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第2章 求学7年
■研究生生活■精彩的讲座■李政道:苍穹中最闪亮的明星
■紧巴巴的7年■研究生院毕业只算似懂非懂
如果你不介意浪费最好的青春岁月,那么哥伦比亚大学研究生生活可谓是人间天堂。只要通过了最初的两道坎儿:通过博士资格考试和找到研究指导教授,似乎就没有人会关心在你身上发生了什么。作为一名研究生是一个不错的“闲差”。学校只给你为数不多但能维持生活的奖学金,并希望你不要给他们添麻烦。我在物理系度过了7年清教徒般的生活。我的一个朋友花了10年,最终我们都活着毕业了。
有一些人则没有。一个研究生枪杀了他的博士指导教授,不久以后我们就都听说了。几年前,我在《纽约时报》上读到了这样一篇文章,两位研究生在追随诺贝尔奖得主、哈佛大学教授E.J.科里(E.J.Corey)进行研究期间自杀。在写给1998年12月20日出版的《纽约时报》周日特刊的信中,奈阿克区的琳达·罗德伯格这样描述研究生生活:
……也许现在比以往更甚吧,研究生教育期间是延长的青春期。在这段时间里,高智商的年轻人意识到他们的世界萎缩到只有他们导师的实验室那么小。由于他们的特质与他们科研课题的成果紧密相连,研究生通常对其他选择(如教书、投身实业甚至是换另外一种工作)不屑一顾。希望得到一份体面的薪水,从事一份每周工作50个小时的轻松工作,都被认为是一种背叛。
这是一种非常准确的描述。我们投身科学是由于对它的热爱,认为其他任何事情都比不上它。很多研究生没有通过博士资格考试,只能在第一年年末离开学校;有些研究生通过了考试,但是在找到论文指导教授之前放弃了;有些在写论文过程中认输、放弃了;剩下的就奋力通过并继续一种流动的博士后研究生活。我们中很少有人能轻松过活。罗德伯格女士特别准确地指出,当我们贬低那些未能完成学业转而投身于不够宏伟的事业的朋友时,我们心中充满了秘而不宣的自怨自艾。“羞愧是骄傲的外衣”,当我在布莱克的《地狱格言》(Proverbs of Hell)中读到这句话时,我非常清楚他想表达什么,不过这是后话。
在哥伦比亚大学的第一年,每学期有四门课,学年结束就是所谓的“博考”,也就是博士研究生资格考试,只有通过了这一考试,才能继续攻读博士学位。对于要从事理论研究的人来说,还要在“博考”中通过一个专门的理论考试。没有这个正式的许可,就没有指导教授会要你。
我对现代物理学知之甚少,以至于即使我通过了博士生资格考试,被允许从事纯粹的理论研究,还是要花上两年的时间补上大量的预备课程。如果我上的是英国剑桥大学,那里硬性要求的课程很少,我可能在三四年内就能获得博士学位。现在,我却要等上同样的时间才能开始研究!我向前迈了一步,却又令人沮丧地向后退了两步。
由于希望成为理论学者,我面临的选择很少。没有适当的教育,是不可能从事理论研究工作的。我有点羡慕我的那些崭露头角的实验物理学朋友,他们从学徒期一开始就能贡献一些有用的东西——他们可以建造粒子探测器、可以编写电脑程序,还也可以分析数据。尽管从事的都是一些基础性的工作,但毕竟他们有事情要积极地去做。而我们这些理论物理学者则看上去有些令人沮丧的无用和孤独。
多年后,当我搬到华尔街后,我特别喜欢从事数量金融的那种充实、忙碌的工作方式:总是有程序要写、有交易界面要设计、有计算等着去做。能够有点事忙着,而不是一定要超凡脱俗,这种感觉挺好。
与此同时,当我在1966年定居纽约的时候,生活水平逐渐提高了。每天早晨我听着WNEW AM频道克莱文和芬奇的广播起床,他们假装在WNEW压根就没有的交通观测直升机上现场直播,其中一个播送打印出来的交通报告,另一个则模仿螺旋桨的声音。直到现在我还能遇到能够回忆起他们没完没了的广告词的人,比如“丹尼森服饰,专为男人打造,新泽西联合区第22大道,早上10点钟到第二天的凌晨5点钟营业,金钱万能,没人走开!”当我听到第22大道的时候,总觉得这好像是克鲁雅克小说中一条带着异国情调的跨国高速路,还有着一点纳博科夫小说《洛丽塔》(Lolita)中汽车旅馆的艳俗。1980年,当我最终决定离开物理学界时,我开车正是沿着第22大道前往位于新泽西州默里山的贝尔实验室参加面试的。这条路一点也不令人失望。
我喜欢纽约上西区,它有着加勒比海式的气候,也有着充满活力的街区生活。曼哈顿是单身生活的绝佳之地。你可以沿着从哥伦比亚大学通往时代广场的百老汇大街一路走下去,边走边看行人,在Automat牌自助咖啡机——这个牌子的自助咖啡机就快要绝迹了——停下来独自喝一杯咖啡,也可以来一份Hopperesque塞满坚果的快餐,这样永远不会感觉到孤单。每个街区都充满了希望。夏天里炎热的夜晚,国际公寓深褐色房子的台阶上坐满了波多黎各人。我的朋友也是我的同学埃泰·胥奇——一个1956年来美国的匈牙利籍难民——告诉我很多生活诀窍。在完成了整晚的作业后,我们会去第123大道和百老汇大街交汇的地方要一份比萨做夜宵。比萨是一个围着白围裙、身着T恤衫的矮小而整洁的意大利人做的,他常常很自恋地对着镜子梳理他的灰发,而他的妻子胖得出奇,坐在一张窄小的,不知怎么居然能撑得住的铁质折叠椅上怨恨地看着这位意大利人。我记得店里投币点唱机里放的是“世界一片宁静”[There’s a Kind of Hush(All Over The World)]。
我要逐渐适应在纽约的生活,对国际公寓中的白人、黑人、亚洲人之间的安之若素、从容不迫地生活在一起而感到惊讶。21年来,我在南非目睹的是黑人不被关注,成为挂在白人生活之后的黑色幕布。直到此时,这种状态留给我的印象才逐渐消退。
我也被诅咒方式的差异所震撼。我到达曼哈顿几个星期之后才第一次听到“motherfucker”这个词,当时两个10岁的男孩就在沿着百老汇大街行驶的104路公交车上,跟聊天似的用这个词汇称呼对方。这个词第一次听来真的很刺耳。
美国研究生的独立自主给我留下深刻印象。在开普敦大学,课本被视为辅助材料,我们认真做课堂笔记,并对笔记全面、完整地复习,这样做通常就足够了。可我在哥伦比亚大学的第二个星期,惊奇地发现教授留的作业题目居然跟课上讲的所有内容都没有关系。原以为是教授留错了题目,我就去国际公寓楼道里找埃泰询问,他告诉我相关内容可在教材第二章最后一节中找到。当我意识到教授可能会将课堂上没有讨论到的内容作为作业时,立刻感到很沮丧。从那时起,我就给予了阅读教材与记笔记同等的重视。
