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  • 1

    序言 两种文化

    ■物理和金融■宽客是做什么的■布莱克-斯科尔斯模型 ■宽客与交易员■纯粹的思考与优美的数学能推导出物理定律 ■这能同样适用于金融吗 对世界建模 如果数学是科学的皇后(正如伟大的数学家卡尔·弗里德里希·高斯在19世纪所定义的那样),那么物理学就是国王。从17世纪中叶到20世纪末,牛顿的万有引力定律、三大运动定律、微分学以非常完美的方式描述着我们的世界以及太阳系

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  • 2

    第1章 因缘际会

    ■科学的魅力■粒子物理学的光辉岁月 ■怀揣远大理想而去哥伦比亚大学 ■传奇物理学家与初出茅庐的青年才俊■天才与怪人、计划与幸运 我把纽约想象得很美好。然而,当我在1966年秋天一个炎热的下午到达那里的时候,纽约城看上去既肮脏又凌乱,毫无现代感而言,令人失望。当时我在倒时差,疲惫不堪,从肯尼迪机场坐上闷热的出租车去上曼哈顿区,旅途让我情绪低落。由洛克菲勒基金会

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  • 3

    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

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  • 4

    第3章 一种生活

    ■流动博士后的僧侣生活■研究并不容易■写到恶心,然后发表 ■合作与发现的极度陶醉 1973年劳动节那天,我请了一位朋友的朋友,他是做兼职搬家生意的,把我和行李运到了费城。为了获得尊重、显示我的可靠性,我已经告诉房东我是“德曼博士”,只是对利用自己的头衔有些惭愧,因此尽力做出“真”博士的样子来。给我们搬家的人带着我妻子和我从纽约一路沿着收费高速公路开过来,他跟

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  • 5

    第4章 情感教育

    ■牛津的文化魅力■一篇物理学论文引出另外一篇■英语特性 ■人智学者 从1975年10月到1977年8月,我在牛津做物理研究过得非常愉快。与上一次博士后一样,我又一次独自一人到一个陌生的地方,7个月后我的妻子才到,开始了她的第一个博士后学历。可以想象,就如同9年前我初到纽约度过的孤独的几周一样,我再一次发现独自一个人在一个陌生的城市是多么困难,相同的强烈感情再

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  • 6

    第5章 圈中名流

    ■纽约上东区做研究和为人父母的日子 ■幸福的生活,但……两种职业的冲突 洛克菲勒大学还是有些特别待遇的。它的教师和博士后拿着学术津贴,凭着不菲的补贴住在位于纽约上东区萨顿广场附近的公寓里。与其说洛克菲勒大学是一所大学,倒不如说它是一所大型研究机构。洛克菲勒大学创建于1901年,开始是一所医学研究机构,后来在美国研究经费充足的年月里逐渐发展成为一所装备豪华、官

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  • 7

    第6章 世外智慧

    ■双城家庭■人生新阶段的思考■因果循环■物理学,再见 1979年的波尔得市区是由一些足有六个街区长、几个街区宽的步行商业街组成的,到处都是卖时髦服装和旅行设备的商店,还有卖天然食物的小餐馆。夏天的天气又热又干燥,与潮湿的纽约不同,在这里你只要躲到树荫下就可以立刻感到凉爽。冬天是干冷的。山谷从市里绵延而出直到落基山脉的山脚下,吸引着周末来登山的人们。弗兰克·舒

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  • 8

    第7章 刑罚之地

    ■工业世界:为了钱而非兴趣工作■贝尔实验室的商业分析系统中心 ■庞大的科层体系中的一小部分■设计软件很美好 每天早上9点钟之前,我一定要坐在公司的办公桌前。现在,我已经在华尔街工作了17年,这样的时间安排看起来已经是非常晚的了。可在当时,这绝对非常早。如果约书亚不吵醒我的话,我大约在早上7点钟起床,吃过早餐,浏览完《纽约时报》,然后从洛克菲勒大学公寓楼地下车

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  • 9

    第8章 休止时间

    ■华尔街在招手■面试投资银行■离开贝尔实验室 怎样才能离开贝尔实验室呢?5年来这个念头每天都在困扰我。而且,作为一个爱抱怨的人,我每天回家后都对我的困境愤愤不平、唠唠叨叨,给所有愿意听我的《出埃及记》的人平添烦恼。这个故事是讲我是如何离开学术的富饶之地,而生活在商业分析系统中心这块法老统治之下的地方。我讲述那些强加给我的繁重劳动,策划着如何获得自由。每一天都

