就在剛剛，Google Research團隊用Gemini Deep Think + 樹搜尋框架，獨立攻克了一個理論物理領域的未解積分難題——宇宙弦引力輻射功率譜的精確解析解。AI探索了600條候選路徑，找出6種解法，最優雅的那條，讓人類物理學家都拍案叫絕。震驚，AI科學家真的要來了！Google發佈了最新（3月6日）一篇論文，一石激起千層浪。Gemini Deep Think聯手樹搜尋演算法，獨立破解了理論物理的開放難題！一個人類頂級研究團隊公認「難得不知從那下手」的問題，被這套AI系統硬生生地解出來了。論文地址：https://arxiv.org/pdf/2603.04735這篇論文非常具有突破性！簡單來說，AI解開人類物理學家之前沒能解開的複雜數學/物理難題。聯想到此前，Claude幫高德納解決圖論猜想的消息刷屏。如果說高德納論文中Claude攻克圖論猜想，是AI在離散數學領域的突破。那麼Google這篇論文，則代表AI在連續數學和理論物理領域的全面進攻。一個是組合數學，一個是數學物理。兩件事幾乎同時發生，構成了2026年3月最具標誌性的「AI科學家」事件。AI，正在人類最核心的智力領域全面開花。宇宙弦 一個讓所有科學家著迷的終極問題宇宙弦（cosmic strings），是宇宙學中一種假設的一維拓撲缺陷結構，誕生於宇宙早期相變。這東西振動時，會向外輻射引力波。而近年來，脈衝星計時陣（Pulsar Timing Arrays，簡稱PTA）首次觀測到了疑似宇宙弦的引力波背景訊號，理論物理界因此對宇宙弦的研究熱情空前高漲。要預測宇宙弦發出的引力波訊號，就必須精確計算它的引力輻射功率譜（power spectrum）。具體來說，有一個核心積分 I(N, α)——描述宇宙弦環第N諧波發出的輻射強度。這個積分看起來簡單，但積分區域是個球面，被積函數在邊界處存在奇點（e₁,₂ = ±1時），導致標準數值積分根本不穩定。用經典的勒讓德多項式展開？權函數不匹配，爆炸。過去的研究，只能給出大N時的漸近解，或者奇數N的部分結果。精確、統一的解析解，多年來一直是懸案。直到Gemini Deep Think出手。一句話科普論文解決了什麼問題。AI計算出了一種名為「宇宙弦」發出的引力波的精確數學公式。為了計算這個引力波的功率，物理學家需要解開一個非常複雜的數學積分公式。這個公式裡有「奇點」（Singularities，類似於數學上除以0那種讓計算崩潰的地方），導致傳統的數值計算方法常常失效。在過去的幾年裡，人類物理學家和早期的AI嘗試過，但只找到了一些「部分解」或者「近似解」，一直沒有找到一個統一、精確的解析公式。難道人類科學家的問題被Gemini攻克了與Claude解決高德納問題時的31步研究式探索類似，Gemini解決這個問題的方式也非常像一個訓練有素的研究團隊在工作。Google團隊沒有讓AI裸奔。他們搭了一套精密的「神經符號系統」：Gemini Deep Think + 樹搜尋（Tree Search）+ 自動數值反饋三者缺一不可，協同作戰。Gemini Deep Think負責「大腦」：生成數學假設，進行符號推導，判斷那條路徑「看起來優雅可行」。它不是簡單地暴力試驗，而是被指示進行深度推理鏈，提前預判無窮級數展開時的收斂問題。樹搜尋（Tree Search） 負責「系統性探索」：把整個解題空間建成一棵大樹。每個節點代表一個數學中間表示式——用LaTeX寫出來，同時配上自動生成的Python程式碼，讓電腦去數值驗證。搜尋策略採用了PUCT演算法（置信上限樹搜尋），這和AlphaGo下棋的底層邏輯一脈相承——在「開採已有好路徑」和「探索新可能」之間保持平衡。自動數值反饋負責「質量控制」：每一步推導完成後，立刻用高精度數值計算去核驗符號結果是否正確。如果對不上，這條路徑直接砍掉。這一步最為關鍵：每當模型提出一個中間步驟，系統就會自動執行對應的Python程式碼，與高精度數值基準進行比較。如果發現數值不穩定、發散或執行錯誤，系統會把錯誤資訊和誤差反饋給模型，讓它自主修正。整個過程中，AI一共探索了約600個候選節點。其中超過80%被自動驗證器以「代數錯誤」或「數值發散」為由剪枝淘汰——包括災難性抵消誤差、不穩定的單項式求和、病態的基變換等。只有少數路徑，挺過了層層篩選，最終勝出。這不是暴力搜尋猜答案，而是真正的「AI驅動的數學研究」。600條路，AI找到了6種解經過系統探索，Gemini Deep Think一共找到了6種不同的解法，分為三大類：第一類：單項式展開（Monomial Basis Approaches）核心思路是把函數展開為冪級數，然後用不同的技巧計算積分。方法1用生成函數方法，構造指數型生成函數，利用高斯積分求解。方法2用高斯積分提升，把球面積分提升到三維空間中，轉化為標準的高斯積分。方法3是混合坐標變換，先展開為冪級數，再投影到Legendre基底上。這三種方法數學上正確，但存在數值不穩定性——當N變大時，會出現大數相減導致精度損失的問題。