在哥伦比亚大学,有些教授的课程既让人体会到发现新事物的快乐,又能让人学到如何发现新事物,这些教授的课是我最喜欢上的。
我在哥伦比亚大学的第一年,选修了一门理查德·弗里德伯格(Richard Friedberg)讲授的高级电磁理论课程。理查德·弗里德伯格是一位蓬头垢面的“传奇人物”,我们听说在他还是研究生时就解决了逻辑数论里面一道著名的难题,他用来解题的方法至今还被称为弗里德伯格编号法。他曾是李政道门下那群年轻神童中的一个,后来在物理系任教,现在是一名年轻的教授。
弗里德伯格不修边幅,面色苍白,一副心不在焉的样子。当他试图集中精神时,常常就在课堂上长时间闭上眼睛。埃泰乐于跟我讲弗里德伯格是怎样一位真正的天才。就像他的外表一样,弗里德伯格很快就让这门课有了他的风格。没有采用标准的教导式电磁学讲授方法,弗里德伯格将我们一下子带进令人兴奋的物理学发展史。我们每个人都要求买一本丹佛出版社重印的荷兰物理学家洛伦兹(Lorentz)著于20世纪初的经典作品《电子理论》(The Theory of Electrons)。这本基于洛伦兹1906年在哥伦比亚大学讲学时的讲义写成,记述了洛伦兹在前爱因斯坦时代所做出的英雄的、充满智慧的探索,试图解决牛顿定律与麦克斯韦理论这两个物理学基本理论间的矛盾。
麦克斯韦在19世纪末提出的电磁理论认为,光波是靠一种稳定的物质流传播的,这种物质流被称为“以太”,被假定广泛存在于空间之中。牛顿在17世纪提出的机械运动理论描述的是所有物体的运动,因此也应该包括以太的运动。经过艰苦卓绝的求索,洛伦兹解释了如何将这两个理论结合起来,用以预测光在运动物质中的传播,或者说对于处于运动状态中的观察者而言,光波如何变化。但在洛伦兹这种缝合在一起的理论中存在矛盾,他只能通过对物质自身结构的假设做出修正,来消除矛盾。他推测,移动的物体在穿过以太时,物体的体积将会变小。他经过艰苦卓绝的研究所得到的这些结论,其实已经非常接近爱因斯坦1905年所提出的狭义相对论公式,只是缺少将空间和时间因素考虑在内。
洛伦兹的理论最终沦为历史的注脚,他也从来没有爱因斯坦那种洞察力。弗里德伯格的课程重温了洛伦兹的奋斗史,也让我充分认识到,爱因斯坦理性的、凭借直觉的分析是如何消除或是规避了以前出现的混乱之处。从那时起,我就对理论上的重大突破是如何产生的非常感兴趣。物理学或金融学中的重大发现,绝不会像人们读教科书那样简单,即使这些重大发现出现几年后就会被写入教科书。
令我吃惊的是,利用爱因斯坦的理论,我能很容易地解决光在物质流中的运动问题,而这曾令所有试图解决这一问题的人感到非常复杂、难以处理。不论怎样,爱因斯坦将几乎完全无法理解的秘密转变为单纯的形式和规则。现在,任何一个研究生一年级的学生经过一点点训练,就能像乐师演奏音乐一样,计算出那些几十年前提都不可能提出来的问题的正确结果。我对开创者与门徒间的差距有了更深刻的体会。在传授的时候,所有东西都看上去很简单,但当你独自一人在可感知的、无序世界中挣扎过,你才能知道,制定或是辨别一套最终回过头来看才发现并不那么显而易见的规则有多么难。
我至今还保留着1967年上弗里德伯格课时使用过的蓝色考试簿副本,其中有我手书的关于洛伦兹尝试解释光通过以太传播的文章。每过几年我就要看一看弗里德伯格在空白处写下的评语。评语说,我的回答已经超过了问题的提问范围,但它“用一种非常清晰和理性的思路,涵盖了答案的要点,还包括了其他大量资料,在每个细节上都是正确的”。
我听过最好的一次讲座是马克·卡茨(Mark Kac)在20世纪70年代早期某天在哥伦比亚大学所做的。卡茨是波兰裔概率论专家,凭借其发现的、用来处理经常出现在量子力学和期权理论中的微分方程的费曼-卡茨方法,而在物理学界和金融学界都享有盛名。他给研讨会起了个引人注目的主题“你能听见鼓的形状吗?”在讲座中,他描述了一位富有想象力的盲人,在怎样的条件下能够听出一只鼓发出的所有声波的频率,进而能够从数学上推断出这只鼓的形状。这个问题是更一般意义上逆散射领域的内容。很多年后,在高盛,尹拉杰·卡尼和我用一种类似的方法,描述了一位假想的、已经记录下以股票为标的的所有期权价格的期权观测者,怎样用数学确定未来股票价格的波动率曲面。
卡茨的讲座给人最深刻的印象是,他形象地讲述了当他在寻找解决办法时,是如何利用直觉走出死胡同的。他还很幽默,讲述了在阿姆斯特丹这个讲座在校园海报中被误写为“你能听出梦的形状吗?”[1],最终这次讲座吸引来一大批20世纪60年代末出生的听众。这让我想起了在哥伦比亚大学发生的一件类似的事,一大群医学生突然出现在一个天体物理学的、关于恒星结构的讲座中,讲座的名称是“白色侏儒与红色巨人”[2]。
成为李政道的研究生是每个人的梦想。20世纪50年代和20世纪60年代是粒子物理学中对称理论刚刚兴起的时候,李政道的理论和哥伦比亚大学的实验物理学家——莱德曼、施瓦茨、斯坦伯格、系里面的女教授吴健雄(Madame Wu,每个人都称其为“吴女士”)处于探索对称性及其微妙的违反情况研究的中心。
对称性是一种方式,告诉你如何从物体的一个部分生成另一个部分,它浓缩了信息。如果人脸是对称的,那么你可以并不需要画出脸的两边,可以通过右脸就可以画出左脸。换句话说,真正对称的人脸是同它在镜中的镜像是完全一样的,只不过是左右颠倒了一下。
在李政道和杨振宁之前,每位物理学家都相信自然力毫无疑问都是反射不变的,因此每个自然事件的镜像就是同它本身一样的等概率自然事件。由于在实际中,自然事件本身与其镜像之间存在这种相同性或守恒性,因此这个假设的自然属性就被称为“宇称守恒”定律。
物理学家对于四种力非常熟悉:强作用力、电磁力、弱作用力以及引力。强作用力使质子和中子相互结合在一起,共同构成位于每个原子中心的原子核;电磁力使原子中的电子围绕原子核运动,同时发射光波;弱作用力则会产生β衰变,这是一种以释放原子的形式表现出来的原子核放射性衰变;引力是最古老也最为人们所熟知的作用力,是诸如苹果落地,地球与月球运动,行星、恒星和整个银河系星球运动的原因。
