他永远脚踏实地
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光明日报 / 2 0 0 1 年 / 0 9 月 / 2 9 日 / 第 A 0 4 版 / 综合新闻 广告
他永远脚踏实地
纪念恩芮科 · 费米诞辰 1 0 0 周年
杨振宁
力能加害而不屑 , 最显能为而不为 , 能动他人已如石 , 坚定冷静不为移 ; 如彼允宜得天厚 , 自然丰赐不浪掷 ; 如彼诚彼美颜后 , 他人糜耗为美役. ( 引自莎士比亚十四行诗 ) 恩芮科 · 费米是 2 0 世纪所有伟大的物理学家中最受尊敬和崇拜者之一.他之所以受尊 敬和崇拜 , 是因为他在理论物理和实验物理两方面的贡献 , 是因为在他领导下的工作为人类 发现了强大的新能源 , 而更重要的是因为他的个性 : 他永远可靠和可信任 ; 他永远脚踏实地. 他的能力极强 , 却不滥用影响 , 也不哗众取宠 , 或巧语贬人.我一直认为他是一个标准的儒 家君子. 费米最早在物理学中的兴趣似乎在广义相对论方面. 1 9 2 3 年左右他开始深入探讨统 计力学中的"吉布斯佯谬 " 和"绝对熵常数 ".然后 , 正如西格里所写的 : 当他读了泡利关于不相容原理的文章后 , 立即意识到他已掌握了理想气体理论的全部要 素.这个理论能在绝对温度零度时满足能斯脱原则 , 提供低密度高温度极限时绝对熵的正确 的萨库尔 - 特罗德公式.这个理论没有形形色色的任意假设 , 而这些假设是以前统计力学中 求正确的熵值时必须引入的. 这项研究导出了他的第一项不朽的工作 , 导出了"费米分布 ", "费米球 ", "费米液 体 ", "费米子 " 等等概念. 按照费米研究风格的特点 , 在做出了这个理论方面的贡献以后 , 接着他就把此理论用到 重原子的结构 , 导出了现在通称的托马斯 - 费米方法.对于这个方法中的微分方程 , 费米用 一个小而原始的手持计算器求出了其数值解.此项计算也许花了他一个星期. E · 马约拉纳 是一位计算速度极快而又不轻信人言的人.他决定来验证费米的结果.他把方程式转换为里 卡蒂方程再求其数值解.所得结果和费米得到的完全符合.
费米喜欢用计算器.不论是小的还是大的计算器他都喜欢用.我们这些在芝加哥的研究 生们都看到了这个特点 , 而且都很信服.显然在事业的早期 , 他就已爱上了计算器.这个爱 好一直延续到他的晚年. 费米下一个主要贡献是在量子电动力学方面 , 他成功地排除了纵向场 , 得到了库仑相互 作用. 1 9 4 6 - 1 9 5 4 年间在芝加哥的学生们都知道他对这个工作极为自豪 ( 可是在今 天 , 6 5 岁以下的理论物理学家似乎已经很少有人知道费米的这一贡献了 ) .这一工作又是 极有费米风格的 : 他看穿了复杂的形式场论 , 看到了其基本内含 —— 谐振子的集合 , 进而化 问题为一个简单的薛定谔式方程.这项工作 1 9 2 9 年 4 月他第一次在巴黎提