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  • 10

    第9章 百变金刚

    ■高盛的金融策略小组■学习期权理论■成为宽客 ■与交易员互动■新的性情 “这还是你刚进来时得的那场感冒吗?”在拥挤的电梯里,一位女士唐突地向我问道,她那干干的鼻子朝下,正对着我湿湿的鼻子。这是1986年1月的某个时候。 对于高盛新雇员来说,工作的第一天通常都是周一,我在高盛的第一天就是从1985年12月2日开始的。那天早上,我参加了入职培训,听到了对公司的简

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  • 11

    第10章 星际遨游

    ■期权理论的历史■结识并与费希尔·布莱克一起工作 ■布莱克-德曼-托伊模型 华尔街从来就不是一个学术之地。但从1985年年底我进入高盛后,我就一直听人满怀敬畏之情谈论费希尔·布莱克(Fischer Black)。他是期权定价公式布莱克-斯科尔斯模型的共同开发者,也是高盛量化策略小组的负责人。我进入高盛不久后的几个月内,在一次会议上见过他,但直到债券期权交易部

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  • 12

    第11章 环境力量

    ■华尔街的行为和风俗■很多熟人的进一步冒险经历 ■波动是易传染的 华尔街上没有人能快乐很久。在那里工作的人通常不会把工作看作像物理学或医学一样的爱好。相反地,绝大多数投资银行家都希望以最快的速度致富,然后就退休。因此,就像赫拉克利特(Heraclitus)所写的那样,所有事情之所以发生,都是因为斗争和生存需要。 高盛没有公开上市之前,让人真正富有的途径就是成

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  • 13

    第12章 身心俱疲

    ■在所罗门兄弟公司麻烦不断的一年■对抵押贷款建模 ■所罗门兄弟公司利用数量化分析进行市场营销的技巧 ■幸运的裁员 在接下来的一整年里,我陷入了黑暗之中。每天我都能感到地面迎面向我扑来,就像是一个可怕的坠机梦,最终都是以惊醒而告终。从1988年10月到1989年感恩节,我在所罗门兄弟公司的一年里,是我所经历的最差的一年。对于发生在我身上的很多事情来说,我自己犯

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  • 14

    第13章 高盛优劣

    ■像家一样的高盛■领导量化策略小组■权益类衍生品 ■东京证券交易所的看跌期权和奇异期权 ■与交易员亲密合作,所向无敌■金融工程成为一个真正的行业 1989年12月,当我走在街头,逐渐略感恐慌。我去拜访猎头,参加工作面试,给我认识的绝大多数人打电话。曾出现过几个工作机会,但没有一个让人满意。我无意于陷入错误的职位之中,我见过太多人每年都要换工作,他们虽然赚了钱

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  • 15

    第14章 暗中笑者

    ■波动率微笑之谜 ■超越布莱克-斯科尔斯:开发期权局部波动率模型的竞赛 ■正确的模型是很难开发的 我第一次听说波动率微笑,是在1990年12月从戴夫·罗杰斯那里听到的,他当时是公司在东京的首席期权交易员。那时我曾定期出差日本,将我们最新发布的风险管理工具带给公司的交易员,并了解一下他们需要的新模型和新软件。与纽约股票交易所不同,东京市场在日中要闭市,闭市后交

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  • 16

    第15章 去年之雪

    ■华尔街上的合并■衣着变得随意 ■由权益类衍生品转向公司层面的风控■互联网泡沫的破裂■告别 20世纪90年代早期,我的生活过得太舒心以至于不能持久。量化策略小组的氛围是激动人心的——我们是一群兼容并蓄的人,由前物理学家、前数学家和计算机程序员组成,都有着各自的个人兴趣,但我们所有人都对金融充满了激情。绝大部分时间里,我们是一个幸福的大家庭——宽客给程序员讲授

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  • 17

    第16章 大妄想家

    ■绕了一大圈,重回哥伦比亚大学■回头再看物理学和金融学 ■不同的目的需要不同的精确程度■作为想象实验的金融模型 一年后,也就是2003年秋天,我绕了一大圈又回到原地,今日和昨日在明日重现。我重返哥伦比亚大学,作为一名教授和金融工程项目的负责人,办公地点就在第120号大道和阿姆斯特丹大街(Amsterdam Avenue)上的穆迪(Mudd)楼里,这离我花了很

