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探寻对称性破缺的秘密



  1) Peter Freund在粒子物理学和弦理论方面有重要贡献,是2007出版的《A Passion for Discovery》一书的作者.
  
  水中月、镜中花,对称广泛存在于自然界.对称与不对称在人们的日常生活中是一个永恒的话题,也是物理学家们长期努力、苦苦探寻的一个基础而又深奥的科学问题.获得今年诺贝尔物理学奖的三位科学家,提出的有关理论就是向我们诠释:因为有了对称性破缺,才有了延续至今的宇宙万物和五彩缤纷世界,也才有了我们个性各异的人类自身.
  2008年10月8日,本刊编辑通过电子邮件向美国的南部阳一郎教授和日本的小林诚教授分别表示了祝贺,并希望进行采访.小林诚教授很快回信并愉快地接受了采访.南部阳一郎教授因为年事已高,而且妻子智惠子目前身体状况欠佳,他表示近期将不再接受任何采访,也不出席12月10日在瑞典斯德哥尔摩举行的颁奖典礼.在他所就职的芝加哥大学新闻办公室Steve Koppes博士的帮助下,芝加哥大学物理学教授Peter Freund1)热情地回答了笔者关心的有关南部阳一郎教授的许多情况.
  两位日本学者和一名日裔美国学者一起分享今年的物理学大奖(南部阳一郎分享一半奖金),在日本引起了很大的轰动甚至是举国欢庆.从1949年开始,日本物理学家先后已经有汤川秀树(1949年)、朝永振一郎(1965年)、江崎玲於奈(1973年),小柴昌俊(2002)获得了诺贝尔奖.作为邻国的我国物理同行和公众也产生了浓厚的兴趣和震动.日本从明治维新以后,建立和创造的先进教育和科研环境无疑在其中起到了至关重要的作用.笔者根据采访的内容,结合《科学美国人》、《朝日新闻》等国外媒体发表的相关资料,综合整理成文,在此发表,希望能够从这三位物理学家的不同的个性和成长经历中,发现一些值得我们思考和借鉴的经验.
  
  超前的思维和非同寻常的创造力
  
  图1 美籍日裔科学家南部阳一郎
  南部阳一郎的同事普遍被他超前的思维能力和非同寻常的创造能力所折服.美国加州大学伯利克分校的布鲁诺•朱米诺曾经这样描写他和南部阳一郎的一次接触:“我想如果我能够发现他现在在想什么的话,对我来说就是已经领先十年了,所以我和他谈了很长时间.可是,等到我真的明白他当时所表达的意思,那已经是十年之后的事情了.”南部阳一郎教授最为信奉的格言是《论语》上的两句话:“学而不思则罔,思而不学则殆”.他自己认为,物理学研究中最重要的是解决迷题,这就像是做纵横字谜游戏一样.
  有关南部阳一郎教授的个性,Peter Freund教授在给笔者的回信中也提到:“我印象最深的是他的深刻并且完全独特的创造性.我不是说他不像别人一样思考问题,而是他的思考方式实在是太具个性.像他这样独特思考问题的伟大物理学家中,我知道的还有费曼和狄拉克.”
  南部阳一郎创造性思维能力的产生恐怕可以追寻到他在战前日本的一段非同寻常的童年生活.南部于1921 年 1 月 18 日出生在东京,其父南部吉郎是位“浪子”,与生俱来的反抗心理使得父亲在年少时私自离家出走,在没有得到家人的允许下结婚,后定居于东京.在南部阳一郎两岁的时候,东京曾遭受了一次强烈的地震,他至今仍然还保留着一些模糊的关于大火的记忆.地震迫使父亲带着妻子和幼小的南部阳一郎回到了家乡福冈.“浪子”的回归得到了家人的原谅,而南部的母亲却始终不被家人接受.南部阳一郎的父亲只好把房子盖到了市郊.父亲成了一名教师,并且从东京带回了一个包括各学派书籍的图书室.成长中的南部阳一郎从那里受到了熏陶,他已经习惯了在阅读图书中找到自己的兴趣所在,至少从精神上学会了逃离当地学校当局的痛苦折磨.
  当时的福冈学校的军事化色彩浓厚,在全日本也是出了名的.学校的课程里尽是一些关于“帝国英雄”的传奇故事.男孩子们都要穿上破旧的军服,练习行军列队,射击和敬礼.“你必须眼睛盯着每一个人,要是你遇到了一个高年级的男孩而没有敬礼,他会狠揍你一顿.”南部阳一郎回忆说,“大冬天的凌晨4点,你就要走一英里的路赶到学校,光着脚在没有暖气的屋里学习武士剑击.”上高中时,父亲给他买了一些科学杂志,使南部阳一郎对科学产生了真正的兴趣.由于受父亲反政府言论的影响,南部阳一郎与其他的学生显得格格不入.当他长大后,他开始意识到他父亲的观点在军国情绪主义日益高涨的战时日本是十分危险的.因此,南部阳一郎学会了把想法留在自己的头脑中.他的这一个性后来对于他在军中的服役,甚至后来作为一名物理学家看来都是很有帮助的.他的创造性也许缘于他什么事情都要经过自己的独立思考,而不过多地受外部世界的左右.
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摘自:物理 2008年第11期  
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