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揭秘诺贝尔奖华人得主李政道与杨振宁恩怨始末
2017-05-23 12:29:12 来源: 作者: 【 】 浏览:57次 评论:0
 
导读:7eb8揭秘诺贝尔奖华人得主李政道与杨振宁恩怨始末李政道与杨振宁文章摘自《李政道传》作者:季承 出版社:国际文化出版公司在芝加哥大学:初识杨振宁当吴大猷把要推荐他去美国学习的消息告诉李政道的时候,李政道因这个消息而受到极大震动。真的是他么?李政道才是一个..
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揭秘诺贝尔奖华人得主李政道与杨振宁恩怨始末



李政道与杨振宁

文章摘自《李政道传》作者:季承 出版社:国际文化出版公司

在芝加哥大学:初识杨振宁

当吴大猷把要推荐他去美国学习的消息告诉李政道的时候,李政道因这个消息而受到极大震动。真的是他么?李政道才是一个二年级的大学生,没有文凭,到美国后怎么入学呢?去美国留学,他当然有这个愿望。他觉得,自己在物理和数学方面不会有太大的问题,只不过需要提高一下自己的英语水平。

按照军政部的要求,华罗庚选了孙本旺去学数学,到了美国又选了徐贤修;曾昭抡选了唐敖庆、王瑞 去学化学。加上学物理的李政道和朱光亚,学生共有六名,从中国出发的只有五名。为了使他们对原子物理和核物理增加了解,吴大猷先生在联大还专门为他们五位开了一门量子力学课。本来三位老师应该一同前往,但吴大猷要先去英国参加学术会议,曾昭抡已经先去了美国,所以只有华罗庚、吴大猷的夫人阮冠世和他们一起出发。

1946 年7 月,他们八人齐集上海准备远航。他们乘坐的是美国下来,理发师又问:“要不要洗头?”他同样点头。理发师又问:“要不要吹风?”他还是点头。又问:“要不要按摩?”同样是点头。等到所有项目都做完,华罗庚竟付出了30 美元!那时不仅对中国留学生,就是对一般美国人来说,这也是一个天文数字。李政道他们在宿舍里等了很久,华罗庚才姗姗回来,惊呼失算。精明的数学家为此付出了惨重代价,成了他们之间的笑谈。其实他在去美国之前,已经在英国呆了6 年,发生这样的事情,令人费解。

曾招抡去打电话,把钢币投进电话机后,由于听不懂电话里的英语说明,钢币总是又掉出来,如此反复多次,仍然打不通。于是大家想了一个办法,每一个人负责听一个英文单词,最后终于破译了电话里的英语录音:“Tell your telephone number please。” (请告诉您的电话号码)电话终于打通了。由此可见他们刚到美国时的英语程度。

到了美国,那里并没有专门接纳学习原子弹技术的学校。各专业的人都要自行联系学校,进行学习。所以来自中国的这七位人士,都要各寻出路,各奔前程。

对于李政道来说,问题最为复杂。在美国,要进研究生院通常必须有大学毕业时取得的学士学位证书。朱光亚有毕业证书,经吴大猷介绍去了密歇根大学物理系读博士学位。李政道只有大学二年级的学历,报考研究生就遇到了困难。

在来美国之前,吴大猷曾为李政道写过一封推荐信给密歇根大学高德斯米特(S. Goud*it)教授。信里说:“李在中国只念了两年大学,但他是一个非常聪明的孩子,思想敏捷,目光尖锐,工作勤恳。他的学业并不比大学毕业生逊色,我相信他如果得到适当的指导,一定会成为出色的物理学家。”高德斯米特相信吴大猷的介绍,但是,他无法改变学校的规定,表示爱莫能助。李政道只好和朱光亚陪同阮冠世先到芝加哥大学。那时杨振宁在芝加哥大学当助教,他接到吴大猷先生的通知,给他们三位在大学国际公寓预定了房间。杨振宁说起来和李政道是西南联大的同学,但杨振宁比李政道高两个年级。在昆明联大,李政道并不记得见过杨振宁。

有可能在吴大猷先生家相遇过,可是并没有任何交往。

芝加哥大学是美国著名私立大学之一,1890年由美国浸信会教友教育协会和石油大王洛克菲勒捐资创办。芝加哥大学位于芝加哥市南密歇根湖畔。它提出的“芝加哥计划”旨在防止学术课程和职业课程过分专门化,对其他大学的本科教育计划产生了巨大的影响。