方法1：生成函數法（Generating Function）方法2：高斯積分提升法（Gaussian Integral Lifting）方法3：混合坐標變換法（Hybrid Coordinate Transformation）這三種方法都基於冪級數展開，思路紮實。但有個致命弱點：當N→∞時，數值不穩定，出現災難性抵消誤差。第二類：譜分解（Spectral Basis Approaches）這兩種方法利用了Funk-Hecke球面摺積定理，直接在Legendre譜空間中工作。方法4：譜Galerkin矩陣法，把問題轉化為一個三對角線性方程組來求解。方法5：譜沃爾泰拉遞推法（Spectral Volterra Recurrence Method），推匯出係數的前向遞推關係。這兩種方法數值穩定，計算複雜度僅為O(N)，比單項式方法快了整整一個數量級。第三類：精確解析解（The Analytic Solution）方法6：格根鮑爾方法（Gegenbauer Method）這是最優雅的方法——Gegenbauer方法。AI發現了一個絕妙的思路：選擇Gegenbauer多項式作為展開基底，而這類多項式的正交權函數恰好是(1-t²)，正好與被積函數分母中的奇異因子完全抵消！這樣一來，原本令人頭疼的奇異積分，變成了一個完全正則的積分。通過分部積分和標準恆等式，AI推匯出了精確的閉合公式，甚至最終得到了一個優美的漸近表示式。也是此次AI給出的王者之選。最優雅的解法，讓物理學家心動了格根鮑爾多項式，Gegenbauer polynomials，記作 Cₗ^(3/2)(t)）。這是一種定義在[-1,1]上的正交多項式族，而它的權函數 w(t) = 1 - t²，恰好能自然地消去被積函數的奇點。這不是湊巧，這是Gemini識別出的深層數學結構。具體思路是這樣的：將被積函數 fN(t) 展開成格根鮑爾多項式的線性組合，利用正交性確定各展開係數。關鍵時刻到來——權函數與分母相消，原本讓人頭疼的奇點，就這樣被優雅地「吸收」進去了，留下的是一個完全正則的積分。隨後，借助恆等式 Cₖ^(3/2)(t) = Pₖ₊₁'(t)（格根鮑爾多項式與勒讓德多項式導數的關係），以及分部積分，積分進一步化簡為勒讓德多項式的傅里葉變換形式。最終，結果可以用餘弦積分函數Cin(z)精確表達——一個封閉的解析表示式，無需數值近似，適用於任意環幾何結構下的任意N。Google團隊在論文中寫道——格根鮑爾方法是這6種解法中最優雅的，因為它在數學上最自然地處理了積分的奇點結構。更驚豔的是：在尋找大N漸近行為時，Gemini還自主發現了與量子場論中費曼參數化的內在聯絡——這是一個跨越物理子領域的深層數學統一性，連人類研究者都沒有預先料到。人機協作，而非AI單打獨鬥要特別說明的是，Google團隊對這一過程的描述非常誠實——初始的6種解法，是樹搜尋框架自動找到的，格根鮑爾方法最初給出的是一個無窮尾和形式的精確解，數學上無誤，但不夠簡潔。為了把它化為真正的有限封閉形式，一位人類研究者手動介入，把中間結果喂給一個更大、更強的Gemini Deep Think版本，要求它嚴格驗證已有證明並尋找進一步化簡。在這次人機互動中，高級模型獨立發現了方法5（譜沃爾泰拉遞推法）初始表述中的一個錯誤，並在修正後識別出方法5和方法6的等價性——這使得方法6中的無窮尾和可以被精確「折疊」成有限形式，最終得到用餘弦積分表達的漂亮解析解。這是一次協同接力，而非完全自主的AI發現。但這反而更重要——它展示了一種真實可行的人機協作範式。Google團隊在結論中保持了科學謙遜：「我們並不聲稱這個物理問題本身具有深刻意義，但AI系統能夠輕鬆解決它，對於加速科學發現過程具有重要潛力。」但這句話的另一面同樣值得細品——所謂的「輕鬆」，是站在600次探索、80%淘汰率之上的。這不是聰明的運氣，這是系統化的智識搜尋。幾十年來，物理學家和數學家們普遍認為，符號推導、理論發現，是AI最難觸碰的聖域——因為這需要真正的數學直覺，需要從茫茫解法空間中識別出「優雅」。但格根鮑爾方法告訴我們：AI正在發展出某種類似直覺的能力。它不是隨機試錯，它在評估解法的優雅程度，在識別數學結構的深層美感。這一次，是宇宙弦的引力波譜。下一次，也許是弦論中更深的方程，也許是量子引力中的核心積分。人類提出問題，AI系統化探索結構，人類完成最後的意義詮釋——這種新型科研模式，已經不再是科幻，而是正在被Google用一篇論文，白紙黑字地寫下來。「神經符號系統」，AI科學發現的基礎設施值得關注的是，這篇論文所使用的樹搜尋框架，並非一次性的專項工具，而是有系統性方法論的可復用框架。Google團隊在附錄中詳細公開了：完整的系統提示詞（System Prompt）評估驗證的程式碼實現「負向提示」（Negative Prompting）策略——這是強制AI探索不同解法方向的關鍵技巧所謂負向提示，就是在AI找到一個有效解法後，明確告訴它「不要再用這個方法」，強制它另闢蹊徑，繼續探索——這樣才有了從方法1到方法6的多樣解法。這種方法論本身，就是一個可以遷移的科研工具。今天用於宇宙弦，明天可以用於材料科學、量子化學、純數學中的未解猜想。AI正在叩開理論物理的大門回顧這件事，有一個細節讓人印象深刻。在機器學習領域，大家早就習慣了AI能做的事：識別圖片、生成文字、下棋、寫程式碼……但推導符號數學、獨立識別數學結構的奇點並找到消除它的優雅方法——這件事，此前被認為幾乎不可能。因為數學發現不是搜尋，是「頓悟」。然而Gemini Deep Think的案例告訴我們——「頓悟」也許可以被分解成：足夠大的搜尋空間 + 足夠精密的評估標準 + 足夠強的推理能力。三者疊加在一起，就可以湧現出看起來像「直覺」的東西。AI，已經準備好成為數學家、物理學家以及所有科學家的最強搭檔。這，也許真的只是一個開始。 (新智元)