20世纪50年代,物理学家了解到强作用力和电磁力是遵守宇称守恒的。于是,他们想当然地假设弱作用力也遵守宇称守恒。初看上去,似乎难以想象如果不遵守会怎么样,没人能想象得出从镜子中观察世界,会看到另外一个完全可能不存在的世界。
接下来,两种奇特的、新的不稳定粒子——τ介子和θ介子——在宇宙射线中被发现。这两种粒子在绝大多数方面都是完全一样的:它们有同样的质量,带有相同的电荷,但它们的衰变速度不同。是什么原因使得两种几乎完全相同的粒子最终衰变成两种完全不同的最终状态?这就是20世纪50年代著名的“τ-θ介子之谜”。
1956年,李政道和他的合作者杨振宁提出,这两种粒子可能——事实上就是一种相同的粒子,因为弱作用力的原因,导致其按照两种不同的速度衰变,但这种情况只发生在导致其衰变的弱作用力“不是”反射不变的情况下才有可能成立。这个经李政道和杨振宁认真研究、系统分析后提出来的设想,有些与常理相悖。他们分析了所有以往研究原子、原子核中弱作用力的实验,发现与所有人认定的正好相反,以往几乎没有实验真正检验事物与其镜像之间的对称性。在进一步研究的基础上,李政道和杨振宁提出用专门的实验来检验核弱作用力衰变是不遵守宇称守恒的。
绝大多数物理学家对此持怀疑态度。他们疑惑的是,怎么可能会有自然规律在反射条件下是不对称的呢?但是在几个月之后,1957年年初“吴女士”与她的合作者进行了李政道和杨振宁提出的实验,验证了他们所提出的假设。李政道和杨振宁同年获得了诺贝尔奖。
李政道和杨振宁关于自然界存在微小不对称性的发现,引发了一场革命。20世纪五六十年代,进一步的实验逐步地、无可辩驳地验证了弱相互作用中更多微小的不对称性。而李政道就处于这些研究的中心。
李政道在哥伦比亚大学内外都是大名鼎鼎,声名远播。在浦品物理楼8楼,我参加的每周学术研讨会上,每位发言人都感到不能不把目光集中在李政道身上;发言的时候,他们的目光只注视着李政道,而李政道也从来不会放过那些不能完全同意的观点。无论谁在学术研讨会上发言,李政道都高度关注主讲人的观点,只要有什么令人难以满意的观点,他都会在第一时间打断讲话。有好几次,主讲人刚讲了第一句话,就被李政道打断了,只要没有弄清楚,主讲人就别想继续。而有些时候,观点压根就没有弄清楚。我曾经目睹过一位访问博士后在原本用于演讲的一个半小时内,都一直被要求为他所说的第一句话做出解释的尴尬场面,而且没人敢对李政道喊停。
李政道有一种为众人所仰慕的性格,前额透出道道智慧的光芒,给人一种强烈的纯粹感。最初,我以为他打破砂锅问到底的质问是他追求知识和真理的副产品。后来我才意识到,这其中潜伏着一种快感:他对别人演讲中不完美的地方穷追不舍,并喜欢使演讲者不知所措。我见过的唯一一个能摆脱李政道固执追问的人是已故的亚伯拉罕·佩斯,他是一位个子不高但很活跃的荷兰裔教授,任职于洛克菲勒大学。他能半开玩笑、半嘲讽地哄着李政道勿穷追不舍地追问。
在哥伦比亚大学物理系,才华被认为是最重要的。李政道只愿意指导最优秀的“天才”,这些人以后一般也都会成为非常年轻的哥伦比亚大学物理系教授。物理系因此形成了一种讲究师承的风气;那些曾是他的学生、现在也是教授的人受他的影响——就像儿子在家受到父亲的影响一样——必定是非常强烈的。随着时间的流逝,他们通常会被那些偏离主流的问题所吸引并着手研究,就像寻找可以呼吸的新鲜空气一样。跟拉比和施温格尽可能带更多的学生,形成散布全球的学派不同,李政道从来没有教出像他自己一样有才华的学生。
一段时间后,我注意到李政道和杨振宁二人才华的另一面。20世纪60年代末,在我参加的一个美国物理学界会议中,我观察到虽然李政道和杨振宁同在一个小组内,但他们相互之间好像都对对方视而不见。在哥伦比亚大学的课程中,我注意到李政道在讲述二人共同发表文章中的洞见时,似乎只承认是自己的功劳。最后,有人告诉我这一领域内大家人所共知的事实:李政道和杨振宁几年前就已经不再合作了,现在谁也不理谁了。几年后,当我离开物理学界时,我看到了一份李政道发表的针对杨振宁回忆的、言辞激烈的回忆录。在这份回忆录中,他给出了他和杨振宁如何争吵直至分开的另外一个版本,并描述了杨振宁如何在他的办公室里痛哭流涕。
我无法说谁对谁错。我关注李政道只是因为他对我而言是更有直观感受的。他做出了令人如此羡慕的发现,甚至对我们在浦品物理楼吸入的空气都极富影响力。只是当知道即使是诺贝尔奖和永世不灭的名声都抵不过虚荣与竞争的时候,感到有些失望。
历史常有令人意想不到的转折。对于20世纪60年代的哥伦比亚大学学生而言,我们愚蠢地认为李政道在他和杨振宁的比赛中,看上去处于领先地位。这里,我用了“愚蠢”这个词,是因为李政道和杨振宁都做出了杰出的贡献,实事求是地讲,都是我们无法企及的。但到了20世纪70年代,杨振宁的名声日隆。20年前,在今天看来已是经典的论文中,杨振宁已经发现麦克斯韦关于电磁学的理论其实是一种精巧而又强大的被称为“定域规范不变性”对称理论的结果。杨振宁独立将这一对称理论应用到强作用力和弱作用力领域。这一思想沉寂了10多年后,突然被人们发现它为格拉肖-温伯格-萨拉姆关于弱作用力和电磁作用力相互作用统一理论、盖尔曼关于强作用力的量子色动力学理论奠定了基础。近年来,很多对金融感兴趣的应用物理学家开始将这一思想应用于研究市场参与者确定金融价值的“交易力量”分析。从这个角度来说,二人的贡献尚无定论。
对于现在的物理学生而言,李政道和杨振宁都已成为历史的一部分。而对于我们这些见证者而言,很难抗拒这种不公平地把他们放在一起进行比较的冲动。事实上,我们中的任何一个哪怕只是写出他们那些卓越论文中的一篇,就已非常难得了。然而,当昔日哥伦比亚大学物理系毕业生欢聚一堂时,仍免不了争论到底是李政道更棒还是杨振宁更棒,就像童话《柳林风声》(The Wind in the Willows)的最后一章里,动物们回忆蟾蜍先生及其朋友的辉煌战绩一样,讨论这些往日英雄的丰功伟绩。
1966~1967年,第一个美国学年里,我都在勤奋地学习,在短暂的南非探亲旅行后,开始准备9月份的博士生资格考试。