芝加哥大学有75 位校友获得了诺贝尔奖,是美国大学里最多的。

2 位校友获图灵奖()① ,12 位教授获国家科学奖章,现任教授里有60 多位国家科学院、国家工程院和国家医学科学院院士。建成第一座可控原子反应堆的费米(E. Fermi)、首先进行光速测量的迈克耳孙(Albert Abraham Michelson)、第一次活体肝脏移植以及22 位获得诺贝尔奖的经济学家等都是芝加哥大学的骄傲。李政道初到异国他乡,语言不通,环境生疏。一开始就遇到好似不可克服的困难,使他顿生烦恼。夜晚,他在街道上漫步,看到高楼林立,人行匆匆,繁华无比,可是他如何得以克服这一困难,有谁能帮助他克服这一困难?李政道深深地懂得,克服像这样的困难,主要靠自己。李政道从小就具有刚毅的性格,成长中又饱经战乱和穷困的考验,现在虽然他只有大学本科二年级的学历,可他已经熟悉了经典物理学,对量子物理学也有所了解,对进研究生院很有信心。于是,他暗自下决心一定要靠自己的奋斗走出一条路来。

吴大猷从英国来到美国后,也多方为李政道联系学校。他听说芝①图灵是英国人,世界著名数学家。以他的名字命名的奖是美国计算机协会于1966 年设立的,专门奖给在计算机技术方面有突出贡献的人。

加哥大学对学历要求不是那么严格,就建议他去芝加哥大学试试。李政道到了芝加哥大学后,就一个人到招生办公室去。芝加哥大学能够接受没有正式大学毕业文凭的学生,但是有一个要求,报名者必须熟读过校长胡庆斯(R. M. Hutchins)指定的几十本西方文化的古今名著,要理解贝多芬等人的古典音乐并且要通过考试。李政道不用说熟读,就连那些名著的书名和作者都没有听说过。他急中生智,对招生办公室的那位女负责人解释说:“我来自中国,对东方文化的古典名著,像孔子、老子、孟子等的学说尚有些造诣,而这些东方名著与胡庆斯校长指定的名著的水平相当。”他并说,如果需要,可出题对他进行考试。那位女负责人觉得李政道的说法有道理,当然她也不可能出题考试,于是就同意李政道进研究生院做旁听生试读。

1946 年秋,说来有点神奇,李政道就这样成了芝加哥大学研究生院的旁听试读生。但是,从这里也可看出李政道在应对一些问题时特有的机智。

李政道一到芝加哥大学就发现,在第二次世界大战刚结束后不久,芝加哥大学物理系就聚集了一大批世界一流的物理学家。其中包括:钱德拉赛卡(S. Chandrasekhar),费米(E. Fermi),J. 迈耶(J. Mayer),M. 迈耶(M. Mayer),米利根(R. Mulliken),泰勒(E. Teller),尤利(H. Urey) ,扎克赖亚森(W. Zachariasen, 系主任),稍后,还有温才(G. Wentzel)① 。

研究生的队伍也是英才济济,有:阿格纽(H. Agrew),安德森(J. Anderson) , 张伯伦(O. Chamberlain), 邱(G. Chew), 伽温(R. Garwin) ,戈德伯格(M. Goldberger),劳德(J. Lord),奥利尔(J. Orear) ,罗森布鲁斯(M. Rosenbluth),赛洛夫(W. Selove),斯坦博格

①其中,钱德拉斯卡、M. 迈耶、尤利后来得了诺贝尔奖,泰勒后来被美国人公认为氢弹之父。

作。二战结束后,1946年,他来到芝加哥大学新设立的核研究所,直到1954 年11 月29 日过早的去世。费米被视为当时伟大的理论和实验物理学家,他高度的物理和数学天才、平易近人的风范,受到科学界的赞赏,成为年轻科研人员的崇拜对象,在这领域工作的科研人员无不以能成为费米的学生而自豪。李政道也不例外,他和杨振宁都向往着费米能成为自己的导师。