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  • 18

    致谢

    我非常感谢Pamela van Giessen女士,她是约翰·威利父子国际出版公司(John Wiley&Sons Inc.)的编辑,几年前我说服了她,让她相信写一本描述宽客生活的书是一个好主意。从那时开始,她就在宏观图景和微观细节上不断贡献灵感、热情、指导和建议。我感谢她的兴趣和耐心,如果没有她,我不可能看到这次努力最终修成的正果。 威利公司的Jennif

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第3章 一种生活

■流动博士后的僧侣生活■研究并不容易■写到恶心,然后发表

■合作与发现的极度陶醉

1973年劳动节那天,我请了一位朋友的朋友,他是做兼职搬家生意的,把我和行李运到了费城。为了获得尊重、显示我的可靠性,我已经告诉房东我是“德曼博士”,只是对利用自己的头衔有些惭愧,因此尽力做出“真”博士的样子来。给我们搬家的人带着我妻子和我从纽约一路沿着收费高速公路开过来,他跟我们讲,他经常在把租来的货车还给赫兹(Hertz)公司之前调低车子的里程表。这是20世纪60年代一种常见的观点,认为占大型非私有公司的便宜是应该的。

那个周末快结束了,我开始试着适应孤独的费城,而埃娃则返回我们熟悉的哥伦比亚大学研究生公寓,继续俯瞰在百老汇大街和第112大道上的汤姆餐馆。这个地方后来因为苏珊·薇格(Suzanne Vega)的歌曲和情景喜剧《宋飞正传》(Seinfeld)而出名,声名远播到哥伦比亚地区。埃娃还需要几年的时间才能完成她的分子生物学博士学位。我希望她能跟我搬到费城来,但埃娃换学校、换博士生导师是不可能的。她刚刚从物理学系转到生物学系,而且作为进入生物学博士生项目的条件,她当时还需要承诺会在生物系完成博士阶段的学业。在转系的过程中,埃娃还曾请求吴健雄女士为她写推荐信。当时吴健雄女士自己住在靠近哥伦比亚大学的莫宁赛德,距离她在布鲁克海文国家实验室工作的丈夫足有50英里远。吴健雄女士见了埃娃,并和她谈了牺牲的必要性,说白了就是,由于他们知道埃娃已经嫁给了我,而我又比埃娃早毕业,除非埃娃承诺即使我毕业了她也会在哥伦比亚大学继续学业,否则他们是不会录取埃娃进入生物系博士研究项目的。那个年代,还没有出现政治正确的观念,对于大学教授来讲,在录取一名女生进入研究生院之前,检验她的态度是否端正是绝对允许的。多年以后,当我进入业界,常听到关于业界中面试的故事,面试官会向女性求职者提问,当她们意外怀孕后是否愿意堕胎,并且问她们是否认为生小孩会耽误工作。

此后的两年,埃娃和我只能在周末及暑假中的部分时间才能相互见面。这种紧张的生活是未来几年我学术生涯中的长期生活状态。

我曾经想象博士后生活就是一种僧侣生活,是高尚的、将生命献给知识的典范。在顶尖大学中,理论物理学博士后是没有俗事缠身的——没有教学任务,没有行政管理工作,没有固定的时间要求等,需要做的就是形而上。你被收录是因为你的研究天赋,所有你要做的就是去发现一些令你感兴趣的、在概念上值得研究的东西,然后深入研究下去。而所有的衡量标准就是你的研究成果。事情很简单,但付出也很大。我所认识的人里面没有人会对致富或会得到什么而想太多。每个人都向往取得令人敬仰的成就,并愿意为其奉献终生。我们鄙视那些在取得终身教职后就不再“搞物理”的教授们。随着年纪的增大,我们从那些在30岁后还取得重大发现的故事中寻求慰藉。这种情形与华尔街完全不同,在华尔街我听到过二十几岁的交易员就讨论所谓的“他们那个数”(their number),这个短语的意思是他们需要一笔钱,足以让他们退出,确保他们今后不用再继续工作。

当然,现实情况并非如此。我在宾夕法尼亚大学没有朋友,周围都是一群朝九晚五的已婚族,这与我在过去逐渐熟悉、适应的、随性的、大家聚在一起的研究生生活是完全不同的。相比莫宁赛德,费城不安全、不发达,令人难以接受。我是一个已婚却无伴侣陪伴的人,对于单身的研究生而言我有点老,又是已婚;对于过着家庭生活的已婚教职员工而言,我又太年轻且无配偶在侧。我很少参加社交活动,绝大多数时间都独自一人。