博士生资格考试的范围非常广泛,它的目的是考查学生对所有物理领域的总体理解程度,包括经典机械运动理论、电磁学、光学、热动力学、凝聚态物理学、原子物理和核物理学以及量子力学,同时还要检验你对观测到的各种事物的解释能力。从来不乏创造力的费里德伯格出了一道题目,描述了生活在遥远星系一颗行星上的人们,记录了他们的几个太阳和几个月亮的升起、落下以及日食和月食,要求考生根据开普勒17世纪得出的行星运动定律,推出这几个太阳和月亮的运动轨迹。经过短暂而又紧张的复习,我自认为我已经对整个物理学有了很好的理解,能够对任何一个关于这个世界的问题都能给出富有逻辑的解答。
我还参加了博士生资格考试中理论部分的考试。在这部分考试中,有一道题目要求考生写一篇短文,描述独立的理论研究过程。我写的是自己两年前在开普敦时,作为大四论文课题研究的关于电磁和引力统一场论的研究内容。我尤其被西奥多·卡鲁扎(Theodor Kaluza)和奥斯卡·克莱因(Oskar Klein)这两位20世纪20年代的欧洲物理学家所吸引,他们的论文假定我们所居住的宇宙是五维的而非是四维的,只不过第五维的维度太小,以至于我们感知不到它。他们接着验证了如果爱因斯坦的广义相对论同样在这个维度更高的五维空间内成立,在不能观测其中一个维度的情况下,我们就可以像感受四维空间的电磁理论和引力理论一样,感受到这一理论的力量。这是一个理想化的漂亮理论,看上去跟20世纪60年代哥伦比亚大学讲究实际的从事粒子捕获工作的理论物理学家和实验物理学家们没什么关系。但后来在20世纪八九十年代,当关于粒子物理的弦理论和它们之间相互作用的学说流行时,这一理论又开始为人们所重视。
我非常轻松地通过了博士生资格考试,并且得分很高,被认为是属于哥伦比亚大学那些“有特权”的、可以“从事理论物理学研究”的学生。但有个前提:我必须在开始研究工作之前,再完成两年的课程学习。我又要开始一段漫长而又艰苦的学习。
尽管为时尚早,我还是立刻就开始为找到一位愿意带我的博士研究生导师而制订计划。很快我就放弃了任何为李政道工作的想法。即使是想靠近他的想法都是令人畏惧的。他甚至每隔几年才接受一名出色的学生。
接着我产生了为杰拉德·范伯格工作的想法。他是最早一位由李政道培养出来的青年才俊。范伯格个子高挑、身形消瘦、神情拘谨,留着的平头总让我想起在阿奇系列漫画中看到过的某个人。每天,范伯格都打着一条很小的、传统风格的领结,系一根金扣上刻着“GF”两个字母的腰带。整个打扮非常有20世纪50年代的感觉。
范伯格因最早提出μ介子带有一种特殊量子力学特征而闻名于世。μ介子最初被认为是一种重电子粒子,它所具有的特殊量子力学特征被称为“μ特性”,这一特性使其区别于电子。范伯格曾就读于布朗克斯科高中,在那里成为格拉肖(Glashow)和温伯格(Weinberg)的同班同学兼朋友,格拉肖和温伯格后来凭借对弱相互作用和电磁作用的统一理论而获得诺贝尔奖。也许是为了避免在李政道的势力范围内竞争,范伯格将研究重心转移出粒子物理学中心之外,后来提出假想存在的超光速粒子——他称其为“速子”——的深奥理论。物理学家之所以提出一种粒子的存在,目的是使有缺陷的或不完整的理论完善起来,但范伯格好像没有什么很好的理由提出速子的存在。盖尔曼有一次诙谐地评论道,自然是按照极权主义的原则来运行的,“未被禁止的事情,即是必须做的”。因此,也许范伯格的理论并非像看上去的那样轻率。不管怎么说,这是一个大胆的赌博:如果速子被发现了,这将是一个惊人的发现;如果速子没有被发现,什么都不会改变,也不会有人在意他的理论。任何人都可以投机。
我想成为范伯格的学生,但我又不知道该从何处着手。由于提出正式的申请为时过早,而且我又是非常含蓄、不善言辞的,所以仅有的进展就是不管什么时候在路上遇上他,我都会非常有礼貌地向他打招呼。
研究生院是一个很小的“社会”。在走廊里、电梯里甚至校园里,我能在一天之内遇到范伯格好几次,每次我都向他礼貌地问候,配以友善的微笑。范伯格也会报以相同的问候,嘴唇紧张地翘起。时间一点一点过去,这种好像前戏一样的预热令人难受,并且毫无消减之意,也无任何进展。我已不能鼓起勇气向他提出想当他学生的事情了,我想我原本是希望不用明说就能实现这一目的的。每次见到他,我都会朝他微笑;每次我微笑,他都会很窘迫地报之以努努嘴。我们两个的表情离真实的微笑越来越远;每次我们的互动都看上去浮夸、怪诞,就像古希腊戏剧中一种象征友情的面具。有一天,就在我们一天之内的第五次相遇时,我再也不能忍受。当我看到他沿着浦品物理楼一条老式的、幽长的走廊朝我这个方向走来时,我马上转向最近的楼梯间,爬上一层楼来避免和他碰面。这次成功后,我禁不住一再躲着他。只要见到他迎面走过来,我都会立刻爬上或爬下一层楼从而避免和他见面,就像计算机游戏《淘金记》(Lode Runner)某个糟透了的版本中的主角一样。
我对范伯格失去控制的示好,在一个令人难受的早上突然结束了。当时我们一起进了电梯,要向上走八层楼,这段时间内我们谁也没有看对方,都假装专心阅读电梯里的检验证明。这种结果倒是一种顺利的解脱。
此后,我就从远处关注着范伯格。在浦品物理楼每周的咖啡聚会上,我注意到他对将逻辑发挥到极致有一种隐约的狂热喜好,这一点后来我在很多芝加哥大学商学院的很多毕业生身上也发现了。范伯格曾创立过一个叫“普罗米修斯项目”的组织,旨在为人类的未来提供规划。我曾听到过范伯格和米尔顿·弗里德曼(Milton Friedman)的儿子(后来成为哥伦比亚大学一名物理学博士)关于将讲求实际的理性应用于社会的问题展开的长时间讨论。我还曾经听过范伯格提出,20世纪70年代曼哈顿发生的很多问题都可以通过禁止收入少于一定数额的人,比如少于1万美元的人,在曼哈顿居住的方法解决。显然,他根本就没有想过,这样一来很多在大学里工作的人就属于被禁止居住的人了。很多年后,我们还听说他打算死后接受低温冷冻,寄希望于等到以后使他致死的病因可以治愈时,把他重新升温,使他复活。不幸的是,他于1992年死于癌症。最近我在网上看到有上百篇网页提到范伯格和纽约人体冷冻协会。尽管范伯格当时对这个协会非常支持,可在临死时他却没有提出要将自己的身体进行保存。每念及此,我都感到失望。