李政道入学后做的第一件事情就是阅读介绍芝加哥大学各系的说明书。他记得那上面说,芝加哥大学物理系器重“出类拔萃”的学生,系里并不鼓励学生去修课。当然也为那些需要指导的学生设立课程。他心里想这才是一个名牌大学应有的风格。在云南的西南联大则截然不同,在那里学生必须修课。尽管如此,他还是选了泰勒(Edward Teller)的量子力学。刚开始上课时,他担心这样做是不是会说明自己不“出类拔萃”了,但当他看到许多同学也在修这些课的时候,就放心了。

进了研究生院,李政道选了三门课,其中一门就是泰勒教的量子力学。不久有一次考试,其中一道题牵扯到分数微积分的问题。这个问题,李政道以前看书的时候曾经思考过,因此他对那个问题做出了一个很简明的证明。泰勒对李政道的证明十分欣赏。他问李政道是在哪里学的。李政道回答说是他以前看书时想过的。泰勒随后把李政道的答案告诉了费米。费米那时还不知道有个李政道,就让他参加他每周两个晚间的特别讲座。过了一个月,物理系的老师们对李政道的程度有了了解,系主任就向招生办提出要求把李政道从试读生改作正式生,学校方面也同意了。于是李政道就成了大学研究生院的正式研究生。

1948年春天,李政道通过了博士资格考试,费米教授正式接受李政道为自己的研究生,指导他攻读博士学位。李政道的理想终于实现了。

1947 年春,李政道被选为芝加哥大学全校的特别访问生(Visiting Fellow) ,并得到芝加哥大学设立的一项新的奖学金,称为“全校奖学金”(University Scholarship) 。这项奖学金在全校一共只有两个名额。李政道被物理系推荐并被选中。一天,李政道在校园里遇到系主任扎查里孙(Zacharison)。他对李政道说,明天上午,你到我的办公室来一下。第二天上午,当李政道见到他的时候,他对李政道说,你被评上“全校奖学金”的得奖人。李政道听了便说,他已经有中国政府的奖学金了。扎查里孙说,这与中国的奖学金没有关系。当然,你可以拒绝,但这不仅仅是钱,这还是荣誉。李政道听后,便愉快地接受了那份在全芝加哥大学来说是极富荣誉的三年的奖学金,共4500 美元。再加上中国政府给的每年5000 美元共两年的奖学金,当时李政道是享受奖学金的学生中最富有的,很受人们羡慕。李政道在芝加哥大学一个月之后,就去密歇根大学看望吴大猷和夫人。这时李政道已接到了芝加哥大学录取他为正式研究生的通知,吴先生知道后非常高兴。在密歇根大学的时候,吴大猷带李政道去见他的老师乌伦拜克(George Uhlenbeck) 。乌伦拜克出了两个问题要李政道解答。一个问题是,电子穿过饱和的液体时是否会产生气泡。电子过去后气泡会怎样?第二个问题是,粒子由能级A 通过β 衰变到另一核的能级B,然后放出γ 射线到能级C,级联产生β 和γ,就是a→b + β,b→ c + γ, β 和γ 之间有没有角关联?那时是下午四五点钟,李政道说他要想一想,明天给他回答。当天晚上,李政道开夜车思考这两个问题,第二天拿出了答案。对于第一个问题,他回答说,电子通过的时候可以瞬间在过饱和液体内产生气泡,当时液体施加在气泡壁的压力将马上把气泡压瘪而使之消失。对第二个问题,李政道只做了一个最简单的例子,算出了角关联。乌伦拜克很注意听李政道的回答,但当时并未置可否。其实,乌伦拜克当时正在考虑关于电子穿过饱和液体的问题,他的一位研究生格莱塞(),正提出要用过饱和液体做介质,制作探测带电粒子的气泡室。后来格莱塞就是因为发明气泡室而得到了1960 年度的诺贝尔奖。李政道的回答无疑给了乌伦拜克和他的研究生以启发。第二个问题,虽然李政道给出了答案,但他那时正忙于天体物理的问题,没有深入去研究。吴大猷先生觉得这个问题很有意义,一定要李政道回芝加哥后把答案写出来。李政道尊重吴大猷先生的意见,回芝加哥后在他所住的国际公寓里算这个问题。杨振宁来了,看到李政道正在做计算,于是问李政道算什么,李政道对他说了。后来,杨振宁对这个问题做了详细的计算,成了他的毕业论文。回到芝加哥,李政道便集中精力投入学习。李政道现在是费米教授的正式研究生,开始了在费米教授指导下的研究生生涯。