博士后生活是一种“返祖现象”,是很久以前一个时代留下的印迹。创设博士后研究职位是为了给那些已经研究生毕业但还没有当上教授的人提供一个短暂的过渡。但在苏联抢先发射卫星上天后,美国将科学看成在精神上同苏联的另一场战争,结果就是产生了大量的年轻科学家,这些科学家已经取得了终身教职,占据了所有提供出来的教职,而且他们至少在30年内不可能退休。教师需要学生,于是就鼓励有抱负的物理学研究者进入博士生培养流程,但当这些学生从教育流程末端涌现出来毕业的时候,几乎没有地方可去了。博士后职位暂时填补了这一空缺,只需要两年时间,而且报酬微薄。但这种机制对大学而言非常有效,大学每年都能新招收一批年轻的物理学研究者,一旦有空缺出来的教师职位,大学就可以在这群年轻的学者中挑选非常出色的人来填补。

可对于一般的博士后而言,这很难令人高兴得起来。每个为期两年,其中一年为宽限期的博士后职位都是从秋天开始的,在宽限期内你要努力启动、完成、发表一些有意思的研究,以便在第二年秋天之前,能向世界其他某个地方的另一个实验室或是院系申请另一个博士后职位。由于混沌理论而知名的米切尔·费根鲍姆(Mitchell Feigenbaum)将此恰当地描述为:“这些两年期的研究职位不可能完成一些严肃性的研究工作,一年结束了你就要开始考虑接下来的一年你要去哪。”如果你非常不幸只申请到了一个一年期的博士后项目,这是很常见的,那么你就没有宽限期,只能在开始这个一年期项目的同时立即着手申请下一份工作。除了彻底放弃物理学学术生涯外,唯一的出路就是写一篇足够精彩的论文,使你能够得到一个稀缺的教职。

我的一些博士朋友,对留在物理学界从事研究充满热情且极度热爱,即使拿不到任何薪水,成为“免费赠品”(freebies)。这个词表示那些在任何地方都没有找到工作,于是在一流研究机构中申请一张桌子和基本研究设备、不要求任何报酬做研究的人。他们这么做的目的就是处在一个激励人的环境中,与其他学者保持紧密的联系,然后完成一篇足以让他们获得带薪职位的论文。甚至我有一个朋友,居然拒绝了一份二流学术机构提供给他的带薪博士后职位,而成为哈佛大学的“免费赠品”。在哈佛,他顺利完成了一些研究,这些研究使他得到了一流研究机构——斯坦福大学加速器中心的带薪职位。

由于在宾夕法尼亚大学没有博士生导师,我只能自己选择前进的道路,于是我开始寻找一些新颖的内容来钻研。我研究生时的大部分时间都在研究高能现象学领域,就是把别人的理论和另外一些人的实验结果做比较。这类研究很有用也很有意思,但不像我以前所想象的那种物理学研究。我尝试着更有野心一点,开始研究所谓的“李政道模型”。这是由李政道本人在一篇早期的论文中提出来的,是关于粒子相互作用的理想化的,也是纯理论的可溶性理论模型。我希望这一研究能够奠定进一步理解夸克之间相互作用力的基础。在宾夕法尼亚大学的第一个学期里,我徒劳无功地将大部分时间都用来研究这一领域。但我发现很难集中精力:我为没有朋友而心神不宁,为夫妻分居两地带来的压力而紧张,为来来回回开车上路而感到疲惫——我周五晚上去纽约,周一早上再返回费城。有几个周末,我累得都不能开车回纽约,只能独自一人在费城消磨时间,愤愤不平。

没有取得任何显著进展,我的第一个学期就这样过去了。招录我的终身教授也有他的问题,对我的鼓励总是前后矛盾。他似乎被物理学界的竞争搞得很沮丧。有一次,他邀请我去他家吃晚餐,他说起“我们”要甘于没有取得伟大成就。他的妻子马上指出,将我包括在“我们”中还为时尚早。

