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诺贝尔华裔自然科学奖巡礼之二李政道

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2012/10/22

李政道，江苏苏州人，父亲李骏康是金陵大学农化系首届毕业生。曾就读于东吴大学（苏州大学)附中、江西联合中学等校。因抗战，中学未毕业。1943年因以同等学历考入迁至贵州的浙江大学物理系，由此走上物理学之路，师从束星北、王淦昌等教授。1944年因日军入侵贵州，时在贵州的浙江大学被迫停学。1945年他转学到时在昆明的西南联合大学就读二年级，毛遂自荐，找到当时的北京大学物理系教授吴大猷。1946年经吴大猷教授推荐赴美进入芝加哥大学，师从诺贝尔物理学奖获得者、物理学大师费米教授。1950年获得博士学位之后，从事流体力学的湍流、统计物理的相变以及凝聚态物理的极化子的研究。1953年，任哥伦比亚大学助理教授，主要从事粒子物理和场论领域的研究。三年后，29岁的李政道成为哥伦比亚大学二百多年历史上最年轻的正教授。他开辟了弱作用中的对称破缺、高能中微子物理以及相对论性重离子对撞物理等科学研究领域。1984年他获得全校级教授（UniversityProfessor）这一最高职称，至今仍是哥伦比亚大学在科学研究上最活跃的教授之一。现在，他的兴趣转向高温超导波色子特性、中微子映射矩阵、，以及解薛定谔方程的新途径的研究。如今耄耋之年的他仍奋斗在物理研究的第一线，不断发表科学论文。最近为南方科技大学校名题词！

家世

　　李政道的曾祖父李子义是江苏东吴大学（即现在的苏州大学）的前身苏州博习书院创建人之一。李政道的伯祖父曾任东吴大学教务长达数十年，伯父也在博习医院和东吴大学任职数十年。

　　1950年代，台湾时期，李政道在台湾的母亲张明璋女士和二哥李崇道(李崇道毕业于广西大学农学院，曾任中兴大学校长、农委会主委)、二嫂许淑英，因在家里留宿一位旧时广西大学同学，以“掩护匪谍”罪名入狱。张明璋女士去世后，李政道将母亲骨灰带回苏州安葬。

求学、科研经历

　　1943-44 中国贵州省，浙江大学（由于战争，浙江大学从浙江迁往贵州）

　　1945 中国云南省昆明，西南联合大学（由从北京南迁的北京大学和清华大学及从天津南迁的南开大学组成）在西南联大物理系学习时，作为二年级的学生却旁听三、四年级的课程，而二年级的课程，只需要参加考试；无论做什么难题，都是思路敏捷，大异寻常；大二时即考入美国芝加哥大学研究生院；23岁时即完成博士论文和答辩，且名列第一。

　　1946-49 美国芝加哥大学，1950年获博士学位。

　　李政道自幼酷爱读书，经常光顾书店,整天手不释卷，连上卫生间都带着书看，有时手纸没带，书却从未忘带。抗日战争时期，屡次与家人离合，每次都是把衣物丢得精光，但书不仅一本未丢，反而一次比一次多。

　　1946年，20岁的李政道到美国留学，当时他只有大二的学历，但经过严格的考试，竟然被芝加哥大学研究生院录取。3年后便以“有特殊见解和成就”通过了博士论文答辨，被誉为“神童博士”，其时年仅23岁。1956年，李政道与杨振宁（他非常要好的朋友）一起发表了一篇文章，推翻了物理学中心信息之——宇称守恒，解决了当时的θ－τ之谜──就是后来称为的K介子有两种不同的衰变方式：一种衰变成偶宇称态，一种衰变成奇宇称态。如果弱衰变过程中宇称守恒，那么它们必定是两种宇称状态不同的K介子。但是从质量和寿命来看，它们又应该是同一种介子。他们通过分析，认识到很可能在弱相互作用中宇称不守恒，并提出了几种检验弱相互作用中宇称是不是守恒的实验途径。次年，这一理论预见得到吴健雄小组的实验证实。因此，李政道和杨振宁的工作迅速得到了学术界的公认，并共同获得了1957年诺贝尔物理学奖。