与杨振宁的合作与疏离

1951 年秋,李政道和秦惠 从加州来到了位于美国东部的普林斯顿高等研究院。

普林斯顿是位于美国新泽西州莫色(Mercer)郡的一个小城,它是世界上著名的学术之城。这里有蜚声世界的普林斯顿大学和普林斯顿高等研究院,是全世界学子向往的学习圣地和科学家趋之若鹜的科学研究天堂。

普林斯顿建立于17 世纪末。那时,来自欧洲的旅居者都要经过新泽西州狭窄的“腰部”,从北向南迁徙,这个地方也就是莫色郡普林斯顿地区。普林斯顿(Prince -Town)这个名字最早出现不会早于1724 年。在这之前,当地居民都称那个地方为“石溪”(Stony Brook)。

普林斯顿是著名的普林斯顿大学的所在地。普林斯顿大学成立于1746 年,是美国“常青藤盟校”(Ivy League)的成员之一。普林斯顿大学开始的名称是新泽西学院,地点在纽沃克(Newark)。1756年,新泽西学院从纽沃克迁到普林斯顿,1896年改名为普林斯顿大学。普林斯顿大学发展到现在仍然是一所规模较小的大学。包括研究生在内共有学生六千余名。但是,普林斯顿大学重质量不重数量。在全美国的评比中,每次它都名列前茅。物理系也是常居前几位,历届诺贝尔物理奖得主中有八位曾任该校教授,爱因斯坦也曾在该校从事过研究工作。社会人文科学方面,也是业绩辉煌,硕果累累。除去产生过许多著名学者外,有八十多位美国参议员以及克利夫兰(Grover Cleveland,1893–1897)、威尔逊(Woodrow Wilson,1913–1921)总统都是普林斯顿大学的毕业生。

普林斯顿还有另外一所世界著名的研究机构,那就是普林斯顿高等研究院。它是由私人赞助于1930 年成立的。这所研究院不是平常意义上的研究机构。它设置简单,甚至不正规。它只设有几个学部,各部只设有极少数永久教授(Permanent Faculty)和不断更新的访问成员(Visiting Members), 都是来自世界各地的研究机构和大学,在那里从事数月到数年的研究工作。各学部自行管理自己的事务,有充分的自主权。每个人都能自由地处理自己的时间,展现自己的能力。访问成员享有与教授一样的自由,可以自由地、独立地进行研究也可以与不一个千载难逢的机会。于是满口答应。

他们随考夫曼来到爱因斯坦的办公室。爱因斯坦热情地接待这两位年轻的中国物理学家。爱因斯坦说:“你们那两篇统计力学的论文我看过了,给我留下了深刻的印象。”爱因斯坦问了几个物理问题,如巨正则系统(grand canonical ensemble)的基础。然后又转向格气(lattice gas)的物理意义以及配分函数之根本分布等细节。他问得很多,很细。

谈话时间很长。对爱因斯坦提的问题他们都分别做了回答。爱因斯坦很开心,最后,从座椅上站起来,同李政道握手,恳切地对他说:“祝你未来在物理上成功。”

李政道对能得到机会和爱因斯坦讨论物理问题当然非常兴奋。遗憾的是,他本想把爱因斯坦写的《相对性的意义》一书带去,请爱因斯坦签名留念,可是因为去得太匆忙,没有带上,错过了这个极好的机会。

杨振宁对这次和爱因斯坦的会见,几乎回忆不出什么,据说他对爱因斯坦的口音很不适应,而且爱因斯坦说话声音较低。更有意思的是,杨振宁竟连李政道是否和他一起去见了爱因斯坦,也记不起来了。只是后来,他才确认李政道的确是和他一起去的。

李政道和杨振宁这两位年轻的中国学者在普林斯顿的合作及其卓故事是这样的:

