李政道:传奇一生,科学与艺术的桥梁,细推物理须行乐,何用浮名绊此身

科学羊 2024-10-10 16:47:46

在漫长的历史长河中,总有一些人因其卓越的成就而闪耀不息,而李政道先生无疑就是其中一颗耀眼的明星。

李政道 摄于1957年

2024年8月4日,全球杰出的物理学家、诺贝尔奖得主李政道在美国旧金山与世长辞,享年97岁。

他的一生充满传奇色彩,因为他不仅是一位伟大的物理学家,更是一位为中国学子开辟新求学之道的开拓者。

李政道1926年11月出生于上海,早年生活在一个文化底蕴深厚的家庭中,从小便浸润在书籍的海洋里。

他的祖父李伯覃当时是一位基督教神职人员,所以在自然科学上有很好的基础素养,也为李政道本人提供了一个良好的学习氛围。

可以说,李政道的科学启蒙,或许就源于童年时期与祖父的一段对话。

那时,他曾好奇地问祖父:“上帝在哪儿?”祖父回答:“在天上。”

他又问:“那为什么上帝不会掉下来?”祖父答道:“因为上帝很轻,与空气混在一起,漂浮在天上。”

这段对话,虽然看似是孩子的好奇心作祟,但多年以后,李政道在北京主持世界高能物理会议时的一次提诗,却让人不禁联想起了这段童年记忆。

他写下了“黄鹤飞上天,轻若中微子”这样的诗句,将古诗、宗教、物理学自然地融合在一起,仿佛这些原本毫无关联的元素在他的大脑中得到了完美的统一。

李政道先生求学之路堪称传奇。

因为战乱和动荡的社会环境,他的基础教育时断时续,从小学到高中都未能完整地读完。

即便如此,这并没有妨碍他在学术道路上取得惊人的成就。

1957年,李政道(左)与杨振宁(右)在普林斯顿。图源:央视新闻

1957年,31岁的李政道与35岁的杨振宁合作提出了——宇称不守恒理论,这一震惊的发现正是当年的诺贝尔物理学奖。

那么,什么是宇称不守恒原理?

称不守恒原理是一个复杂的物理学概念,举个例子大家就懂了。

首先,宇称(Parity)可以简单理解为一种“左右对称性”。

作者 MJ绘制

我们可以想象一下镜子:当你站在镜子前面,你的左手在镜子里变成了右手,而右手变成了左手。

但你依然会觉得镜子里的你和真实的你是对称的,镜子里的世界和真实的世界看起来没有什么特别的不同。这种对称性就是宇称。

在很长一段时间里,科学家们认为自然界的各种基本物理规律都是对称的,也就是说,不管是在真实世界里,还是在“镜子里的世界”里,物理规律都是一样的。

这就像是我们认为无论你用左手还是右手去做一件事,结果应该是一样的。

然而,1956年,李政道和杨振宁这两位科学家发现了一件非常有趣的事情。他们提出,在某些特定的情况下,这种左右对称性是不成立的。

换句话说,有些物理现象在真实世界中发生的方式,和在镜子里看到的方式是不一样的,这就叫做“宇称不守恒”。

想象一下,你在打一个乒乓球,如果你用右手打,球向右飞;

如果你在镜子里看到自己用左手打,你会发现球应该向左飞。

在正常情况下,这两者应该是对称的:左手打和右手打,效果是一样的。

但是,在某些特殊的物理现象中,比如放射性衰变(核物理中的某些现象),科学家发现“球”在镜子里和在现实中飞的方向不一样!

当然,这个实验还有一个重要参与实践的人物吴健雄(女),她的故事我们后面谈。

吴氏实验的实验装置示意图

这是因为在这些现象中,“镜子里的世界”并不总是和“真实的世界”相符,这就是宇称不守恒。

因此,李政道也因此成为首位获得这一殊荣的华人科学家。

这一成就不仅标志着中国科学家在国际舞台上的崛起,更是对他不拘一格的学习方式和坚韧精神的最佳诠释。

李政道先生在物理学领域的贡献无可否认,但更值得称道的是他将科学与艺术融会贯通的独特思维。

他曾说:“科学与艺术是不可分割的,就像一枚硬币的两面。”

在他的眼中,科学不仅仅是冷冰冰的数字和公式,而是与艺术一样,追求着深刻性、普遍性、永恒性和意义。

当他描述核子对撞的场景时,著名画家李可染根据他的描述创作了名为《核子重如牛,对撞生新态》的画作。

李可染《核子重如牛,对撞生新态》。图源:清华大学美术学院

这幅画描绘了两头黑牛头对头撞在一起的场景,象征着物理学中核子对撞产生新态的现象。这种跨界合作,充分体现了李政道将科学与艺术视为统一整体的独到见解。

李政道先生不仅在科学领域取得了巨大的成就,他还对中国的科研教育事业做出了开创性的贡献。

1970年代,已在美国取得卓越成就的李政道首次回国,开始为中国的科学研究和人才培养奔走。当时中国的学生没有机会出国留学,而国家财政困难,难以提供充足的支持。

面对这样的挑战,李政道选择从最基础的工作做起。

他不断与国内外的教育机构沟通,争取支持。

特别是在美国,李政道联系了53所高校的物理系,向他们发送了200多封信函,逐一说服这些高校为中国留学生提供机会。

经过不懈的努力,1980年,中美联合招考物理研究生项目(CUSPEA)正式启动。

这一项目在之后的八年间派出了915名中国学生,其中不乏后来在各领域卓有成就的知名学者和企业家。

CUSPEA项目不仅为中国培养了大批优秀的物理学人才,也开创了中国与国际学术界交流的新篇章,成为中国人才培养史上的一座里程碑。

除此之外,李政道还推动了中国博士后制度的建立,这一制度于1984年11月正式启动,成为中国培养科研人才的重要途径。

如今,这一制度已为国家培养了大批高层次人才,博士后制度的设立无疑为中国科研的发展奠定了坚实的基础,而这背后,李政道功不可没。

总结:

回顾李政道先生的传奇一生,不禁让人感叹,一个人的伟大不仅在于他取得了多么显赫的成就,更在于他对社会和后人的影响。

李政道在科学与艺术、古典与现代、东方与西方之间架起了一座座桥梁,展现了他深邃而灵动的思维方式。

他用自己的行动证明了,一个真正聪明的人,往往愿意用最朴素的方法去成就最伟大的事业。

李政道先生的离世,标志着一个时代的结束,但他的精神和智慧将永远激励后人。

他曾经最喜欢杜甫的两句诗:“细推物理须行乐,何用浮名绊此身。”

或许,这正是他一生的写照:不为浮名所累,只为探索真理而活。

不同的老师、不同的视角将为你带来不一样的启发。在这个充满变革和挑战的时代,我们更需要从李政道先生这样伟大的人物身上汲取智慧和勇气,去迎接未来的无限可能。

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