如何发展中国的理论物理-第2章

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像相对论和量子力学，都是一些年轻的、最杰出的科学家在那时起主导作用的。普朗克发现量子论的时候40岁；爱因斯坦做出了最重要贡献的时候只有26岁，今年是爱因斯坦诞辰125周年；玻尔提出原子论的时候，也就30多岁；量子力学建立起来时，海森伯、泡利、狄拉克都是20多岁，薛定谔大概30多岁、40岁左右，都是中青年的科学家，而且是青年为主的，起着决定性的作用。这些人中间，又有一些个别的人特别杰出。怎么让一些特别杰出的人才能够被发现，能够成长，这也是今天的中国科学能不能快速发展的一个重要因素。　

当然像我刚才讲的海森伯，他的成长除了他自己的天分以外，很重要的是因为他受到了上一代的精心培养，他在三个地方，受到了三种不同的教育。爱因斯坦的情况完全不一样，他完全是靠自己，因为从中学开始老师就不喜欢他，而且要开除他，说你最好不要留在学校里，因为你坐在后面老笑，笑得我没法讲课。所以他中学在德国也没念完就走了。第一次考大学，那时候中学没毕业，也没考上，然后又到一个中学念了一年，才考上了瑞士的苏黎士高工，当然这是一个很好的学校，但是那些主要的教授好像也不喜欢他，因为他不好好听课，完全靠自学，考试时就要借用同学笔记，看好朋友的笔记去考试。最近我看到他考试的分数，按6分制来判分，他最高得5分或者4分。现在中国的青年学生，好像得到九十几分才满意，他不是这样。他大学毕业时想留校教书做研究没有成功，老师不要他。他去做中学老师也不受欢迎，因为他讲课方法跟别人不同，和中学校长发生冲突。一直到他的一个好朋友介绍他做了专利局职员以后，生活才安定，然后靠业余时间做研究。明年是国际物理年，我想主要是纪念爱因斯坦和量子论。1905年也是爱因斯坦创造奇迹的一年，那一年他发表了四篇文章，都是具有划时代意义的。其中关于狭义相对论两篇：一篇是讲时空的，一篇是讲E＝MC2。另外两篇是讲光电效应和布朗运动，这四篇都非常重要。　假定中国有个小孩也具有跟他一样的素质，恐怕比他还要难于在社会上生存。因为他是极端崇尚自由的人，想干什么就干什么，但他要念自己喜欢的书，不愿意去听老师的课，不是那么循规蹈矩，这样的学生按照中国目前的教育制度，恐怕早就被淘汰了，不在中学被淘汰，就在大学被淘汰，我想这样的人在中国的研究机构恐怕也不会受到欢迎。

如何培养真正能够带领整个队伍迈向一个新的台阶、哪怕是少数的这样的帅才，这个问题到现在我觉得还是一个难题，也没有找到一个很好的办法可以做到。我觉得现在我们很多体制非常之固定。在早期，清华大学就不是这样，清华大学当年可以发现华罗庚，不需要经过考试，就把他调到学校来，先做图书馆的管理员，再培养成才。我不能想象今天的清华还能不能做得出这种事情来？所以在目前这样一个体制下，如何来发现人才，特别是那些比自己更优秀的人才，是一个在学校或在研究所里工作的教授们、在座的各位都应当注意的一件事。　

由于没有带头的人才，所以我们现在很多研究方向的选择比较分散，不能集中，因为要选择一个正确的方向，需要有创造性的直觉，做出具有前瞻性的选择，这不是多数人能够做到的。这里顺便也讲讲我们拨款制度，现在如果有一个非常有名的人带头，提出好的研究方向，可以利用他的影响把钱拨过来，然后下面的人就可以不受干扰，围绕这个方向做下去。如果没有，大家就只好分散申请，一旦分散申请就要不断地为了交账而烦恼、奔忙，而且要考虑怎么快地来发表文章，而不是考虑如何去攻非常难的问题。文章固然发表了很多，但是真正有影响的工作并不多，更不用说能够达到世界最高水准了。一般讲，要酝酿出高水准文章需要比较长一点的时间。就拿爱因斯坦来说，酝酿相对论也有很长的时间，在高中的时候他就念了很多这方面的相关文章，大学里他一直在思考这个问题。我记得他在自述中还说过，他想相对论有关问题的时候，自己都觉得非常不易，甚至脑筋也发生了混乱。他从大学念书，到大学毕业以后几年，一直思考这个问题，所以他也酝酿了相当多年才发现相对论，并不是突发灵感得来的。现在假定每年都要发表几篇文章，第二年才能够生活下去的话，显然就不可能全力以赴攻难题。　

此外还有我们现在的年轻人本身要注意解决的问题。爱因斯坦对生活的要求非常低，这也是他的一个特点。即使他成名以后，对生活的要求还是非常低，以至于他被普林斯顿请去做教授的时候，关于工资的问题，他说最多需要三千美金就够了。普林斯顿校长说，这怎么行呢，这么大一个科学家，三千美金太不相称了，反复交谈以后，确定了他的工资大约是一万六千多美金。他的钱拿来有时写上公式，就不知去向了，他要求很低，穿的衣服都非常差。如果没有很高的精神境界，而且能够始终献身科学，乐于艰苦的生活，就不可能为了既定的目标去奋斗，集中精力去取得成功。　