研究领域

　　李政道的研究领域很宽，在量子场论、基本粒子理论、核物理、统计力学、流体力学、天体物理方面的工作也颇有建树。1949年与罗森布拉斯和杨振宁合作提出普适费米弱作用和中间玻色子的存在。1951年提出水力学中二维空间没有湍流。1952年与派尼斯合作研究固体物理中极化子的构造。1954年发表了量子场论中的著名的"李模型"理论。1957年与奥赫梅和杨振宁合作提出电荷共轭不守恒和时间不反演的可能性。1959年与杨振宁合作，研究了硬球玻色气体的分子动理论，对研究氦Ⅱ的超流动性作出了贡献。1962年与杨振宁合作，研究了带电矢量介子电磁相互作用的不可重正化性。1964年与瑙恩伯合作，研究了无（静止）质量的粒子所参与的过程中，红外发散可以全部抵销问题，这项工作又称李－瑙恩伯定理。20世纪60年代后期提出了场代数理论。70年代初期研究了CP自发破缺的问题，又发现和研究了非拓扑性孤立子，并建立了强子结构的孤立子袋模型理论。70年代后期和80年代初，继续在路径积分问题、格点规范问题和时间为动力学变量等方面开展工作；后来又建立了离散力学的基础。

李政道与吴大猷

吴大猷先生忆李政道

　　一九四五年的春天，忽然有一个胖胖的、十几岁孩子来找我。拿了一封介绍信。信是一九三一年我初到密歇根大学遇见的梁大鹏兄写的。梁不习物理，十几年未通音讯了，不知怎样会想起我来。他介绍来见我的孩子叫李政道。他原在宜山浙江大学，读过一年级，因为日军逼近宜山，他便奔去重庆。他的姑姑认识梁，梁便介绍李来昆明见我。那时是学年的中间，不经考试，不能转学，我便和联大教二年级物理数学课程的几位先生商量，让李去随班听讲考试，如他合格，则候暑假正式转学入二年级时，可免他再读二年级的课程。其实这不过是我自己以为合理的办法，并未经学校正式承认许可的应付课程，绰有馀裕，每日都来我处请我给他更多的阅读物及习题。他求知心切，真到了奇怪的程度。有时我有风湿痛，他替我捶背。他帮我作任何家里的琐事。我无论给他甚么难的书和题目，他很快的做完了，又来索更多的。我由他的作问题的步骤，很容易的发现他的思想敏捷，大异寻常。老实的说，在此后的一年中，我因为自己的问题──冠世（吴博士之夫人──编者）的卧病；每日的买菜，升炉，煮饭；物价的日日上涨，实在没有心绪来预备许多的参考书和题目给他。好在他的天资高，亦不需我的讲解。　

　　一九四五年，曾昭抡先生忽然来找我，说军政部部长陈辞修先生、次长俞大维先生，想约我和华罗庚谈谈为军政部计划些科学工作事。我和曾虽是同事十年多，华亦六七年，但都无深交。陈俞二先生，更从未晤面。我所习的物理，亦与实用无关。但想想，去谈谈亦无碍。于是和华去渝，先后见俞、陈二先生。　陈俞二先生想知道怎么计划，以有助国防的科学工作机构的意思。我即想了几日，拟就一建议，以为我国人材缺乏，任何计划，必须从根做起，即是：(1)成立研究机构，培植各项基本工作人材，(2)初步可派物理，数学，化学人员外出，研习观察近年来各部门科学进展情形，拟一具体建议，计划筹建一研究机构，并即时选送优秀青年数人出国，习物理、数学等基本科学。　我拟写的建议，陈俞二先生考虑后，以为可行，即令华和我负责数学及物理二部门。我们并建议请曾昭抡负责化学部门。返昆明后，我告冠世一切经过。谈到推选青年习物理者二人时，冠世和我皆不犹疑的决选李政道。当时在西南联大的研究生及助教中，天赋勤奋未有如李的（杨振宁已考取清华留美；黄昆考取中英庚款留英）。

李政道眼中的吴大猷

　　李政道表示，虽然他在吴大猷门下只有一年二个月的时间，但却是他一生中获益最多的时期。他说，「我从吴师学到的不仅包括人格的涵养，最重要的是学到对知识的“奉献”(dedication)。然而对这样一段重要过程，李政道却谈得不多。因为他认为，‘我与吴师的关系很长，不是一句可以说得完的，否则也就不重要了’。他承认，吴大猷是影响他最深远的一位师长。