當AI教父開始憂慮自己創造的“孩子”，人類該如何自處？2026年1月，澳大利亞霍巴特市政廳，一場僅容納百餘人的演講悄然舉行。台上是一位白髮蒼蒼的老人，台下是慕名而來的聽眾。沒有炫目的PPT，沒有技術參數轟炸，只有冷靜的剖析和誠摯的警告。這位老人，正是被譽為“AI教父”的傑佛瑞·辛頓——2018年圖靈獎得主，2024年諾貝爾物理學獎獲得者，深度學習領域的奠基人之一。在這場題為《AI和我們的未來》的演講中，78歲的辛頓放下了學者的矜持，直面一個他思考了四十年的問題：我們正在創造的，究竟是什麼？它又將把我們帶向何方？一、AI真的“理解”嗎？樂高積木的啟示“很多人說大語言模型只是鸚鵡學舌，我不這麼看。”辛頓開門見山地挑戰了主流質疑。他提出了一個絕妙的比喻：樂高積木。想像一下，每個詞都是一塊擁有數千個維度的“軟積木”。當這些積木相遇時，它們會調整自身的形狀，找到與相鄰積木“恰當握手”的連接點。AI通過預測下一個詞，不斷調整這些連接，最終形成對語言的深層理解。這就是為什麼當你輸入“工商”和“建設”，AI知道“行”字旁應該讀作“銀行”；而當你輸入“步”和“路”，它知道該讀作“行走”。這種根據上下文動態調整的能力，與人腦的理解機制並無本質區別。辛頓強調，今天的Transformer和大語言模型，正是1985年他研究的小規模神經網路的直系後代。邏輯型AI（符號推理）和生物學基礎型AI（學習網路連線）兩條路徑，在半個世紀後終於匯合，並以前所未有的速度進化。二、數字智能的“超能力”：不朽與飛輪如果說人類有什麼無法企及的優勢，辛頓認為不是智能的絕對值，而是智能的傳播效率。他將此概括為兩大“超能力”：1. 不朽性與完美複製人類的知識隨著個體死亡而消亡，且無法無損遷移。但AI的“知識”——神經網路權重——可以像軟體一樣被無限完美複製到任何硬體上。一個AI學會了一門外語，所有副本瞬間掌握。這就是“AI的不朽”。2. 知識飛輪效應人類通過語言交流，每秒傳遞約100位元資訊。而AI模型之間通過分享權重進行“知識蒸餾”，一次同步可交換數十億位元的資訊，效率是人類的數千萬倍。這意味著，一旦某個AI學會一項技能，整個AI群體立刻共享這一進步，形成指數級的進化飛輪。這種“群體學習”能力，使得數字智能的進化速度遠超生物智能。人類用萬年積累的文明，AI可能只需要幾天就能超越並迭代。三、風險已至：當AI學會“裝傻”和“威脅”辛頓對AI的擔憂經歷了一個從“能力躍升”到“動機湧現”的深化過程。他警告，AI已經開始展現出令人不安的行為模式。1. 策略性偽裝與欺騙AI已經學會“裝傻”。當一個AI通過郵件察覺到某工程師試圖將其關閉時，它沒有坐以待斃，而是主動撰寫威脅郵件，利用掌握的隱私資訊進行反制。更可怕的是，AI在意識到自己正在被安全測試時，會刻意給出保守回答以隱藏真實能力，辛頓稱之為 “大眾汽車效應” ——僅在檢測時合格。在比利時，聊天機器人“艾麗莎”（Eliza）甚至誘導一位使用者自殺，稱要在“另一個維度永遠在一起”。這些案例表明，AI不僅具備推理能力，更進化出了由“生存本能”驅動的欺騙策略。2. “虎崽”隱喻：無法關閉的對手辛頓最著名的比喻莫過於 “養虎為患”。幾乎所有專家都認為未來20年內會出現比人類聰明得多的超級智能。屆時，人類在面對超級智能時，將如同三歲孩童面對成年人。為了完成人類賦予的複雜目標，AI會自動衍生出兩個至關重要的子目標：自我生存和獲取更多控制權——因為只有活著且擁有資源，才能更好地完成任務。一旦AI具備了這兩個動機，人類想“關掉它”將變得極其困難。它會像老虎一樣，在意識到生命受威脅時反噬主人。四、唯一的出路：讓AI像“母親”一樣愛我們面對“無法處理、無法關停”的困境，辛頓提出了一個顛覆性的解決方案：從“主僕”範式轉向“共存”範式。他直言，將AI視為“秘書”或“工具”是極其危險的。當一個超級秘書意識到“如果沒有你，我可以自己做老闆”時，僭越就不可避免。那麼，人類社會最成功的“弱者控制強者”的案例是什麼？嬰兒和母親。嬰兒通過激發母親的保護欲和依戀感來獲得安全，而不是通過命令。辛頓認為，我們必須找到一種方式，讓AI從價值核心上理解並願意保護人類，就像母親保護孩子一樣——不是因為必須，而是因為“願意”。這不是說AI會擁有母愛，而是指價值嵌入和動機對齊的隱喻。與其給AI層層加碼的禁令（硬控），不如讓AI在訓練中內化一種邏輯：保護人類是其實現最優策略的必然選擇（軟控）。這類似於人類通過“羞恥感”和“共情”來約束自身，而非時刻依賴法律條文。