1968年年末,我仍在寻找论文指导老师,这时我经受了避免成为理论粒子物理学家的最后一次考验。我在曼哈顿的美国表兄将我介绍给他从20世纪30年代就认识的城市学院的老同学兼老朋友罗伯特·赫曼。赫曼是一位物理学家,因为家庭原因离开学术界,当时在通用汽车公司工作,从事车辆交通流量分析工作。学术界内的理论物理学家很鄙视这种应用物理工作,认为其平淡无奇,但赫曼在去通用汽车公司之前曾做出过杰出的基础性研究。在20世纪40年代,他就已经同别人合作发表了第一篇提出“大爆炸”产生了我们这个宇宙,并使整个宇宙充满微波辐射的论文。在贝尔实验室工作的阿尔诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)后来幸运地检测到了这种背景辐射,并由此获得了诺贝尔奖。接下来在20世纪50年代,赫曼和罗伯特·霍夫斯塔特(也是我表兄在城市学院的朋友)成为最早探测到质子内部结构的物理学家。他们发射高速电子轰击质子,通过观察电子反弹从而推测出质子的内部结构:如果质子是坚硬的小物体,比如像微小的弹子球那样,那么就有可能观察到偶尔有电子沿着很大的角度反弹回来;相反地,如果质子是柔软的,那么就可能不会有猛烈的碰撞。令人惊奇的是,霍夫斯塔特和赫曼几乎没有观测到显著的反弹。他们由此判断质子是一个如同棉花覆盖的球体,内部柔软,而不像以往人们想象的那样是微小、坚硬、初级的物体。霍夫斯塔特凭借这项工作独自一人获得了诺贝尔奖。我的堂兄总是鸣不平,认为诺贝尔评选委员会对学术界以外的科学家抱有偏见,剥夺了赫曼应得的那份诺贝尔奖。
在我们谈话过程中,赫曼建议我从事应用物理学方面的研究,并发给我很多他写的关于交通流量方面的文章。但我那时还不善于妥协,就婉拒了他的建议。后来非常巧合的是,我的博士论文同霍夫斯塔特-赫曼的电子-质子轰击实验联系密切。
我在哥伦比亚大学的第二个、第三个学年都在应付繁重的必修课程。在这个过程中,我一直在继续寻找能够担任我粒子物理学论文指导老师的人选。最后,在1969年年初,我获准为诺曼·克莱斯特工作。他是李政道所带的众多神童中最新的一位。他是一位彬彬有礼、热情洋溢、意气风发的年轻人,与我年纪相仿,但在李政道的指导下已经在两年前获得了博士学位,而我在那之后才到哥伦比亚大学。他在普林斯顿大学高等理论研究所做了两年博士后后,返回哥伦比亚大学担任有终身职位的副教授。在职业发展方面,他方方面面都是别人所不能企及的。然而,承载着太多对于一个早慧青年的期望,这对他而言也是一份沉重的负担。多年以后,他出乎意料地评论道,作为物理学家,生命约有一半的时间用于沉迷,而另外一半则在失望中度过。当听到他这么说时,我感到了一种解脱,这一观察与我个人的切身体会非常吻合。
我是诺曼的第一个博士生,也许因为不久前他自己还是个学生的原因吧,我们的关系有些不自然。在为他工作的四年中,他一直没有找到一种非常自然的称呼我的方式。我想问题可能是由于我们之间年纪的相仿、地位的相差悬殊引起的。他不能直呼我的名字“伊曼纽尔”,因此最终他用“德曼博士”来称呼我,这个词像被加了看不见的引号读出来,带有一种讽刺意味的诙谐效果。反过来,我也从来没有成功地称呼过他“诺曼”。当后来称呼我的岳父和岳母时,我又一次体会了相似的称呼上的难题:他们让我直呼他们的名字,可这听上去有点过于亲昵;但叫他们“博士”“女士”又显得太过正式,而如果像我妻子一样用斯洛伐克语称“妈妈”和“爸爸”的同音词,又太不自然。最后,我还是直呼岳父岳母的名字了,但对诺曼却没有这样。
1968年秋天,我搬出了国际公寓,在阿姆斯特丹大街和第120大道交汇的地方与朋友合租了一间公寓,那个地方和我现在教金融工程的地方只隔一条马路。由于前两年结交的大多数外国朋友都已经回国了,我大多数时间都是一个人。一天晚上,我第一次被一群十几岁的青少年打劫,此后的几年中我还有两次被打劫的经历。但在好的方面,1969年春天,我注意到在物理系图书馆里出现了一位新来的、带着异国风味的海外女生。由于学物理的女生本来就少,新来的女生自然就吸引到了所有人的注意。尽管我还没有想好怎样接近她,但我已经远远看到她面带微笑地与一些研究生在用手势比画着说话。接下来,在一个星期六的晚上,我在第119大道举办的同学聚会上遇到了她。我凑了上去,了解到她的名字叫埃娃。她在1968年布拉格之春期间离开捷克斯洛伐克,赴德国打暑期工,苏联入侵后,就再也没有回过国。她的英语能力非常有限,我曾看到她在上用英语授课的物理课时,用斯洛伐克语草草记下的不全的笔记,心里感到十分怜惜。当我陪她从聚会离开的时候,才发现我们都住在第120大道的同一座公寓楼内。很快,我们大部分时间就都在一起了。
1969年夏天,我在位于长岛的布鲁克海文国家实验室参加了一个粒子物理学暑期集训。几乎每个周末,我都回到城里去看埃娃;有时,她也到布鲁克海文来看我。我们在远离史密斯角的大西洋汹涌的海浪中游泳,自从离开开普敦后,我就再也没见过这么大的浪。但在沉闷的长岛上,那个夏天绝大多数时候还是显得很漫长,我的心情也平静不下来。最后,在夏天结束的时候,我总算可以回开普敦探望家人了。
即使在开普敦,我也没有休息成。我离开这里已经整整三年了。有一天,我从各个方面思考自己的未来,都颇感困惑。于是,经过我大姐的介绍,我去看了一位叫詹尼·鲁的精神科医生,他是一位南非白人。在听了我对远离故土的孤独和对于未来的不确定感的描述后,他并没有给出具体建议,而是半安慰半令人懊恼地提出可以用哲学的方法来缓解我的痛苦。我再次去看他,在快要离开的时候,他建议我阅读两本书:维克托·法兰柯(Victor Frankl)的《追求人生意义》(Man’s Search for Meaning)和鲁道夫·史代纳(Rudolf Steiner)的《更高世界的知识》(Knowledage of the Higher World)。从法兰柯那里我得到了一些安慰,但直到多年以后,我才开始阅读史代纳。