我感到时不我待。同样是这位教授,他试着引导我参与他的研究领域,是关于弱作用和电磁作用流的代数研究,但这一领域我不是很感兴趣,可以说令我很反感。如果你不能选择自己喜欢的研究方向,那么从事物理学研究又有什么意义呢?到1974年5月,第一学年结束的时候,我遇到了麻烦。在接下来的三个月里,我将不得不开始寻找下一份工作,可我还没有发表一篇论文;更糟糕的是,我甚至还没取得任何能令人满意的、可用来发表的研究成果。我从内心深入开始理解了“不发表,就毁灭”(publish or perish)的含义,我把即将面临的困境向我的朋友和熟人做了非常悲观的预测。

但生活也并不全是糟糕的。那一年里发生了三件好事,都是学业以外的。我在费城的卧室里,花了很多个晚上练习抛掷三个网球。我还开始练习跑步,远比以前认真得多,常跟在一群非常投入的研究生长跑运动员后面,他们每天都在宾夕法尼亚大学著名的塑胶跑道上训练,这里也是宾州接力赛的举办地点。我还记得罗杰·班尼斯特是什么时候打破在四分钟之内跑完一英里纪录的,而现在生性过于激烈以至于近乎愚蠢的我,则开始对着秒表用最快的速度跑完一英里,每周几次,完全无视一些热身运动,也不考虑用慢一点的速度跑得更长一些。每隔几周,我都会停下来让我的外胫炎缓解一下。很多年之后,我才学会如何耐心坚持训练而非仅仅是尽可能跑得更快。最后的一件事是,我在西费城艺术中心的一个小组里学会了演奏竖笛,我对自己能够配合别人吹出那些只是初级曲调的能力很是欣赏。

我受雇的第一个学年就这样过去了。1974年夏天,埃娃和我在阿斯彭物理中心共度了一个月。在那里,我随时随地能接触到很多著名物理学家,因而感到敬畏。阿斯彭是一个很受欢迎的地方,因为研究场所和酒店房间数量很少,很多资深物理学家干脆在那里买了房子,以便于能够整个夏天都待在那里。年轻的博士后则被安排只能在那里待几个星期。我们每周都登山远足一两次,还在杰罗姆酒店的游泳池里游泳,那里的女士似乎都给自己织了一件罩在比基尼泳装外面的外套,只要坐在泳池边就立刻将这个外套脱下。每天我都尝试着系统学习更多关于越来越热门的杨-米尔斯规范场论的理论体系,这一理论是关于弱作用和电磁作用之间相互作用的。我仔细阅读同是《纽约客》杂志撰稿人和物理学家的杰里米·伯恩斯坦发表在《现代物理评论》(Reviews of Modern Physics)上的介绍性文章,来加深对这一理论的理解。由于伯恩斯坦是阿斯彭的常客,因此我有时会去登门拜访他,向他请教问题。工作、远足、谈论物理、在阿斯彭音乐中心听音乐、打排球,用这些来发泄压力才是物理学术圈应该有的样子。但对我而言,这种快乐因为我一整年都没有发表学术论文而被冲淡,这使我感到经常来阿斯彭过夏天,分享这里的快乐,并不是我命中注定的一部分。

6月很快就过去了,7月我又回了一次开普敦。我的母亲,像史蒂芬·霍金一样,罹患肌肉萎缩症好几年了,我每年都回家去看望她。与霍金的病情似乎已经奇迹般地稳定下来不同,我母亲的病情在20世纪70年代却每况愈下,每年都在恶化,先是胳膊失去了活动能力,然后是双腿失去活动能力,直到最后她甚至连抬头或吞咽都有困难。没人知道如何治疗她的“小病”,这对于她来说是一个永远的秘密。8月,我返回纽约,并在那里过了一个月,继续在我们的公寓中或在哥伦比亚大学图书馆中阅读关于规范场论的资料,同时埃娃则继续做她的博士论文研究。作为一名学者,你可以在你喜欢的任何地方工作(或不工作)。这是一种自由,但是现在,博士后的第一年已经过去了且前途渺茫,有时候感觉这更像是一种只有失败的自由。

1974年9月,我返回沉闷的费城,不得不考虑是否尝试申请1975年秋季开始的另一个博士后职位,而我还没有新的研究成果可以添加在我的简历上,这使申请工作更加困难。我开始认真考虑是否应该停止“搞物理”[1],并坚强面对由不再搞物理而带来的羞耻感。但很快似乎我的机会来了。一些有利的事情突然发生了:一个非常令人感兴趣的物理学难题出现了,而解决这个难题需要用到的技术与我在博士论文里用到的技术有着紧密的联系。