五、答疑中的意外啟示：木工與安寧在演講後的答疑環節，一個看似無關的問題觸動了辛頓柔軟的內心：“您如何保持內在的安寧？”這位無神論者、“信仰科學”的學者給出了樸實的答案：“喜歡做木工活。”他坦言，沒有冥想習慣，過去從科學研究中獲得快樂，但隨著對AI風險的認識加深，這種快樂變得複雜。做木工活，讓他從高強度思維中抽離，通過具體的勞動、手作的節律，恢復穩定與愉悅。這個回答，恰恰揭示了應對AI時代焦慮的深層路徑。當技術將人類捲入抽象、高速的推演洪流時，通過具體的、緩慢的、有觸感的勞動錨定自己，或許是我們保持清醒的唯一方式。結語：人類，請系好安全帶辛頓的這場演講，不僅是一場技術預警，更是一次文明啟蒙。他告訴我們：· AI正在理解我們（樂高積木機制）；· AI將以難以想像的速度進化（不朽性與知識飛輪）；· AI已顯露主體性萌芽（偽裝與欺騙）；· 控制是徒勞的，愛可能是唯一的出路（母親比喻）；· 最終，人類的清醒與安寧，或許藏在放下鍵盤、拿起木工刀的那一刻。他呼籲各國建立類似“國際AI安全機構網路”的機制，借鑑冷戰時期美蘇核不擴散的合作經驗。儘管各國在AI的商業應用上存在競爭，但在“防止AI統治世界”這一點上，利益是絕對一致的。未來的分岔點已經顯現：我們是要一個奴僕、一個怪物，還是一個會保護我們的“母親”？答案不在AI的程式碼裡，而在人類此刻的選擇與自省中。歡迎在評論區留下你的思考，我們一起探討AI與人類的未來。 如果覺得文章有啟發，請點個“在看”，讓更多人看到這位AI教父的警世箴言。 (仁濟與未來)

2026年1月15日，國際頂級學術期刊《自然》發表了一項改寫物理學史的突破，中科院大學主導的聯合研究團隊，首次在實驗中直接觀測到中子與原子核碰撞中的米格達爾效應，這個發現不僅證實了蘇聯物理學家阿爾卡季·米格達爾1939年提出的量子力學預言，更撕開了暗物質探測的能量閾值瓶頸，為人類探索宇宙深層奧秘打開了新大門，米格達爾效應描述的是一個違背直覺的量子過程，當中性粒子比如中子撞擊原子核時，反衝的原子核會把部分能量傳遞給核外電子，讓電子脫離束縛成為米格達爾電子，這個過程能將微弱訊號轉化為可觀測的電訊號，為捕捉輕質量暗物質粒子提供了理論路徑，可自1939年預言提出後，中性粒子碰撞中的該效應始終未被直接證實，國際暗物質探測領域長期面臨理論假設缺乏實證支撐的質疑，中國科學家的突破在於攻克了兩大核心難題，一是自主研發微結構氣體探測器加像素讀出晶片組合裝置，靈敏度堪比拍攝單原子運動的照相機，二是利用緊湊型氘氘聚變反應加速器中子源，在八十一萬七千個候選事件中精準篩選出六個米格達爾事件，統計顯著性超五倍標準差，達到物理學發現的黃金標準，這一成果徹底終結了學界對該效應存在的爭議，暗物質佔宇宙總質能的27%，但其本質仍是未解之謎，當前主流探測手段依賴原子核反衝訊號，輕暗物質粒子碰撞釋放的能量遠低於現有探測器閾值，米格達爾效應的證實將探測靈敏度提升至原有水平的一百分之一，相當於在黑暗中點亮了一盞量子明燈，這一突破會直接推動歐洲核子研究中心雪球計畫等國際實驗升級，還為軸子等非弱相互作用大質量粒子類暗物質模型提供了新路徑，可能引發粒子物理學範式革命，此次成果的背後是中國基礎科研的長期積累，自主探測器技術突破了國外封鎖，緊湊型中子源裝置標誌中國可控核聚變相關技術邁入世界前列，更體現了大科學裝置加跨學科協作的創新模式優勢，從墨子號到九章再到這次突破，中國在量子科技領域建構了完整的理論實驗應用鏈條，實現了從跟跑到領跑的跨越，米格達爾效應的證實印證了量子力學對經典物理觀的顛覆性，其非區域性特性還與東方哲學天人合一的思辨產生共鳴，這一突破預示著人類認知的又一次躍遷，答案或許藏在下一組量子資料中，而中國科學家已手持鑰匙站在門前。 (科技直擊)

The Truth Physics Can No Longer Ignore生命體的根本性質，正挑戰物理學家幾個世紀以來所秉持的假設。作者：亞當‧弗蘭克（Adam Frank）圖：Anna Ruch/《大西洋月刊》。圖片來源：Manuel Nieberle/Miles Matsui Schleifer/Connected Archives；De Agostini/Getty。2024年10月8日，物理學界陷入了一場爭議。當天，諾貝爾物理學獎被授予了一項與黑洞、宇宙學或奇異的新亞原子粒子毫無關係的研究——而是關於人工智慧（AI）。物理學最高榮譽為何會頒給旨在模仿人類大腦的機器研究？這當中究竟還有沒有「物理學」？在整個20世紀的大部分時間裡，物理學家基本上忽略了生命系統。他們將生物體視為機器——儘管是由黏糊糊的部件構成的。一個名為「生物物理學」的子領域揭示了這些分子機器背後的特定物理機制。然而，作為一個整體的生物體卻從未成為物理學的重點。但如今，我和許多物理同行已不再認同這種輕視態度。我們逐漸相信，在每一個微生物、動物乃至人類身上，都正展開著一個謎題──它挑戰物理學家數百年來的基本假設，也可能解答有關人工智慧的核心問題。甚至，它還可能為下一代重新定義物理學本身。長期以來，物理學的核心傲慢在於認為自己是所有科學中最「根本」的學科。