施里弗(J. R. Schrieffer)在他的著作《超导理论》(Theory of Superconductivity,W. A. Benjamin,Inc. Pub.,1964)第二章中说:“在利用变分法后算Hred 基态能量和波函数的尝试中,作者试图利用朝永振一郎的中间耦合近似方法,这个方法在解介子和核子耦合问题和极化子问题时已经为人熟知。在这些问题中,我们假定波色子(介子或声子)连续地发射到(分别是质子或电子的)同一个轨道态中。轨道态φ 和N/2 波色子态的权重AN 通过取系统能量极小确定。李政道,洛和派因斯(Lee,Low and Pines)通过假定与权重AN 等价的参数表达形式简化了极化子过程。经过正则变换,从公式中消除电子的坐标之后,它们的波函数变为:

这里a+ 是声子的产生算符。函数gk 实际上就是电子周围声子的轨道波函数的傅立叶变换。

将这些物理上的想法应用到超导理论上的过程是有些复杂的,它分几个方面。首先,“配对子(pairon)”算符并不真正满足波色子统计,其次,在我们的系统中,电子数N0 是个确定的数,而不是在数值N0 附近的具有有限宽度的一个概率分布|AN|2。作者试图通过下列公式表达Hred 的基态:

这里,在进行指数展开时,我们用到了这个事实:bk+2 = 0。可以很容易看出归一化积分为:

施里弗这段叙述的背后也还有一段有趣的故事。据李政道回忆,1953 年暑期完后,巴丁对李先生这几篇极化子的文章非常感兴趣,很希望李政道能介绍一位年轻粒子物理和场论的专家去伊利诺伊大学,帮助研究超导问题。那时候在哥伦比亚大学有一位天赋很高的研究生库珀(Leon Cooper)。他的博士论文是μ 介子原子(μmesic atom) ,他的导师和合作者是李政道的二位好友,哥伦比亚的色波(R. Serber)教授和汉雷(E. Henley)博士。在李政道的推荐与鼓励下,库珀在得到了哥大博士学位之后,先去普林斯顿高等研究院一年,之后就加入到巴丁的凝聚态理论组。

据施里弗告诉李政道,库珀去了伊利诺伊大学后,给了三个演讲,分析如何可用场论方法解超导问题。施里弗那时候是巴丁的博士研究生。库珀的第三个演讲宣称场论不能解超导。之后,他就写了一篇库珀对(cooper pair)的文章(L. N. Cooper,Phys. Rev. 104,1189(1956))。可是,库珀对仅仅是一个重要的观念。如何产生库珀对?产生后又如何应用?这些都是棘手的问题。

1957 年新年刚开始,吴健雄和她的合作者完成了钴60 的实验,证明β 衰变宇称不守恒。几天后,伽温(R. Garwin)和莱德曼(L. Lederman)完成了π-μ-e 实验,也得到了宇称不守恒的结果。1957年元月中旬,在新泽西州的霍波肯(Hoboken)城的斯体温(Stevens)学院召开了一个国际性的凝聚态物理和统计力学大会。主持者是乌伦贝克(George Eugene Uhlenbeck),他与高的斯米特(S. A. Goud*it)一起,在20 年代,首先假设电子有自旋。巴丁派他的博士生施里弗参加了这次会议。会议的主讲者之一就是李政道。据施里弗回忆,听李政道讲演的听众甚多,但大多数是粒子物理学家。李政道演讲的题目是关于极化子和波色硬球问题。一讲完,大家提出大批问题,但是所有的问题和李政道的演讲毫无关系,都是关于宇称不守恒的!只有施里弗对这次演讲印象深刻。会后,施里弗因为还是学生,学校只允许他报销火车票,他只能坐火车返校。火车很慢,在火车上,他一直琢磨着李政道写在黑板上的极化子波函数的公式(即上面的(2–22))。火车慢慢地行驶着,在车厢不停地晃动中,他突然灵机一动,只要将声子的对算符ak+ +a-k 改成电子对的对算符bk++b-k(即上面的公式(2–23)), 再考虑到费米统计bk+2 = 0,就得到公式(2–24),一切问题随即迎刃而解。那就是后来的BCS 波函数!幸而火车很慢,等到火车抵达美国中部伊利诺伊州的阿版纳(Urbana)城,施里弗已经从波函数推出了能隙方程。他到了学校以后,马上就找到了巴丁和库珀,向他们报告他的发现。巴丁深刻地了解当时的所有超导现象。一星期后,他们三位就完成了举世闻名的BCS 理论!(1972年诺贝尔物理奖,这也是巴丁第二次得诺贝尔物理学奖)。