出 , 1 9 3 0 年夏在安阿堡有名的夏季研讨会中再次提出来. 5 0 年代后期 , G · 乌伦贝克曾告诉我 , 在 费米的这项工作以前 , 没有人真正了解量子电动力学.这个工作使得费米成为世界上少数几 个顶尖的场论物理学家之一. 现在我跳过费米 1 9 3 0 年在超精细结构理论中绝妙的工作来讲他的β - 衰变理论.按 照西格里的讲法 , 费米终其一生都认为这个理论是他在理论物理学中最重要的贡献.我曾读 过西格里在这方面的评论 , 但是感到迷惑不解. 7 0 年代的一天 , 我和 E · 维格纳在洛克菲 勒大学咖啡室中曾有过下面一段谈话 : 杨 : 你认为费米在理论物理中最重要的`贡献是什么 ? 维 : β - 衰变理论. 杨 : 怎么会呢 ? 它已被更基本的概念所取代.当然 , 他的β - 衰变理论是很重要的贡献 , 它支配了整个领域 4 0 多年.它把当时无法了解的部分置之一旁 , 而专注于当时http://www.unjs.com/news/55A3120D8E589084.html能计算的 部分.结果是美妙的 , 并且和实验结果相符.可是它不是永恒的.相反 , 费米分布才是永恒 的. 维 : 不然 , 不然 , 你不了解它在当时的影响.冯 · 诺埃曼和我以及其他人曾经对β - 衰 变探讨过很长时间 , 我们就是不知道在原子核中怎么会产生一个电子出来. 杨 : 不是费米用了二次量子化的ψ后大家才知道怎么做的吗 ? 维 : 是的. 杨 : 可是是你和约当首先发明二次量子化的ψ . 维 : 对的 , 对的 , 可是我们从来没有想到过它能用在现实的物理理论里. 我不拟再继续讲费米此后的贡献 , 也不拟讲他和学生们的关系.后者 , 我在以前已经写 过.我只讲两个关于费米的故事. 琼· 希顿 ( 寒春 ) 是第二次世界大战中费米在洛斯阿拉莫斯的助手之一 , 战后成为芝加 哥大学的研究生.当我 1 9 4 6 年后期开始为萨姆 · 阿立松工作时她也在这个实验室当研究 生. 1 9 4 8 年春她去了中国 , 和她的男朋友欧文 , 恩斯特 ( 阳早 ) 结婚 , 并定居中国 , 从 事农业 ( 她的经历是一个应该写下来的很有意思的故事.我希望她能很快做这件事 ) . 1 9 7 1 年夏我第一次访问新中国 , 这是在尼克松访问中国之前半年.我偶然在昔阳县大寨的招 待所中遇到了她.大寨是当时农业公社的一个模范典型.我们当然又惊又喜 , 共同回忆了在 芝加哥的那些日子 : 我在实验室里是怎样地笨拙 ; 我是怎样在无意中几乎使她受到致命的电
击 ; 我怎样教了她几句中文 ; 我怎样借了一部汽车开车送她去拉萨拉车站 , 开始她去中国的 漫长的旅程等等.她问我还记不记得在她离开前费米夫妇为她举行的告别会 , 这我记得.她 又问我记不记得那天晚上他们送她的照相机 , 这我不记得了.然后她说在告别会前几天 , 她 觉得应该告诉费米她打算去中国共产党控制区.考虑几天以后
她终于告诉了费米.费米说什 么呢 ? "他没有反对 , 对此我永生感激." 我知道她的这句话的份量 , 回到石溪后我立刻给 在芝加哥的费米夫人打了电话 , 告诉她我在大寨遇到琼的全部过程.几年以后 , 琼自己到了 芝加哥 , 有机会访问了费米夫人和她的女儿乃拉 · 费米. 现在引述我的选集 ( 1 9 8 3 ) 第 4 8 页中的一段话作为结束 : 不论是作为一位物理学家还是作为一个人 , 费米深为所有的人所崇敬.我相信 , 他之所 以使人肃然起敬是因为他是一个扎实的人.他的所有表现无不散发出他的这种品格的魅力. 5 0 年代早期 , 美国原子能委员会极重要的顾问委员会的主席 J ·R · 奥本海默告诉我 , 他 曾试图劝说费米在任期满后继续留在顾问委员会中.费米不愿意.奥本海默坚持.最后费米 说道 : "你知道 , 我不相信我自己在这些政治问题方面的见解总是正确的."
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