立刻就把这种现象命名为聚集诱导发光,引出了一个现在论文数以万计的、蓬勃发展的领域。这令人想起一句话:悲观者往往正确,但乐观者才能成功。

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  更基本的,正如杨先生所说:“我最重要的贡献,就是帮助克服了中国人自觉不如人的心理。”这对所有学科学的人,都是巨大的鼓励。

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  第二个问题是:杨振宁先生在科学上的贡献有哪些?

  最主要的有两个,弱相互作用中宇称不守恒以及杨-米尔斯理论。前者是1956年跟李政道一起提出的,获得1957年诺贝尔物理学奖。后者是1954年跟罗伯特·米尔斯(Robert Mills)一起提出的,虽然没有获得诺贝尔奖,但许多人认为它比得诺贝尔奖的更重要,因为它是描述相互作用的一种基本数学框架。在大自然四种基本相互作用中的两种,即强相互作用和弱相互作用,都是用杨-米尔斯理论来描述的。

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  关于这两项成果具体是什么,我以前有很多文章和视频解读,例如《理解杨振宁(一)从宇称到场论》(https://mp.weixin.qq.com/s/K8wmyD_yCicaHCpHCXndIA)。限于篇幅,在这里不再重复。简而言之,宇称不守恒说的是物理规律不是左右对称的,即我们有办法定义绝对的左右;杨-米尔斯理论说的是对称性决定相互作用,即给定一种相互作用的对称性,就能确定这种相互作用涉及到多少种粒子,它们有什么样的性质等等。在这个意义上,杨先生一生的研究集中在“对称与不对称”。

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  第三个问题是:杨先生在物理学史上的地位如何?

  答案其实很明显,低于牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦以及量子力学的奠基人玻尔、海森伯、薛定谔、狄拉克等人,高于其他人。用朗道标度来说,大约是1到2之间。这是苏联物理学家朗道提出的一种对数指标,朗道标度相差1意味着科学成就相差10倍。

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  朗道把牛顿排在最高,唯一的一个0。其次是爱因斯坦,唯一的一个0.5。然后是量子力学奠基人,排在1。至于朗道自己,他最初谦虚地把自己排在2.5,后来做出诺贝尔奖级成果后把自己提升到2。至于我们熟悉的很多物理学家,例如奥本海默,朗道压根没有提到过。

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  在大众传媒中,有人说杨先生可以跟牛顿、爱因斯坦比肩,这显然是过头了。也有人说杨先生一点都不重要,这错误就更大。至于许多人说杨先生是在世的最伟大的物理学家,这比较难判断,但至少说“之一”是没有问题的。也许更合适的说法是,杨先生是二十世纪下半叶最伟大的物理学家之一。

  但更重要的是,认识到这种排名没有多大意义。科学研究不是武侠小说,科学家之间不是为了比个高下,而是为了共同探索自然规律。对普通人来说,关心这种排名基本上只是一种虚荣。对科学工作者来说,真正重要的是了解前辈大师是怎样做研究的,学习他们的思维方法。

  第四个问题是:杨振宁先生对中国的科教事业有什么样的帮助?

  中美关系松动后,杨先生是最早一批回国访问的美国科学家代表团的团长,甚至还在尼克松访华之前。由于他点名要见邓稼先,让这位老朋友摆脱了批斗。他带回来很多论文预印本,帮助当时封闭的中国科学界获得外部的信息,了解物理学前沿,这些都是重要的贡献。他回到美国后四处演讲,介绍新中国的成就,大大改善了中国的知名度和形象。至于后来回国定居,吸引了很多人才,以及2015年把国籍改回中国,就更是人所共知的了。

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  一点遗憾是,杨先生和很多中国科学家没有写过教材,这对学术传承是不利的。对照朗道和费曼这样有经典教材传世的科学家,区别就非常明显。现在逐渐有中国科学家开始写全世界广泛使用的教材,如骆利群的《神经生物学原理》(Principles of Neurobiology),这是值得大力提倡的。

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  第五个问题是:杨振宁先生在九十年代有一个演讲《近代科学进入中国的回顾与前瞻》,里面预测中国科技在二十一世纪会大爆发,大家怎么看?

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  有趣的是,各位嘉宾对这个问题的回答出乎我的意料。中国科技在应用方面确实是飞速进步,在许多方面已经领先世界,但在基础研究方面还有巨大的问题。由于体制过于急功近利,甚至已经到了过度竞争的程度,科学家很难坐冷板凳潜心研究真正的大问题,大部分都是跟风研究已有的问题。既然是跟风,当然很难产生原创的大成果。

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  在教育学生的时候也是同理,如果有学生真想钻研只有1%成功希望的大问题,导师在道理上应该支持他,但实际上这话很难说出口,因为有99%的几率他将来要后悔。这样的环境问题不解决,我国的基础研究还会受到长期的制约。

  第六个问题是:如何看待杨振宁先生对大型对撞机的反对意见?