李政道在普林斯顿工作,既有成就又很愉快。本来,更加光明的前景正在等待着他。

但是,正当李政道个人以及李政道和杨振宁紧密合作出了成果的时候,不幸的事情却发生了。由头是由于他们合写的两片论文的署名次序问题。这两篇论文是:

《状态方程和相变的统计理论》

(Statistical Theory of Equations of State and Phase Transitions)

Ⅰ . 凝聚理论(Ⅰ. Theory of Condensation)署名是:杨振宁和李政道Ⅱ . 格气和伊辛模型(Lattice Gas and Ising Model)署名是:李政道和杨振宁

在第一篇论文写完以后,按惯例合作者的署名应按合作者姓氏第一个英文字母的顺序来排列,应该是“李政道和杨振宁”。但是,杨振宁提出,如果李政道不介意的话,他希望把他的名字放在前面,因为他比李政道大四岁。李政道面对这一要求很吃惊,很窘迫。但最后还是勉强同意了。

在第二篇论文署名时,李政道觉得杨振宁的要求不合理,不能再那样署名,于是说服杨振宁按国际惯例改了过来。这样就造成了同一篇论文,却有两种署名次序的奇怪现象。一个署名问题给李政道和杨振宁的合作带来了分裂。在这种情况下,李政道决定不能再和杨振宁合作写论文了。之后,虽然李政道在普林斯顿又工作了一年半的时间,但是他们没有合作撰写论文,因而也没有再发生署名的问题。李政道独自进行研究,独立发表论文,提出水力学中二维空间没有湍流。在固体物理学方面,则与劳()和潘斯(D. Pines)合作对固体物理的极化子做出了基本性的理论分析。

李政道在普林斯顿高等研究院的研究工作很有成效,他的才能初露,在美国物理学界崭露头角。他对研究院的工作环境和待遇也很满意。他和惠 小家庭的生活美满和谐。他们非常留恋普林斯顿这个地方。李政道和杨振宁虽然没有合作进行研究,但表面上还维持着正常的关系。两家人也保持着比较密切的来往。

但是,论文署名的事情使李政道心里一直很不愉快。那时,他并不知道杨振宁的夫人杜致礼也参与其间。据杨振宁的回忆,上述两篇论文的署名次序,杨振宁本来是想把李政道的名字放在前面,理由是因为李政道毕业之后科学事业一直不顺利,要帮助他,可是杜致礼根据“女人的第六感”出来阻止,说李政道这个人不值得他这样的信任① 。于是第一篇论文杨振宁就坚持要把自己的名字放在了前面,虽然按贡献和姓氏的英语字母顺序都应该把李政道放在前面。据李政道说,第一篇论文里有两个定理,主要是他证明的,贡献以他为主。就姓氏说,L在Y 之前也是不争的事情。李政道同意把杨振宁的名字放在前面,显然是很勉为其难的。也许当时出于情面,李政道并没有据理力争,心里的惊讶并未被杨振宁觉察。可是从李政道要求改变第二篇论文署名次序的情况来看,李政道对这一问题的介意,杨振宁应该是知道的。

由于排名事件,不管表面如何,实际上在李和杨之间,包括在他们的家庭之间,产生了不合。李政道觉得是他离开普林斯顿的时候了。

当时,李政道在美国物理学界已颇有名气,有几个大学相继向李政道发出了邀请。宾夕法尼亚州和爱荷华州大学聘请他为副教授,哥伦比亚和密歇根州大学聘请他为助理教授。李政道放弃了宾夕法尼亚州和爱荷华州大学较高职位的聘请,选择了哥伦比亚大学较低职位的聘请。李政道的理由是,哥伦比亚大学学术和管理水平较高,有助于自己的发展。

对于职位的高低,他并不在意,因为他有十足的信心很快就能够拿到更高的职位。事实上,就在他进入哥伦比亚大学两年后,他就被升为副教授;三年后,他29 岁的时候,成为哥伦比亚大学有史以来最年轻的教授。