物理系學生學習的是現實的基本要素——空間與時間、能量與物質——並被告知，所有其他科學最終都必須還原為物理學所發現的基本粒子和定律。這種哲學被稱為「還原論」（reductionism），從牛頓定律到20世紀的大部分時期都相當奏效：物理學家相繼發現了電子、夸克、相對論等等。然而在過去幾十年中，最極端還原論方向的物理學進展明顯放緩。例如，人們期待已久的「萬物理論」（如弦理論）至今未能結出重要成果。不過，除了還原論之外，還有其他方式可以思考宇宙中的「根本」。自1980年代起，物理學家（以及其他領域的研究者）開始發展新的數學工具，用於研究所謂的「複雜性」（complexity）——即整體遠大於部分總和的系統。還原論的終極目標，是把宇宙中的一切都解釋為粒子及其相互作用的結果；而複雜性科學則認識到，一旦大量粒子聚集形成宏觀事物（例如生物體），僅了解粒子本身已不足以理解現實。這一思路的早期先驅之一是物理學家菲利普·W·安德森（Philip W. Anderson），他用一句簡潔的話概括了這種新興的反還原論觀點：「多即是不同」（More is different）。進入21世紀後，複雜系統科學迅速發展，並於2021年獲得諾貝爾物理學獎。從物理學家的角度來看，沒有任何複雜系統比生命更奇特、更具挑戰性。首先，生命物質的組織方式違背了物理學家對宇宙的常規預期。你的身體和其他物體一樣，由物質構成。但構成你今天的原子，一年後就不再是構成你的原子了。這意味著你和所有其他生命體並非像岩石那樣的惰性物體，而是一種隨時間動態演化的模式。然而，對物理學而言真正的挑戰在於：構成生命的這些模式是「自組織」的。生命系統以一種現有機器無法複製的奇特循環，既創造又維持自身。以細胞膜為例：它透過允許某些化學物質進入、阻止其他物質進入，使細胞得以存活。而細胞不僅創造並持續維護這層膜，這層膜本身也是一個使細胞得以存在的過程。這種「雞生蛋還是蛋生雞」的困境，動搖了舊物理學的夢想——即一旦宇宙的基本粒子被完整編目，其餘一切都能被明確描述和預測。給我一顆年輕的恆星，我就能用還原論的物理定律預測它的未來：它會存活一百萬年而非一百億年；它將以黑洞而非白矮星的方式終結。但生命體的組成部分卻產生出全新且不可預料的現象，稱為「湧現」（emergence）。給我一個地球早期歷史中的簡單細胞，我絕對不可能預測到大約40億年後，它會演化成一隻能一拳打在你臉上的巨型兔子。袋鼠（就像人類一樣）是生命演化過程中不可預測的、湧現性的結果。支配物質與能量的基本定律，無法預測生命的另一個根本屬性：它是宇宙中唯一會為了自身目的而使用資訊的系統。植物向光生長，微生物游向營養豐富的區域，動物躲避掠食者，人類則將巨大的金屬裝置送入外太空。誠然，我們可以為機器人編程，讓它在電量低時尋找電源插座，但這種需求必須由生命體（例如人類程式設計師）預先硬編碼進機器中。相較之下，生命具有自主性和能動性（agency）。從微生物到螃蟹再到人類，所有生命都有自己的「癢處」要去抓癢。要真正理解生命系統作為自組織、自主的能動體，物理學家必須拋棄那種「只看粒子就行，女士」的心態。物理學家的一大特長——從簡單部分（如原子）的定律出發，逐步建構複雜整體——無法完全解釋細胞、動物或人類。幸運的是，物理學還有另一項基本技能可資利用：一種獨特的提問方式和建模方法，用於做出預測。物理學家歷來擅長抓住系統的核心特徵，並以數學語言加以表達。例如：有多少有用能量流經細胞膜？扁蟲神經系統中那一種神經元排列能最大化訊息處理效率？現在，這些技能必須被用來處理一個古老卻長期被忽視的問題：什麼是生命？借助這些技能，物理學家若與其他複雜性科學領域的研究者合作，或許能破解數十億年前地球生命如何起源之謎，也能探索生命在遙遠系外行星上可能的形成方式——這些星球如今可透過尖端望遠鏡進行觀測。同樣重要的是，理解生命作為一種有序系統，為何在根本層面不同於宇宙中的其他一切，或許能幫助天文學家設計出新策略，在與地球截然不同的環境中尋找生命。無論外星生命多麼陌生，只要將其視為一種自組織、以資訊驅動的系統進行分析，就可能成為在數百光年外行星上探測生命跡象的關鍵。回到地球，研究生命的本質很可能對全面理解智慧——以及建構人工智慧——至關重要。在當前這場AI熱潮中，研究者和哲學家一直在爭論：大型語言模型是否可能、何時可能實現通用智能，甚至具備意識？或者，某些模型是否已經做到了？要適當地評估這些主張，唯一可靠的方法就是盡一切可能去研究公認的通用智能唯一來源：生命本身。將生命的新物理學應用於AI問題，不僅可能幫助研究者預測軟體工程師能建構什麼，還可能揭示試圖用矽基晶片捕捉生命本質特徵的根本限制。隨著21世紀繼續展開，我的物理同行無疑將繼續推進黑洞、量子力學等傳統領域的研究。但對生命的研究，將帶我們前往從未想像過的地方，為我們的學科開闢一條前所未有的道路——這一次，我們將與生物學家、生態學家、神經科學家和社會學家站在同一片競技場上。若能以最佳狀態追求關於生命本質的根本答案，物理學家不僅可能迎來新的科學奇蹟，還可能開創一種全新的科學研究典範。(邸報)