  其实杨先生不只是反对中国现在造大型对撞机,从几十年前开始他就一直反对任何国家在粒子物理上投资。他对粒子物理有句著名的评论“盛宴已过”(The party is over),而大多数人不知道的是,这还跟周光召先生有关。

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  周光召先生五十年代在粒子物理理论方面做了世界杰出的工作,后来他转去做两弹一星,隐姓埋名了很多年。他复出以后,美国物理学家Robert Marshak很敬佩周光召先生,1980年请他去访问,然后组织了一个很大规模的粒子物理会议,很多科学家来做了报告,包括若干位当时和后来的诺贝尔奖获得者。杨先生没有做报告,一直在听众中。在会议快结束的时候,Marshak说希望听听杨先生的见解,结果他说:“在以后10年间,高能物理最重要的发现就是:盛宴已过。”

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  更有趣的是,在杨先生说完这句话后,Marshak宣布会议结束,立刻就有几位研究生来跟杨先生辩论,其中包括前面提到的戴自海。然后杨先生说:“我不和你辩了,但请记住,我所说的话对你的将来比对我的将来重要。”

  那么,“盛宴已过”这话对不对呢?也对也不对。就高能物理的发展速度来说,显然没有像二十世纪上半叶那么快了。但如果认为高能物理再也没有重大成果,那显然也不成立。标准模型、中微子质量、希格斯粒子等等,都是在他那句评论以后的成果。直到现在还有很多基本问题没有搞清楚,如中微子为什么会有质量,三种中微子的质量顺序即谁轻谁重,以及它们的绝对质量究竟是多少,光这些都得至少研究几十年。所以我见到的很多粒子物理学家,都认为杨先生这话是个错误。

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  更有意思的问题是,杨先生为什么会做出这样的评论?直播嘉宾们说,这是因为许多人往往在年轻时是革命者,而在年长时变成保守者。杨先生也是这样。当他功成名就以后,从六十年代开始,他对新的粒子物理革命,如弱电统一理论、自发对称破缺、渐近自由、希格斯机制等等都是旁观者,没有参与其中。

  还有一层问题,就是直播嘉宾们对大型对撞机是什么看法?他们全都希望建造,因为大型对撞机是一个希格斯粒子工厂,粒子物理发展到现在,许多问题都集中在希格斯粒子上。所以建造大型对撞机是一个中国引领粒子物理发展以及吸引国际人才的机会,在经济允许的情况下,他们都是支持的。当然,这次直播请的专家都是粒子物理专业或者有相关背景的,如果请其他专业的,回答或许会不同,但至少应该让观众朋友们知道这样的声音。

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  还有一层最最基本的,就是关于大型对撞机的争论其实是科学界内部高度专业化的讨论,双方都是为国家好。杨先生早已具有不朽的地位,他关于大型对撞机的意见如果是对的也不增加他的声誉,如果是错的也不减损他的声誉,总之这对他是个很边缘的事。有些自媒体说什么“杨振宁的最后一战”,把这场争论描述成好人和坏人之争,这就完全带偏了,科学界的人对此都是很厌恶的。

  第七个问题是:杨振宁先生有个建议,就是理论物理的黄金时代甚至白银时代都已经结束,建议年轻人去做应用物理,对此应该怎么看?

  对此的看法可以分为几层。一层是,科学的发展不是线性的,不同时期的速度肯定会不一样。例如牛顿去世之后的一百年里,物理学的发展就很缓慢,到十九世纪才出现了拉格朗日力学和哈密顿力学等等。如果当时人说理论物理已经到头了,你觉得怎么样?

  杨先生也经常说,年轻人应该进入一个5到10年后会有大发展的领域,而不是一个已经到晚期的领域。这话当然是正确的。不过另一方面,除了那些明确已经死掉的领域,大多数领域究竟会如何发展其实是很难预料的。

  现在最火的人工智能,在历史上也经历了多次高峰与低谷。在低谷时期,人工智能从业者甚至都不好意思说自己是做人工智能的,他们会说自己是做计算机视觉的、做自然语言处理的等等,但绝不说自己是做人工智能的,因为人工智能这个词听起来就像骗子。即使是现在人工智能这么火,也不排除将来什么时候又会冷下去,所以许多人工智能研究者都希望不要过度宣传,以免过冷过热阻碍领域的长期发展。

  在这个意义上,年轻人不如挑选一个自己真正感兴趣的领域,不要在意它的冷热。只有真正热爱,才会让人渡过有意义的一生。

  由此引到最后一个问题:在可预见的未来,哪些物理学前沿会有蓬勃发展?

  廖玮和王一指出,宇宙学是一个典型的例子。二十多年前,许多人会说宇宙学是一个“误差100%的领域”,这样的领域有什么可研究的?但现在已经进入了精确宇宙学的时代,对许多宇宙学数据的测量精度大为提高,由此引出了许多新发现的曙光,如不同方法测量的哈勃常数不一致,暗能量可能在随时间变化,暗物质粒子之间可能存在相互作用。从这些方面看来,宇宙学很可能处于突破的前夜。

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  其他更加广为人知的例子,包括量子信息和可控核聚变。这两个领域近年来都吸引了大量的政府投资甚至民间投资,相当于用真金白银表现了对突破的信心。这样的领域,自然是值得重点关注的。

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  最后,我说到这场直播的标题为什么叫作“宇称与规范,千里共同途”。

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  宇称与规范是杨先生两个最重要的科学成果,宇称不守恒与非阿贝尔规范场论(即杨-米尔斯理论)。

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  千里共同途是邓稼先给杨振宁的一封信上的话,2021年杨先生百岁诞辰时讲话中提到过:

  在这个信的最后他这样给了我一个期望,是“但愿人长久”,他把“千里共婵娟”改了一下,变成“千里共同途”,当时我看了信以后没有看懂这句话。“千里共同途”是什么意思呢?我后来想了想,知道这是一个很深的意思。最近这个信发表了以后,仔细看了以后,我觉得今天五十年以后,我可以跟邓稼先说:稼先,我懂你“共同途”的意思,我可以很自信地跟你说,我这以后五十年是符合你“共同途”的瞩望,我相信你也会满意的。再见!

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  每当我想到这个故事,都不禁热泪盈眶。现在,杨振宁先生跟邓稼先先生确实可以再见了。

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  他们和去年去世的李政道先生、周光召先生等人已经化作了星辰,照耀我们的前路。希望大家热爱科学,学习科学,发展科学,为科学、为国家、为人类做出更大的贡献!

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