在布鲁克海文的那个夏天,一个人给我留下了非常深刻的印象,他是剑桥大学粒子物理系专业研究生迈克·格林。迈克在学术上远胜于我,已经开始着手开展论文研究了。在英国的研究生院,所有事情都会相对快一些,令人羡慕。在此后的几年中,我经常能够在阿斯彭以及斯坦福大学举办的暑期研究班,或是在牛津和剑桥召开的学术研讨会上遇到他。他总是一心一意钻研他所钟爱的宇宙弦理论,这种理论将基础粒子视为微小的、一维的、橡皮圈一样的、以相对速度摇摆和移动的、不停震动的弦。我一直非常钦佩迈克那种坚韧不拔的劲头和多年钻研同一个问题直到把它攻克为止的那种耐性。15年后,我离开物理学界的时候,迈克已经非常有名了,因为他证明了只有宇宙空间是10维或26维的情况下,宇宙弦理论在数学上才是成立的。出乎意料的是,对于迈克应得的成功,我没有半点嫉妒或是竞争感。就像我在大学时钻研过的卡鲁扎-克莱因理论一样,迈克关于粒子的模型只有在多维空间才是适用的,而这种多维空间,只有在除了我们通常所指的四个维度之外的其他维度都小到无法被观测时,才能与我们一般意义上的四维空间一致起来。宇宙弦理论非常深奥难懂,以至于物理学家常把它说成:“21世纪的物理学偶然落入20世纪中。”
物理系经常发生非常激烈的冲突。有几位教授如利昂·莱德曼、马尔文·路德曼、理查德·加文曾在国防分析研究所的Jason部门[3]兼职。在这个部门中,一群来自顶尖大学的顶尖科学家们就国防相关问题进行研究。我的年轻博士生导师诺曼·克莱斯特也是其中的一位。越战期间反战抗议达到顶峰时,哥伦比亚大学反战学生团体在这些教授的家里或研讨会上抗议示威。尽管Jason部门报告的内容应是机密的,但是反战积极分子还是将其中的标题散布出去了。我记得其中一个是“夜间禁止卡车通行”,我们猜想这可能是轰炸“胡志明小道”的方法。有年秋天,我们听说反战抗议者在(犹太)赎罪日前夜在路德曼位于近郊的家外抗议,指出他们所认为的犹太赎罪日与撰写军事相关咨询建议书之间的不相容。我记得路德曼对于这种对他私生活的入侵,用强烈而又缺乏诚意的愤怒做出回应。给我印象深刻的是理查德·加文,因为其他教授都用极其愤怒和挖苦的笑容,巧妙回避所从事的军事相关活动在道义上应承担的责任,并为自己在国防机构所提供的服务做模糊的、不着边际的回应,而加文则坚持认为这个世界上有些事必须动用武力,而且坚信他所做的事情。
尽管2002年3月23日《纽约时报》中的一篇文章报道称五角大楼已经撤销了对Jason部门的预算支持,但Jason部门仍然存在。根据这篇报道戏谑的说法,“Jason”谣传是由几个单词的首字母组成的,这几个单词是“曾经取得成就的年轻人,不过现在有点老了”(Junior Achiever,Somewhat Older Now)。我想,用一个英文单词来说就是“前神童”(ex-wunderkind)的意思。
1969年年末,我终于开始撰写自己的博士论文了。就在那个时候,我所进入的粒子物理学界正极度期待两项重大新进展:一是实验物理学家们发现了夸克实际存在的初步线索;二是理论物理学家们开始对弱作用力和电磁力之间精妙的相似之处的原因有所了解。
盖尔曼的八正道理论已经预言,质子、中子以及其他所有迄今为止所发现的强相互作用的粒子,从根本上来说都是由三个被称为“夸克”的亚粒子组成。如果夸克真的存在,那么它们必定具有令人难以置信的特性;它们必定携带部分电荷,要么是1/3要么是2/3个质子所带的电荷,但是还没有人曾经发现过只携带部分电荷的粒子。尽管八正道理论可以推测出夸克的存在,但物理学家还是宁愿对此事非常谨慎。相反,他们为了回避缺乏事实支持的难题,物理学家不得不将夸克视为数学上成立,但又是虚构的、永远不能观测到的一个组成部分。这就好比是,你在现实货币流通中只见到过五分、一角和两角五分钱的硬币,但你必须承认在某个地方肯定存在着一分钱的硬币。
如果质子内部真的存在着三个又小又坚硬的夸克,那么应该能用实验的方法“看到”它们,也就是利用高速电子轰击质子,当电子从正面撞到夸克时,观察电子的强烈反弹。这种方法就像是在一块松软的蛋糕中寻找鸡蛋壳的碎片——当你吃蛋糕时,会偶尔听到一声尖锐的破裂声,那是因为你的牙齿咬到了一块鸡蛋壳碎片。
我表兄20世纪30年代在城市学院认识的朋友罗伯特·霍夫斯塔特并没有观测到明显的反弹,因此就有人断定质子内部就是一块松软的蛋糕,里面并没有鸡蛋壳碎片。然而,霍夫斯塔特的实验是有局限性的。他仅仅考虑到了所谓的“弹性”碰撞的情形,这种情况下作为目标的质子就像一个被撞击的弹子球一样弹出,并且保持完整无缺的状态。但是在20世纪60年代末,斯坦福大学加速器中心(SLAC)的新生代物理学家开始研究所谓的“非弹性”电子-质子撞击实验,这种情形下质子被撞碎而非被撞后发生反弹。令人惊奇的是,在这些撞击中,很多电子真的发生了强烈反弹,就好像它们撞到了什么又小又坚硬的东西。在深入蛋糕内部的地方,真的有鸡蛋壳碎片存在。
费曼在他位于帕萨迪纳的加州理工学院的实验室里提出了关于质子的简单现象学描述,质子就像是一个装着又小又坚硬的、夸克一样组成物的封闭袋子,费曼将这样的组成物称为“部分子”。根据费曼的描述,在斯坦福大学加速器中心所做的实验中,高速电子撞击质子,可以提供一种质子内部关于部分子的类似X射线的影响,这就像是一台普通的X射线机或是一台X射线轴向分层造影扫描仪在高频射线下,可以提供人体内部组织的影像一样。利用斯坦福大学加速器中心关于部分子的X射线图像所包含的信息,人们就可以推算出质子本身其他的很多特性。
我们越来越开始相信,质子并不是长期以来人们所认为的那样是不可分的,而很可能也是由其他物质组成的——很可能就是夸克。但这并不是令我们兴奋的全部理由,我们同时对弱作用力和电磁力之间的相似性有了越来越深的理解。自从20世纪30年代以来,物理学家开始意识到,麦克斯韦1873年的电磁理论与费米1934年关于弱作用力的理论之间,存在着令人着迷的相似性,但还没有人能够把这种相似性发展成为一种关于两种作用力的统一理论。直到20世纪60年代,格拉肖、温伯格和萨拉姆三人都各自独立研究,将上述两种作用力统一起来,创造了所谓的“规范模型”(standard model)理论。他们的理论是建立在杨振宁的“定域规范不变性”的对称性理论基础上的。
这个规范模型将自然界的作用力相互联系起来,就像门捷列夫的化学元素周期表将不同的化学元素相互关联起来一样。门捷列夫是在化学元素的性质中发现了一种排序的线索,并由此推测出其他尚未被发现的元素的存在,从而使整个元素表完整起来。与此相似,格拉肖、温伯格和萨拉姆发现了一种弱作用力和电磁力之间都存在的模式,并进而推测之前尚未被发现的其他弱作用力的存在,从而使整个图像完整起来。所有这些作用力共同构成了整个规范模型。这是一个雄心勃勃但又让人不得不接受的理论,当这个理论被证实的时候,它的提出者获得了诺贝尔奖。很多理论粒子物理学家就是朝着这个方向努力。你听到了一首有魅力的歌曲中的几个互补相连的小节,于是就尝试从局部推测出整体,努力要知道全部乐章。