一位宾夕法尼亚大学资深的实验物理学家阿尔·曼参与了一项在日内瓦欧洲核物理研究中心(CERN)[2]进行的国际联合实验项目,在研究中心的粒子加速器上用高能μ介子型中微子轰击质子。曼的实验同我曾经在博士论文里分析过的深入质子内部的非弹性电子-质子轰击模型非常相似,不同之处在于它是利用中微子而非电子轰击目标质子。根据当时已知的弱相互作用,可以预测出轰入的中微子在轰击质子后,将变成“唯一”的带电荷的μ介子[3]。而被轰击的质子将被轰散,轰散后形成的碎片将带有很多质子类型的粒子。这个过程如图3-1a所示。但事实并非如此,通过研究实验数据,阿尔和他的合作者们在轰击产生的最终产物里发现了很多所谓的“双μ子”现象,也就是实际出现了两个μ介子,一个带负电荷、一个带正电荷。这就是一种费曼描述过的“瑞士表”碰撞,实验中出现的异常现象可能会导致新粒子的发现或是产生这些新粒子的新作用力的发现。

图3-1 中微子-质子碰撞

难题在于解释产生两个μ介子的原因。有两种(至少两种)可能的解释,每一种解释都需要假设产生了一种新的粒子。第一种解释认为,轰入的中微子已经变成一种新的“不带电的重轻子”[4],然后因为弱作用力的原因,这个重轻子衰变成了曼及其合作者们观察到的两个μ介子,如图3-1b所示。第二种解释认为,轰入的中微子正如理论所预测的那样,转变为一个带负电荷的μ介子,但是在质子被轰击所产生的碎片中,根据弱作用和电磁作用相互作用的规范理论,应该存在一种新的被称为“粲夸克”的粒子,这种粲夸克粒子通过弱相互作用力,又衰变产生了另一个带正电荷的μ介子,即第二个μ介子,如图3-1c所示。

在这些新的粒子中,假设的中性重轻子和假设的粲夸克粒子,到底谁是产生双μ介子现象的真正原因呢?这取决于它们速度的分布。带正电荷和带负电荷的μ介子的相对速度将取决于重轻子和粲夸克粒子之中到底谁是它们的父母。如果是前者,则带正电荷和带负电荷的两个μ介子都来源于重轻子的衰变,那么因为两个μ介子有着共同的来源,它们向外发射的速度也应趋于一致;如果是后者,则带正电荷的μ介子来源于粲夸克粒子的衰变,它的运动速度同带负电荷的μ介子的运动速度将会大不一样。这就好像是每个牌子的喷水枪都会喷射有自己特征的水流一样,同样对于不同的粒子来说,当它们衰变时,也会产生有自己特征的双μ介子分布。

与同事章礼南(Lay Nam Chang)和约翰(John Ng)一起,我开始研究产生于重轻子的双μ介子的分布特征,从而把研究结果同曼及其合作者们所发现的μ介子的速度进行比较。这是一个典型的现象学问题,也就是将理论与实验结果进行比较。这个问题还与我的博士论文内容密切相关,因此我知道如何计算μ介子最后的速度和角度的分布。章礼南、约翰和我相互比对各自的解析计算过程,并由我编写计算机程序来求解μ介子的分布值。我似乎突然又投入进来,与实验物理学家紧密合作,一起钻研一些新问题,这让我非常兴奋。我从此进入到一种精神上非常亢奋的时期,重获新生。不由自主地,我每天都起得很早,只要醒着就投入到工作中,不停地计算与编程。章礼南、约翰和我,我们三个人在黑板前长时间地、兴奋激昂地、轻松愉快地讨论与辩论,轮流从对方手中夺过粉笔在黑板上飞快地书写,边写边给出解释。在工作推进过程中,竞争与自我怀疑不复存在,我们满怀热情地抓紧工作,直到深夜。

因为对产生一般所认为的重轻子衰变的、假想的弱作用力的确切性质还不清楚,所以我们不得不进行推测,而它在理论上可能的形式有很多种。章礼南、约翰和我考虑了多种作用力的可能(但没有穷尽所有可能)来计算μ介子的相对速度。我们发现,在我们考虑到的所有可能情形中,当带正电荷的μ介子和带负电荷的μ介子都是由重轻子衰变所产生时,所预测的这两种μ介子之间速度的差异,远小于曼及其合作者们所预测到的差异。因此,我们提出,认为双μ介子现象标志着产生了一种新的中性重轻子的看法很可能是不成立的。