哥伦比亚大学是按照英国乔治国王皇家宪章,作为国王学院创建于1754 年的。它是纽约州最古老的高级学府,在美国最古老的学府中它排位第五。哥伦比亚大学物理系是蜚声世界的物理学系之一。哥伦比亚大学①见江才健著《杨振宁传》,第207 页。

1976 年 丁肇中( Ting)

1978 年 潘扎斯( Penzias)

1979 年 温伯格(S. Weinbeger)

1980 年 费希( Fitch)

1981 年 朝露( Schawlow)

1984 年 卢比亚(C. Rubbia)

1988 年 莱德曼、史瓦兹和斯坦博格

( Lederman,M. Schwartz,J. Steinberger)※

1989 年 拉姆瑟(N. Ramsey)

※ 带※ 者,其工作是在哥伦比亚大学物理系完成的。

如果把这个名单的物理意义写出来,他的内容就是:

在20 世纪开始的时候,劳伦斯的工作导致爱因斯坦相对论的诞生;普朗克的黑体辐射公式导致量子概念的产生,产生了量子力学。所有现代科学技术的发展,如核能、原子物理、分子束、激光、x射线技术、半导体、超导体、超级计算机等,都是因为有了相对论和量子力学才成为可能。对人类,对理解大自然,所有这一切都是不可或缺的。而哥伦比亚大学物理系在这些重大的发展中的许多方面是起了重要的作用的。

李政道来到哥伦比亚大学物理系,如鱼得水,很快就显示出他的物理才华,令人刮目相看。1953 年,李政道推出了被物理学界称为“李模型”的研究成果。

第二次世界大战之后,理论物理的一个重要进展是通过费曼(R. Feyman 1965 年诺贝尔奖获得者)和史温格(J. Schwinger)的努力,加上戴孙(F. Dyson)和威克()的系统分析,在量子电动力学中找到了重整化的方式。但是,微扰展开的可靠性问题仍然存在着许多没有解答的问题。微扰展开可能会发散。所以,要寻求一种既能重整化,又是可解的模型。

李政道提出的模型就是场论中少有的可解的模型。在该模型下,重整化可以严格地推导出来,由此可以验证,在微扰论中,重整化不一定正确。“李模型”是一个非常简单的模型,证明了重整化结果落在了量子场论原来的框架之外。李政道的这项研究成果,对后来物理学中的场论和重整化研究产生了巨大的作用和影响。李政道的这篇论文在1954 年9 月1 日发表,同年,12月14 日,量子力学的创立者之一的泡利(W. Pauli)(1954 年诺贝尔奖获得者)给李政道写了一封信,其中说道:

亲爱的李:

我认真地研究你的文章已经有一段时间了。从按天计时到按周计时,从按周计时到按月计时,我的李模型文档不断增厚。这证明了你的模型的重要。以我观察问题的方式来看,重要性主要来源于第1331页的脚注4。而对我来说,文章的其他部分,起码在一级近似下,与这个小脚注相比,可以忽略不计。

你永远的

泡利

(As always Yours W. pauli)

1971 年6 月,量子力学的创建者海森堡(W. Heisenberg)(1932 年诺贝尔奖金获得者)在庆祝他70 大寿的盛会上,又强调了“李模型”的重要性。

由于李政道的出色的工作,1954年他就成为哥大的副教授,1956年又升聘为正教授。从此李政道就在这所有名的大学里勤奋耕耘,在创造了他物理生涯中的光辉业绩—为哥伦比亚大学增添了一名诺贝尔奖得主的同时,在物理学许多个领域里久领*。1958年李政道获普林斯顿大学名誉科学博士,1959年被选为美国艺术和科学院院士(Member,American Academy of Arts and Sciences),1960-1963 年任普林斯顿高等研究院教授并兼任哥伦比亚大学教授,1963年任哥伦比亚大学物理讲座教授,1964年被选为美国国家科学院院士(Member,National Academy of Sciences) ,1964-1984 年任哥伦比亚大学费米物理学讲座教授,1984年起任哥伦比亚大学全校级教授(University Professor)。

李政道离开普林斯顿高等研究院,本来就是想和杨振宁拉开一点距离。他内心里定了一个原则,除非是自己已经在做的研究,杨振宁知道后主动提出参加,经他考虑也觉得可行,其余的他就不再和杨振宁合作了,因为此前的排名问题使他很不愉快。所以,从1953 年

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