有人要问，中国什么时候能够得到诺贝尔奖，我觉得这是没有太大意义的问题，很多取决于机遇。从某种意义上讲，如果中国经济越发展，经费越多，创造的科研条件越好，培养的优秀人才越多，总归会有人得奖。但是得奖人出在哪儿，完全是偶然的，是不是一定是在北京，或者是上海的学校，或者是研究所，不敢说，也可能中国第一个诺贝尔奖由偏远的一个小城市里的科学家得，我始终认为那里的科学家会更加努力、更加献身，少受环境的诱惑，而集中精力，坚持奋斗，取得成就的可能性也会更大。

第四个问题是，如果我们还没有能够指出正确方向，没有大家都信服的带头科学家与大家一起在学术争论、学术批评的基础之上围绕某个方向，集体来发展的话，还能不能做出一些更好的工作，我想这也是可能的。首先在年轻人中间要提倡自信，就是说对世界上一些还没有解决的问题，要敢于去提出不同的看法，而不是简单地跟在已有的成果后，一步一步去发展。当然学习跟踪也很重要，我也不反对，有一部分人在别人工作的基础上，去慢慢发展，积累世界已经发展的知识。但是不要每个人都经过重复学习过程，才了解世界上最先发展的成果。要有一部分人，敢为天下之先，其实有些也不一定非常困难。我最近就注意到了一个例子，当然跟物理没关系。在心理学认识论上曾经有一个很重要的课题，人到底是怎么样来识别图像的？世界的主流理论一直认为，人的识别和计算机识别是一样的，靠一点一点扫描，把细节都扫描清楚了，然后就识别出来了，这是相当长时间的主流学说，一直到现在还有人主张这样的学说。1982年，中国科学家，也就是现在生物物理所的陈霖教授，他第一次提出，人的识别的次序应该是先从整体的拓扑获得感觉，然后补充细节。他在1982年提出这一学说时，所有科学家、主流科学家都反对，经过20多年，差不多到2004年，他才逐渐赢得了大多数科学家的承认。现在有关的国际杂志，专门为此出了一个专刊，介绍他的这个理论和所有主流的科学家对他的赞同或者是批评意见。

首先，我觉得他提出这样的识别次序，如果有中国传统文化背景的话，应该说不是一件非常困难的事情。只要看中国画家画画就知道，他画两笔，是什么像什么，就已经出来了。我看过画国画，非常精彩，这么一两笔，几秒钟过去，那个形象就已经有了，然后再去一点点补充。只要有过这种经历，你一定会感觉到人的认识，是认识整体的轮廓再认识细节的。敢不敢在主流科学家不赞成这个说法的情况下提出自己的看法，坚持自己的看法，并不断用科学方法加以验证，是能不能做出重大发现的前提。第二，敢不敢在人家批评反对的情况下，坚持把这个工作做下去。陈霖幸亏当时也得到了一些支持，1980年代，中国科学院给了一些支持，能够做下去。但是很长时间没有得到同行的公认。所以如果一个人想急于成名，很可能要跟着主流的科学家走，容易得到国际上的承认。你要不想跟着国际科学家走，你就要冒相当大的风险，而且要准备有一段时间坐冷板凳，或者是受到各种批评。但是恐怕也只有这样，才能够做出比较独特的真正有价值的结果。所以我推荐他到“求是”基金会，建议授予他今年“求是”奖时，评委一致赞同给他这个奖。也是在今年，他被选为中国科学院院士。我想说这句话的意思是，我们的理论物理学家，恐怕也要有这种心理的和实际的准备。要在物质上，或者在精神上处于比较困难的境况下，能够为了科学的真理去献身，这是最后能够获得重要成果的一个很重要的条件。

所以要取得重大的科学成果，需要创造若干条件，有些条件是和政策环境有关的，有些条件必须要理论物理界克服自身的弱点，进行创造。比如说学术批评和学术争论风气的兴起，就要靠我们自己来解决。中国人有中国人的一些不良传统，比如说好面子、怕得罪人，为了自己要当教授，就不对教授进行学术批评，要想评上院士，就不能对院士说不，诸如此类，这些都是需要由我们自身努力来克服的问题。如果我们自己不克服这些弱点，学术争论、学术批评不能够在中国的科学界真正开展，要做出很好的科学研究成果，大概是办不到的。　

理论物理面临的问题
最后我还讲一点，理论物理学经过了20世纪蓬勃发展以后，现在还面临许多需要解决的问题，当然解决的难度确实是越来越大，也牵扯到其他很多的学科。20世纪最辉煌的是最基本的理论，像相对论和量子力学，或者是量子场论，这些最基本的理论，到现在为止，仍然有迹象表明，都不是最终的理论。无论是关于基本粒子还是天体物理，不断提出了很多新的现象，使现有理论无法完全加以解释。我想问题是现在的实验已经不再像以前那样容易，比如说基本粒子，以前几乎每年、每几年就有新的实验数据来刺激理论的发展，现在需要那么高能量的加速器，在短期之内，已经不太可能得到像以前那么多的实验数据来供我们分析。但是现在天体的观察比过去大大加强了，提出的实验数据也越来越多。毫无疑问，基本的物理理论，还需要继续发展，而且有可能继续发展。当然也许其难度更大，需要花费的力气更大，需要其他方面的准备更多，比如数学方面的准备，还要有哲学方面的准备，我想当年发明量子力学和相对论的时候，数学和哲学在其中都起了很重要的作用。像量子力学如果没有希尔伯特空间、群论等等，不可能很快发展。现在究竟需要什么样的数学，大家需要探讨，确实需要数学家来加入。年轻的理论物理学家，需要具备更好的、更广更深的数学基础。　

哲学方面的准备现在也需要加强。当年有些矛盾的现象，像粒子和波动的矛盾，是非常突出的，时空是绝对还是相对的，诸如此类。我想现在一