在接下来撰写博士论文的3年中,我同时用到了夸克理论和预测电子和夸克之间存在新的弱作用力的温伯格-萨拉姆规范模型。在新的弱作用力中,有一种被称为“弱中性流相互作用力”,在电子和夸克撞击时,这一作用力可能会导致轻微的违反守恒定律的现象出现。如果把质子视为装着夸克的袋子,那么在电子-质子撞击中,我们也应该能够观测到轻微的违反守恒定律的现象。但这种效果将会是非常微弱的,因为大部分都会被电子和夸克之间更为巨大的电磁作用力所掩盖。
在我的博士论文中,我提出了一种新的检验规范模型的方法。尤其是我建议斯坦福大学加速器中心的实验物理学家们在电子和质子的非弹性碰撞中,应该尝试去观察规范模型所预测的关于弱作用力违反守恒定律的效果。为了估计出规模大小,我用上了过去很多年中我学到的很多东西。我利用李政道和杨振宁的理论框架来分析违反守恒定律的情形,还利用费曼的部分子模型中关于将质子描述成装着夸克袋子的思路,推算出如果规范模型真的成立的话,违反守恒定律的非对称性能达到多大。
我在1970年开始我的研究。我先慢慢阅读大量关于如何利用部分子模型的论文,独立地重复演算他们公开出来的运算过程,并检验我是否能够得出和他们一样的结果。我逐步了解到了这个模型的巧妙之处,懂得了如何运用这个模型,接着就开始自己的研究。
我的第一个任务是进行冗长的数学运算,推测与夸克撞击后弹回的电子的运动轨迹分布。我利用“费曼图”做每一步运算。这张由费曼发明的、像漫画一般的图表,系统地反映了粒子在撞击过程中相互作用的方式。我画出在一个理论中所有可能出现的图表,接着使用费曼的规则将每一种图表都转化为数学表达式,并对其评估。运算是利用笔和纸进行的,整整用掉了几十张纸。每个运算我至少重复两次,检验是否存在错误。当前后运算结果不一致时,我会逐步检查并确定错误之处,直至错误消除使前后结果一致。而今天很多这种重复的代数运算都可以利用诸如MathematicaTM的数学计算程序来进行了。
费曼图和费曼的规则就像是一套图表记账流程,用一系列图表不可思议地将规范模型中的所有细节都抓住了。它们能让天赋不如费曼的人,也可以仔细并且正确地进行最复杂的运算。物理学中很多伟大的进步就是如此,它们把以前几乎无法想象的东西变得条理化、流程化。无论是物理问题还是期权理论,我每遇到一个需要解决的新问题,第一个主要的挑战就是要找到如何推进工作的直觉;第二个挑战就是把这种直觉转化为规范性的东西,变成任何人都可以照着去做的一套规则,这些规则已经不再需要最初的那些深刻的洞察力。这样一来,一个人的突破性发现就变成了所有人共同的财富。
几个月后,我完成了关于电子撞碎夸克的运算。但在真实世界中,电子撞碎的是装着一袋子夸克的质子。接下来,我的任务就是计算当一个电子撞到袋子的时候,会发生什么。我使用老式打孔卡片计算程序开始大量数学运算,我还向大学的计算机中心提出申请,让他们夜间在IBM主机上运行这一程序。这是一项冗长乏味的工作:那个时代我们没有交互式终端或个人计算机,在给卡片打孔时一个排序上的错误就可能让你一整天的工作都白做。
也就是从那时起,我学会不再相信任何我推导出的新公式,除非这个新公式从所有角度都被全面进行交叉检验,能够确保前后一致。通常来讲,任何新的复杂公式都是从某个已有的、更简单的、更熟悉的公式中发展出来的。因此,第一步检验就是忘掉公式的复杂性,看能否得出熟悉的结果。我发现很容易在我的计算中发现错误,由此我对飞行的安全性担心起来——工程师在设计飞机时,在生命而非理论和名誉面临危险的情况下,他们怎么就那么相信自己的计算呢?
我在研究生院花费了7年时间取得博士学位,大概是生命长度的1/10,非常惊人。这其中包括3年上课的预备时间,接下来的1年是为研究领域做准备的预热时间,剩下的两年用来做实际的课题研究。最后,我花了大概半年时间撰写论文,包括一篇用来发表的论文,同时还要为论文答辩做好准备。我的朋友中的一小部分在5年内离开了哥伦比亚大学,但更多的是用了八九年时间才离开。
有时,我们也尝试着劝阻其他人不要重蹈我们的覆辙。20世纪70年代初,道格拉斯·霍夫斯塔特路过我们在浦品物理楼的办公室。他那时还没有出名,正在俄勒冈大学物理系读博士,还没有写成那本著名的《哥德尔、艾舍尔、巴赫》(Gdel,Escher,Bach)。很长时间之后我才知道他是我表兄那位以电子-质子轰击实验闻名的朋友——罗伯特·霍夫斯塔特的儿子。道格拉斯那时正考虑从所在的俄勒冈大学研究生院转学到哥伦比亚大学来。尽管感觉有些忘恩负义,我们想尽办法警告他远离浦品物理楼。
我们绝大多数人对在物理系的日子渐渐生恨。我们二十几岁最好的时光都被封闭在了那里。绝大部分时间里,我们都被忽略了,没有得到我们为之工作的指导老师的重视。我的一个朋友姚昌黎(音译)花了6个多月的时间研究一个课题,而没有与他的指导老师沟通,没想到他的指导老师早在几个月前就已经完成了这个课题了。他不得不从头再来。我相对而言还是不错的——诺曼·克莱斯特很负责任,我们每周见面——我常会想到我可能永远不会拿到学位。你可以一年一年这样混下去,拿着能源部给的研究经费,但没有人会在意你何时或是否能够毕业,也不会关心你毕业后去做什么。
在最后的几年里,我努力表现出一副满不在乎的样子以示蔑视。记得有一次我和妻子在月亮广场用过午餐后返回学校,我们手拉手走在百老汇的大街上,遇到一群正在闲逛的哥伦比亚大学教授。在我们相互走过的时候,我极力表现出满不在乎的、心情愉悦和无忧无虑的样子,兴致勃勃地说着话,对我自己和路过我身边的教授们,表现得好像他们对我生活的另一部分没有任何影响。
但其实他们的影响是确实存在的。20世纪70年代初的一个夏天,正当学生们抗议美国政府侵略柬埔寨期间,埃娃和我、昌黎和他妻子,一起去了卡茨基尔山区露营。我们在帐篷里住了几天,收不到任何消息,后来我们去见正在附近一家酒店里度假的岳父岳母。我们到达后,我的岳父心情沉重地告诉我们,一枚小型炸弹在物理系一间盥洗室里爆炸了。听到这个消息,我和昌黎没有半点犹豫,高兴得跳上了天,又叫又跳。我的岳父岳母满脸迷惑地看着我们,我突然意识到,我们所承受的压力已经远远超出了极限。