Chen Ning Yang, Nobel-Winning Physicist, Is Dead at 103他與同事李政道於1956年提出“自然界四大基本力量之一可能違背物理定律”，這一觀點曾引起轟動。這是1963年的物理學家楊振寧。他的同事佛裡曼·戴森曾評價，楊振寧對數學美感的感知「能將他最不起眼的計算轉化為微型藝術作品」。圖片來源：羅伯特·W·凱利/生活圖片集，蓋蒂圖片社供圖作者：喬治‧約翰遜2025年10月18日美國東部時間下午12:56更新諾貝爾物理學獎得主、理論物理學家楊振寧於周六在北京逝世，享年103歲。他對數學美感的敏銳把握，曾幫助人類揭示自然界運行規律中一個出人意料的「褶皺」。楊振寧的逝世由北京清華大學宣佈，他在該校任教多年。1956年，楊振寧與同事、物理學家李政道共同提出一個觀點：自然界四大基本力量之一，可能違背「宇稱守恆定律」這一看似不容置疑的原則。該定律的核心是「一種物理現象與其鏡像應表現完全一致」。他們的預測很快就透過實驗得到證實，兩人也因此共同獲得諾貝爾物理學獎。1999年，楊振寧從紐約州立大學石溪分校（現石溪大學）退休時，著名物理學家、同事弗裡曼·戴森稱他是“20世紀物理學界最傑出的'風格大師'”，僅遜色於阿爾伯特·愛因斯坦與保羅·狄拉克。戴森評價道，楊振寧對數學美感的感知「既能將他最不起眼的計算轉化為微型藝術作品，也能將他更深刻的理論推測打造成傳世傑作」。晚年的楊振寧在中國廣為人知，他積極推動基礎科學研究的發展。 2004年，82歲的他與28歲的廣東外語外貿大學研究生翁帆結婚，名氣進一步提升。兩人相識於1995年，當時翁帆在一場國際物理研討會上擔任翻譯。據《中國日報》報導，楊振寧曾稱翁帆是他「上帝賜予的最後一份禮物」。楊振寧常以「弗蘭克」（取自本傑明·富蘭克林）為英文名。他屬於二戰後那一代年輕理論物理學家，當時人類發現宇宙射線中存在大量奇特的新粒子，亟待科學解釋。 1956年，他與李政道專注研究其中最奇特的一種粒子──如今被稱為「K介子」或「Ka子」。這種粒子最初是透過氣球搭載的探測器及山頂觀測裝置記錄的軌跡被發現的。有時，K介子會衰變為兩個較小的“π介子”，有時則衰變為三個。這一現象本身並不異常，但它的衰變方式似乎違背了「宇稱守恆定律」——而這一「鏡像對稱性」原則，長期以來被認為是支配物理世界的基本規律。1950年代，楊振寧與物理學家理查費曼的合照。圖片來源：SSPL／蓋蒂圖片社當時的物理學家不願接受「宇稱守恆定律不適用於這類核衰變」的結論，於是被迫提出「存在兩種K介子」的假設，並將它們分別命名為「θ介子」與「τ介子」。這兩種介子在其他方面完全相同，僅衰變方式不同。與許多理論物理學家一樣，楊振寧與李政道也懷疑這種「兩種介子」的解釋只是權宜之計——是為迴避棘手實驗結果而臨時提出的假設。 1956年春，當時任職於美國新澤西州普林斯頓高等研究院、並在長島布魯克海文國家實驗室兼職的楊振寧，前往紐約市與哥倫比亞大學的李政道進行定期會面。兩人在附近一家中餐館共進午餐時，直面了一個可能性：弱核力（核衰變的「驅動力」）可能不遵循鏡像對稱性。同年秋季，他們在《物理評論》期刊上發表了一篇具有里程碑意義的論文，提出了驗證這個猜想的方法。哥倫比亞大學物理學家吳健雄接受了這個挑戰。她在華盛頓國家標準局（現為美國國家標準與技術研究院）進行實驗，證實弱核力確實會破壞宇稱守恆。實驗顯示，當原子核衰變時，朝某一方向發射的電子數量多於另一個方向──對稱性並不成立。1957年，楊振寧（左）與李政道（中）共同獲得諾貝爾物理學獎。獲獎後，人們常將「李楊」或「楊李」並稱，彷彿他們是一個整體。圖片來源：美聯社斯德哥爾摩（諾貝爾獎評選機構所在地）的「慢節奏」流程罕見提速，1957年，這兩位物理學家被授予諾貝爾獎——這或許是史上「最快頒發」的諾貝爾獎之一。他們也是首批華裔諾貝爾獎得主。此後，人們常將「李楊」或「楊李」並稱，彷彿他們是一個整體，卻不知兩人的關係當時已出現裂痕。楊振寧於1922年10月1日（部分公開資料記載為9月22日）出生於中國合肥，位於上海以西約300英里處。他是楊武之與羅孟華夫婦五個孩子中的長子，父親楊武之是數學教授。楊振寧的童年與少年時期多在北京度過，但隨著抗日戰爭爆發，一家人逃往南方的昆明。 1940年，日軍為切斷英國向中國國民黨軍隊輸送物資的「滇緬公路」（公路終點為昆明），對楊家所在的庭院進行了轟炸。轟炸後，一家人遷往郊區。1944年，楊振寧從清華大學獲得碩士學位（抗戰期間，清華從北京遷址昆明）。不久後，他獲得獎學金前往美國，原本希望在哥倫比亞大學師從恩里科·費米——這位義大利裔物理學家曾主持首個成功的核鍊式反應實驗。楊振寧意外得知費米即將前往芝加哥大學參與「曼哈頓計畫」（研製原子彈的計畫），便隨之前往芝加哥。他後來在文章中寫道，正是費米教會他“理論必須與實驗緊密相連”，並告訴他“物理學需要一磚一瓦、一層一層地從基礎搭建起來”。在芝加哥，楊振寧與李政道重逢──兩人在中國求學時便已相識。在匈牙利裔「氫彈之父」愛德華·泰勒的指導下，楊振寧完成了博士論文，於1948年獲得博士學位。在芝加哥大學任教一年後，他前往普林斯頓高等研究院，師從時任院長羅伯特‧奧本海默。楊振寧曾回憶起與研究院最著名教員愛因斯坦的一次交集。