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诺贝尔华裔自然科学奖巡礼之二 李政道
hhhmonkey
2012/10/22
私聊
物理知识
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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第1楼
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杨李决裂,确是遗憾。何必呢。
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沧海青城
第2楼
2013/01/18
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