我们把研究成果在正式发表之前油印出来,寄给这个领域内的其他物理学家,研究结果收到很多关注,令我们很满足。就在最后期限马上来到的时候,也就是我在宾夕法尼亚大学两年工作期限行将结束,只剩下最后几个月的时候,我完成了一篇能够让我得到下一个博士后职位的研究论文。我寄出了我的申请信,并在1975年春天晚些时候,时间刚刚好,我收到了来自麦迪逊的威斯康星大学和英格兰的牛津大学的两份博士后录取通知书。此时,埃娃还需要在纽约哥伦比亚大学再待一年才能完成她的博士学业。既然还是一个人过一年,那我宁愿选择欧洲的牛津,而非美国的麦迪逊。我对街上空无一人的费城受够了。

我们在重轻子领域所做的研究工作非常热门,也很及时,但还不够全面。虽然我们已经提出,认为是重轻子产生了双μ介子现象的看法“可能是不成立的”,但我们没有证明上述看法的确是不可能的,因为对于产生重轻子衰变的、假设的弱作用力的每一种可能形式,我们没有一一计算它们的非对称性分布。几个月之后,亚伯拉罕·佩斯(是在哥伦比亚大学学术研讨会上,我见过的少数几个能够经得起李政道质询的主讲者之一)和他的长期合作者——普林斯顿大学的塞姆·特雷曼开始关注这一问题。他们两人都是弱相互作用分析的老手,对产生于重轻子衰变的带正电荷和带负电荷的μ介子速度之间的非对称分布,他们推导出了一个一般的上限值,而无须考虑尚不清楚的弱作用力的形式。他们提出,在任何情况下,非对称分布的最大值都小于曼及其合作者们观测到的数值,因此可以非常明确地将重轻子作为双μ介子现象产生的原因的可能性排除掉。我们所提出的“可能不成立”的结论被佩斯和特雷曼证明是“不可能”的。他们比章礼南、约翰和我更专业、更富有经验,得到了大部分功劳,而我们也得到了一小部分荣誉,这足以让我拿到牛津大学第二份博士后录取通知书了。

尽管我熬过来了,并在最后还取得了成功,但我与费城的关系还是结束了。那个夏天我用一个月的时间回开普敦看望母亲,另外一个月的时间参加了斯坦福大学加速器中心举办的理论物理学暑期研讨班。在这个研讨班上,我又遇到了老熟人道格拉斯·霍夫斯塔特,他现在和家人住在一起。他邀请我参观他在校园里的家,在那里我终于见到了他的父亲罗伯特,以及和他父亲共同研究电子轰击的同事赫曼。这两位都是我到纽约后的第一年里,我表兄经常向我提到的前城市学院的物理学家。

当我为远赴英国求学而做准备之时,回顾我在美国生活的九年,刚刚还在为独自一人前往陌生国度而略感畏惧,且这种畏惧感要持续到埃娃最终来陪我,但很快我就又一次为物理学而感到振奋。

物理学界充斥着卓越的天才,既有老去的大师,也有准备成为未来重要人物的、崭露头角的新星。在开始的几年中,我见到并有时还接触过他们中的不少人。

在哥伦比亚大学,我上过李政道讲授的统计力学,听过他的多次学术研讨会,还与他讨论过我的博士论文;我还替波利卡普·库什(Polykarp Kusch)上过电磁学理论的习题课,看过50多岁的他在校园里吃力地弯腰陪着他再婚所生的小儿子玩耍;很多次在系里的咖啡时间,我同利昂·莱德曼(Leon Lederman)、杰克·斯坦伯格(Jack Steinberger)和吉姆·克罗宁(Jim Cronin)一起喝过咖啡,吃过甜点,他们当时还是哥伦比亚大学的教授,后来都获得了诺贝尔奖;我还给很多理论物理学家和实验物理学家讲过我的博士课题,并接受他们中很多人的质询;我参加过著名的狄拉克和海森堡主持的座谈会;我也听过费曼的演讲,他是一位魅力无穷的表演者,他用一口出身纽约市布鲁克林区的出租车司机的口音做讲座,与其他哥伦比亚大学教授比起来,他更加无拘无束、魅力四射,他也很清楚自己所散发的光彩;我在某个周五听过爱德华·泰勒(Edward Teller)的演讲,他是氢弹的发明者之一,因此背负骂名,当他在哥伦比亚大学剧院演讲的时候,很多反战抗议者举着海报包围他,可等他开始发表演讲,这些抗议者又悄悄地走出去了;接着,我们蜂拥去观看一场关于以色列那个能把勺子弄弯的乌瑞·盖勒(Uri Geller)的讲座,讲座是两名在斯坦福研究所研究盖勒超自然能力的科学家发表的,当然,他们是由加里·范伯格(Gary Feinberg)邀请来的。