李政道与杨振宁

　　李政道与杨振宁于1940年代末开始亲密而富有成果的合作，两人共合作发表32篇论文，但这个合作在1960年代初终止。两人从此分道扬镳，成为华人学术界的憾事。

　　关于他们个人关系分裂的原因，李杨双方偶有公开叙述，然而各有说辞，令外界对真实原因依然不得而知。李政道在1986年撰写的“破缺的宇称”一文中，对于李杨关系有生动的比喻。[2]“一个阴暗有雾的日子，有两个小孩在沙滩上玩耍，其中一个说:‘喂，你看到那闪烁的光了吗？’另一个回答说:‘看到了，让我们走近一点看。’两个孩子十分好奇，他们肩并肩向着光跑去。有的时候一个在前面，有的时候另一个在前面。像竞赛一样，他们竭尽全力，跑得越来越快。他们的努力和速度使他们两个非常激动，忘掉了一切。“第一个到达门口的孩子说:‘找到了！’他把门打开。另一个冲了进去。他被里面异常的美丽弄得眼花缭乱，大声地说:‘多么奇妙！多么灿烂！’“结果，他们发现了黄色帝国的宝库。他们的这项功绩使他们获得了重奖，深受人们的羡慕。他们名扬四海。多少年过去，他们老了，变得爱好争吵。记忆模糊，生活单调。其中一个决定要用金子镌刻自己的墓志铭: ‘这里长眠着的是那个首先发现宝藏的人。’另一个随后说道:‘可是，是我打开的门。’” 李政道接着说：“我和杨的合作在二十多年前结束了。它的价值，不需要更多的说明，就如我们已发表的科学论文所表现出的那样，经得起时间的考验。”

　　杨振宁曾形容他和李政道的关系，“有时候比我们和我们的太太之间的关系还要密切…，这样深厚的一个关系，破裂的时候，我想跟一个婚姻的破裂，是在同一等级的痛苦。”杨振宁表示李政道是自己最成功的合作者，与李政道的决裂是他今生最大遗憾。

故土情深

　　李政道十分关心中国物理学的发展，为祖国的科学和教育事业做了很多贡献。自1972年起多次回中国访问讲学。1980年以来，他发起组织美国几十所主要大学在中国联合招收物理学研究生，为培养中国青年物理学家作出了贡献。他受聘为暨南大学、中国科学技术大学、复旦大学、清华大学等校的名誉教授，中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。

　　他积极建议重视科技人才的培养，重视基础科学研究，促成中美高能物理的合作，建议和协助建造北京正负电子对撞机，建议成立自然科学基金，设立CUSPEA，建议建立博士后制度，成立中国高等科学技术中心和北京大学及浙江大学的近代物理中心等学术机构，设立私人教育基金，对艺术和中国的历史文化有着强烈的兴趣，个人亦喜随笔作画并积极倡导科学和艺术结合。

　　在科学上早熟的李政道，1956年30岁时便升任著名的哥伦比亚大学教授。他亲自体会到科学人才必须从小培养，因而在1974年5月30日会见毛泽东主席时，建议在中国科技大学开设少年班，他的建议受到采纳。1979年他去合肥访问时去科大少年班看望了同学们，并题词：“青出于蓝，后继有人。”李政道关心中国科学事业的发展，他主张设立国家自然科学基金，建议建立博士后制度和建造北京正负电子对撞机，并建议成立中国高等科学技术中心和北京近代物理中心等等。这些建议都一一得以实现。1985年7月16日，邓小平会见李政道时，对他说：“谢谢你，考虑了这么多重要的问题，提了这么多好的意见。”

　　1998年1月23日，李政道将其毕生积蓄30万美元，以他和他的已故夫人秦惠（竹君）的名义设立了“中国大学生科研辅助基金”，资助北京大学、复旦大学、兰州大学和苏州大学的本科生从事科研辅助工作。李政道为中国教育事业的发展，为科学事业后继有人，真是用心良苦，竭尽全力。

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