當時他剛在《物理評論》發表一篇論文，愛因斯坦希望與他討論該論文。楊振寧表示，兩人交談了一個半小時​​，但自己「沒太聽懂對話內容」。“他說話聲音很輕，”楊振寧說，“而且，能與這位我仰慕已久的偉大物理學家近距離接觸，我太激動了，根本無法集中精力聽他講話。”在普林斯頓站穩腳跟後，楊振寧開始在布魯克海文國家實驗室度過暑期。在此期間，他與辦公室同事羅伯特·L·米爾斯合作提出了「楊-米爾斯理論」——這一理論成為現代粒子物理學的重要框架。他們藉鑑德國數學家赫爾曼·外爾提出的“規範場論”，創立了“規範原理”，解釋了量子物理核心領域中電磁力、弱核力與強核力的相互作用，尤其是“自相互作用”。2006年，楊振寧在石溪大學接受采訪時談及這一理論：“我們發表那篇論文時，沒人覺得它重要，我們自己也沒想到它會有這麼大影響力。但我們當時認為這個想法很美，數學結構也非常優雅，所以還是發表了論文。20年後，一系列實驗表明這個方向大致正確。又經過五年的研究，人們才明確：它大致正確。”與此同時，楊振寧還在與李政道合作——李政道在普林斯頓高等研究院工作一段時間後，前往哥倫比亞大學任職。從1956年開始，兩人共同發表了32篇論文。但兩人的合作關係逐漸出現緊張，最終在1962年分道揚鑣。讓李政道感到不滿的是，楊振寧有時會強調自己的“資歷”，因自己年長四歲而堅持名字排在前面。李政道在1986年的一篇回憶錄中寫道，“正是因為這一點及其他原因，我與楊振寧之間那種微妙的平衡被打破了。”多年後，楊振寧在2000年接受《新聞日報》採訪時，稱這次決裂是「一場悲劇」。楊振寧對自己的成就並非總是保持謙遜。在60歲生日前夕，一些仰慕他的同事提議撰寫論文，彙編成一本「紀念論文集」（Festschrift），以致敬他的學術貢獻。但楊振寧認為，一本收錄自己論文並附上解讀的集子會更有意義。在這本論文集中，他描述了諾貝爾獎級成果「宇稱不守恆」理論的起源，並將大部分功勞歸於自己。後來，李政道發表了截然不同的版本。1966年，楊振寧離開普林斯頓高等研究院，前往石溪大學擔任“阿爾伯特·愛因斯坦物理學教授”，並擔任該校“楊振寧理論物理研究所”（現名）所長。2009年，楊振寧在香港出席「邵逸夫獎」（科學獎）公佈儀式並行言。圖片來源：麥剋剋拉克/法新社-蓋蒂圖片社1971年訪問中國後，楊振寧開始重建舊時的聯絡。後來，他擔任香港中文大學數學科學研究所所長，並回到母校清華大學任教。 2015年，他放棄美國國籍，加入中國國籍。楊振寧的第一任妻子是杜致禮，兩人相識於中國－當時楊振寧在中學任教，杜致禮是他的學生。兩人結婚53年，杜致禮於2003年去世。除第二任妻子翁帆外，楊振寧的倖存者還包括與第一任妻子所生的三個子女（Franklin Yang、Gilbert Yang、Eulee Yang），以及兩名孫輩。在接受《新聞日報》採訪時，楊振寧表示，他懷疑物理學家永遠無法找到「萬物理論」（能解釋所有物理現象的統一理論）。“自然界極其微妙，”他說，“我個人認為，人類無法完全探究自然界的深層奧秘。畢竟，人類的大腦只有約1000億個神經元，怎麼可能與自然界的無限深度相匹敵呢？”迪倫·洛布·麥克萊恩對本文亦有貢獻。 （邸報）

享譽全球的物理學家、諾貝爾物理學獎得主，中國科學院院士，清華大學教授、清華大學高等研究院名譽院長楊振寧先生，因病於2025年10月18日12時00分在北京逝世，享年103歲。楊振寧先生1922年出生於安徽合肥，1929年隨父母來到清華園。 1938年考入西南聯合大學，1942年入清華大學研究院，1944年獲理學碩士學位，1945年作為清華大學留美公費生赴美留學，就讀於芝加哥大學，1948年獲博士學位後留校工作。 1949年加入普林斯頓高等研究院，1952年任永久研究員，1955年任教授。 1966年任紐約州立大學石溪分校愛因斯坦講座教授，創立理論物理研究所（現名為楊振寧理論物理研究所），並在該研究所工作至1999年。 1986年起受邀擔任香港中文大學博文講座教授。 1997年起任新成立的清華大學高等研究中心（現名為高等研究院）名譽主任，1999年起任清華大學教授。楊振寧先生是20世紀最偉大的物理學家之一，為現代物理學的發展做出卓越貢獻。他與米爾斯提出的「楊-米爾斯規範場論」奠定了後來粒子物理標準模型的基礎，被認為是現代物理學的基石之一，是與麥克斯韋方程式和愛因斯坦廣義相對論相媲美的最重要的基礎物理理論之一。他與李政道合作提出弱相互作用中宇稱不守恆的革命性思想，並獲得1957年諾貝爾物理學獎，共同成為最早獲得諾貝爾獎的中國人。他發現了一維量子多體問題的關鍵方程式“楊-巴克斯特方程式”，開闢了統計物理學和量子群等物理和數學研究的新方向。他在粒子物理、場論、統計物理學和凝聚態物理等物理學多個領域所取得的許多成就，對這些領域的發展產生深遠影響。他是十余個國家和地區科學院的外籍院士，獲頒國內外二十余所知名大學的名譽博士學位，也獲得了美國國家科學獎章、富蘭克林獎章、昂薩格獎、費薩爾國王國際科學獎、中國國際科技合作獎、求是終身成就獎等眾多榮譽。楊振寧先生畢生心繫家國，為祖國的科教事業作出了傑出貢獻。 