在宾夕法尼亚大学,物理系中最出名的是罗伯特·施瑞福(Bob Schrieffer),他刚刚因为在发展超导体理论方面的贡献而获得诺贝尔奖。据说他那辆带有白色海鸥翼的梅赛德斯-奔驰就是他用诺贝尔奖金买的,同他那优雅迷人、有着斯堪的纳维亚风情的妻子一样,他的车子给物理系停车场增添了迷人的风采。1976年,我们物理系在宾夕法尼亚州的安曼族村落主办了国际中微子会议,在那里我再次聆听了费曼的演讲。不久之后,我还鼓起勇气在盥洗室加入了他的一场对话。来自全国的研讨会发言人齐聚宾夕法尼亚大学。维克多·韦斯科夫(Victor Weisskopf)在某个秋天从麻省理工学院来宾夕法尼亚大学访问,他是量子理论发展从初期至今的英雄,也是曼哈顿项目的领导者之一。还有一次史蒂文·温伯格(Steven Weinberg)给我们做了一次讲座,他提出的弱作用和电磁作用相互作用的规范理论正逐步被证实。而在大量到宾夕法尼亚大学应聘博士后职位的简历中,我还记得艾伦·古斯(Alan Guth)的简历,当时他还是一位普通的申请者,但很快就提出了宇宙膨胀理论。

我开始非常清楚地了解自身的局限性。在物理学界遇见的人里,总有些人可以完全超出你的想象。当我在阅读爱因斯坦和费曼的经典论文时,我意识到即使我能够理解并应用他们的理论框架,但我永远不可能自己创造出这样的理论。已经离开物理学界而转入生物学界的我妻子,对这两个领域都非常了解,她说在生物学界即使最聪明的生物学家也不会让你感觉到你跟他不在同一个层次上,物理学界则完全不同。

我的一位朋友喜欢指出在物理领域和金融领域中各种伟大发现的显而易见之处。这种显而易见是一种错觉,很多事情只有在充斥着成见、迷惑、相互竞争理论的历史环境中传授给你,它们似乎才能被看清楚。金融或理论物理上的每一个很小的发现,其背后都是长期的投入、大量的劳动和艰苦的努力。英国浪漫派诗人威廉·布莱克(William Blake)写道:“改进带来笔直的道路,但没有改进的弯曲道路是天才之路。”我们搞物理的绝大部分人都会成为幸运的改进者,但我们也清楚我们永远不可能成功地跨越弯曲的道路,即使在我们工作中灵光突现之时,我们能够对这种感觉有略微体会。

即使现在我已经意识到了我的局限性,但我仍高兴地注意到我的命运最近发生了意想不到的逆转。就在几个月前,我还闷闷不乐、准备退出,而现在,依靠已经做出一点成绩的工作,我又兴致勃勃地寻找下一个目标,准备解决一个以前没有人解决的问题。从那以后,即使我的人生起起伏伏,我都努力记住,不管你在工作中或生活中得到的有多么少,你总是能从未来不可知这个事实中得到慰藉。即使身处苦难,没想到的好事或许会不期而至。

[1] 我的物理同行和我用“搞物理”(doing physics)这个词来说明我们的工作。但很奇怪,我妻子做分子生物学研究的同事们却从来不说“搞生物”(doing biology),而宁愿使用“搞科学研究”(doing science)这个词。结果,“搞科学研究”这个词本来是个很宽泛的概念,但对于我来说,却似乎只相当于一个很窄的研究领域。

[2] The European Center for Nuclear Research.

[3] μ介子是电子的一种,带有有与电子相同的电荷,但质量是电子的200倍。

[4] 一种很重的电子,但是是中性的,也就是不带有电荷。因为没有很好的 理由可以说明这些重轻子为什么不能存在,于是根据盖尔曼的原则,重轻子就应该存在。