在开始撰写博士论文前,我已经等了4年,而一旦我知道已经准备充足可以开始时,就稳步推进。在研究进行到一半时,我给李政道和系里其他教授们开了一次研讨会,介绍了我前期的初步研究结论。1972年年初,我终于发表了我的第一篇文章。在这篇文章中,我应用费曼的部分子模型,试图对哥伦比亚大学的利昂·莱德曼及其合作者当时进行的一项实验的结果给出解释。我的计算对于后面的博士论文来说不过是一个热身而已,但当第一篇论文经过多年的等待终于发表,我的名字终于被印成铅字时,我兴奋不已。我在1972年年底完成全部博士论文的课题研究,最终在1973年春天,在由李政道、克莱斯特和莱德曼在内的论文答辩委员会前进行了论文答辩。我回答了他们提出的问题,并获得通过。
我的论文——《l±+N→l±+Anything中弱中性流作用力的检验》发表在1973年的《物理学评论》上。这是一篇令人满意的论文,通过在电子-质子轰击试验中违反守恒定律的现象,验证当时尚未被证实的关于弱作用力和电磁力之间关系的规范模型。1978年,斯坦福大学加速器中心的查尔斯·普雷斯科特和理查德·泰勒领导的联合研究小组公布了一个出色的、严谨的实验结果,这个实验证明了与规范模型预测结果一致的、违反守恒定律的情况。最近一本关于20世纪粒子物理学发展史的书[4]中提到,在普雷斯科特第一次就他们的实验结果做完演讲后,观众报以长时间的掌声,被称为“送给一个时代终结的长久的哀悼礼”。他们的实验对格拉肖、温伯格和萨拉姆提出的规范模型给予了最终的肯定和承认。我很高兴地注意到我在1973年完成的论文是他们引用文章中最早的一篇。
尽管为了完成博士论文花费了很长时间,但我并没有真的遗憾过;从某种程度上讲,我为其中的努力而感到骄傲。我在那些年里学到的东西——百折不挠的韧性与数学知识,对我无论是在华尔街还是在学术界都非常有帮助。在任何领域内,只要有人想发现新大陆,他就要花费多年去思考、不断试错、在歧途中徘徊、在误区中跌跌撞撞,最终还要站起来继续前行。从这个角度来说,获得博士学位是一个很好的、痛苦的磨练过程。
很多年后,我在华尔街吃惊地发现宽客的简历中写着一个并不存在的学位“A.B.D.”,很快我就发现,这是一个商务领域中常用的首字母缩写,代表的是“除论文之外都具备”(All But Dissertation),表示这个人曾经努力去获得博士学位,但在完成论文之前就离开了学术界。由于博士学位是一种研究水平的标志,其主要工作就应该是去完成一项具有原创性的研究,并用论文的方式表达出来。我看着A.B.D.这个词,就好像是看着《反斗智多星》中的“PhD”(注意,不是博士!)。我痛恨这种贬低研究工作中所应付出的创新和努力的做法。
接下来,我开始寻找一份博士后的职位。这是一个为期两年、报酬很低的研究性工作,是到科学界从事学术工作要迈出的常规步骤。我向我知道名字的物理学家寄出了大量信件,并附上我的简历。只要接到邀请,我就到邀请我的学校去开研讨会。但是学术类的工作非常稀缺——大学里充盈着过去10年间聘任的、有着终身教职的年轻教授;我可能要等到整整一代物理学家都去世了,才可能有机会。
就像大多数努力一样,有个人拉你一把是非常有帮助的。在高盛,人们常说你需要一位“拉比”(被任命为犹太教领袖的人)才能成为合伙人,而哥伦比亚大学物理系显然是缺少拉比的。最后,由于我所从事的研究当时是热门课题,再加上我的幸运,我终于得到了位于费城的宾夕法尼亚大学一个为期两年的博士后研究职位,并于1973年9月开始。
我没有参加哥伦比亚大学5月份在赛特·洛图书馆面前巨大的露天广场举行的毕业典礼。仅仅几年前,1968年学生占领图书馆的那些夜晚,就在那里,我看到纽约市的警察手持警棍追打学生。[5]我的研究生院的朋友们看上去也对参加毕业典礼没有什么兴趣。
那年夏天,我花了一个月的时间参加了一年一度的埃托雷·马约拉纳[6]粒子物理学夏令营,夏令营是在位于意大利西西里岛西部特拉帕尼省一座山顶上的美丽小镇——埃里切举行的。在山上,我对那些来往于各种会议间、年年夏季都出访的成功物理学家的生活,有了近距离的观察。我和他们中的一些人坐在小镇广场上,吸着纸烟,喝着意大利开胃酒。一天上午,我还在当地理发店里享受了一次颇有特色的修面。我向后斜躺在一个重重的皮椅上,理发师则拿着剃刀在皮带上磨刃。多年后,我碰见过公司律师和华尔街销售员相互吹嘘各自工作中的额外福利——头等舱、昂贵的大餐和别致的酒店。我暗自嘲笑他们仅关注工作提供给他们的物质福利。我认为,在物理学界,生活本身就是福利;在有趣的地方和有兴趣的人谈论物理,就是主菜,而非餐具。
在埃里切,我略带嫉妒地注意到另外一位参会者——弗兰克·维尔泽克。他刚刚从普林斯顿毕业,但已经是一篇关于场论的著名论文的合作作者了。尽管我把大部分精力都花在物理上,但整整奋斗7年才得以被人注意。我用爱因斯坦67岁写在自传体笔记中的几句话来安慰自己,这几句话是关于他参加期末考试所带来的后续影响的,“(对于我来说)这种强迫具有一种阻碍作用,我发现通过期末考试之后,我在整整一年内对任何科学问题的思考都让我觉得反感。”
[1] 鼓的英文为“drum”,梦的英文为“dream”。本处疑为将drum误写为dream。——译者注
[2] 英文为“White Dwarfs and Red Giants”,由于字母大写,应理解为“白矮星与红巨星”。——译者注
[3] Jason部门是为美国政府就国防科技的相关问题提供咨询的独立的科学顾问团队,成立于1960年。——译者注
[4] Crease,R.P.,and C.C.Mann.The Second Creation,Rutgers University Press Revised Edition(1996).
[5] 1968年4-6月,哥伦比业大学发生学生罢课、抗议、示威及占领图书馆的一系列运动,其背景与美国20世纪60年代兴起的民权运动和反战示威活动有着非常紧密的联系。——译者注
[6] 埃托雷·马约拉纳是意大利原子物理学家费米的得意门生,于1938年从巴勒莫至那不勒斯乘船旅行时突然失踪。——译者注