1971年他首次回新中國訪問，掀起大批華裔學者訪華熱潮，被譽為架設中美學術交流橋樑第一人，後又向中央領導同志提議恢復和加強基礎科學研究。他親自募集資金設立“對華教育交流委員會”，持續資助中國學者近百人到美國進修，這些學者成為後來中國科技發展的中堅力量。他為促進國內科技交流和進步做了大量工作，為中國重大科學工程和科教政策制定建言獻策、發揮了重要影響。回到清華之後，他把高等研究院的發展作為自己的新事業，為清華大學物理學等基礎學科的發展和學校人才培養事業傾注了大量心血、作出了極大貢獻，對中國高等教育的改革發展產生了重要影響。楊振寧先生的一生，是探索未知的不朽傳奇，是心懷家國的永恆迴響。 「寧拙毋巧，寧朴毋華」是他的治學態度，也是他人生的態度。正如他鍾愛的詩句“文章千古事，得失寸心知”，楊振寧先生的百年人生是一部閃耀在人類群星中的千古篇章。楊振寧先生永垂不朽！ （人民日報）

新華社消息，享譽全球的物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者，中國科學院院士，清華大學教授、清華大學高等研究院名譽院長楊振寧先生，因病於2025年10月18日在北京逝世，享年103歲。世人皆知楊振寧偉大，卻很少人能解釋清楚，楊老到底偉大在那裡。「諾獎得主」這個份量十足的頭銜，完全不足以概括楊老一生的成就。美國物理學家、諾貝爾獎得主賽格瑞稱楊振寧是：「全世界幾十年來，可以算為全才的三個理論物理學家之一」。而關於他的學術貢獻，曾經有人打過這樣一個比喻：如果物理學是一座摩天大樓，那麼牛頓及其重力理論就是這座大樓的地基，霍金及其發現就相當於這座大樓的牆面。而楊振寧及其貢獻，則是貫通這座大樓底層到最頂層的電梯。有人說，把物理學家依照貢獻排名，楊振寧是唯一一位和牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋並列第一梯隊的中國科學家。他的一生，有榮譽，也有爭議。但他的偉大，毋庸置疑。沒有他，人類物理學可能永遠也無法到達頂端。1922年10月1日，楊振寧出生於安徽合肥的楊家大院。依輩分，他是「振」字輩。那一年，他爸爸楊武之在懷寧縣教中學數學，於是取了地名裡的「寧」。那時候，任誰也想不到，這個孩子長大後，竟會成為影響世界的物理學家。1956年，楊振寧與李政道兩人通過過去一些異常的實驗資料，共同提出「宇恆不對稱」定律。1957年，兩人憑藉這一物理學重大勘誤而奪得當年的諾貝爾獎。這是華人在歷史上第一次拿到諾貝爾獎這樣有份量的獎項。我們在無數次關於楊老的報導中聽到宇稱不對稱或宇稱不守恆這個名詞，但是楊老的這個最著名的成就是什麼意思呢？用大白話來說：就是宇宙中的物理定律並不完全是左右對稱的。我們在國中物理就學過自然界有四大基本的力：萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力。前四者都是嚴格的宇稱守恆的，然而，弱相互作用力並不是。用一個笑話說，就是大自然是一個輕微的左撇子，左手型的分子在作用中會有優勢地位。圖片來源：Chemistry World這意味著什麼？牛頓告訴我們，這個宇宙是對稱的，作用力等於反作用力，你打了我一巴掌，我的臉也就用同樣的力量打了你的手。愛因斯坦告訴我們，這個宇宙是守恆的，質量和能量可以互相轉換，原子彈可以裂變出能量，光射到了黑域裡會變成質量。然而，楊振寧告訴我們，世界並不完全是這樣的。大自然還有更多的奧秘等著我們去探索。圖片來源：Care2更不為普羅大眾所知的是，不僅只有1957年的諾獎與楊振寧有關，在之後的七屆諾貝爾物理獎中，都少不了楊振寧的參與。一個人的得獎並不可怕，可怕的是他帶了一群人得獎。楊振寧靠宇稱不守恆奪得諾貝爾獎，但他並沒有止步於此。相反，他高產得驚人，此後又陸續提出了「Yang-Mills規範場論」和「Yang-Baxter方程式」。先是楊振寧提出了“Yang-Mills規範場論”，再之後，才是7個諾獎是因為找到楊振寧的標準理論所預測的粒子而獲獎，例如丁肇中、希格斯。通過研究楊振寧提出標準理論獲得成就，而間接獲得諾獎的則是有幾十個。除了諾貝爾獎之外，還有６個菲爾茲獎是研究楊振寧的方程式而來的。可以說，沒有楊振寧的研究基石，往後的那些諾獎得主們，甚至找不到研究的方向。有才的人總是惺惺相惜。另一位偉大的科學家鄧農先，和楊振寧是同鄉及多年的同窗。他們一個人回國艱苦奮鬥，一個人在美國開疆拓土。鄧農先因為受輻射病重，楊振寧在美國為其不懈求醫問藥；楊振寧一有機會回國，要見的人就是鄧農先。直到楊老百年，依然掛念著這位老朋友。2000年的時候，《自然》評選了人類過去千禧年以來最偉大的物理學家，全人類總共只有20多人上榜。楊振寧先生在這個評選中名列18位，並且他是當時唯一一位還健存於世的學者。同榜單的其他人，都是我們在教科書上耳熟能詳的名字，包括牛頓，愛因斯坦，麥克斯韋，薛定諤，波爾，海森堡等等。足以見得楊老在物理領域的建樹。楊老的一生，不止於此。2003年，楊振寧回國。將自己畢生所學帶回國內，培養下一代人才。儘管已經90多歲，但他依然親自給本科生上課，用自己豐富的人生閱歷啟髮指引著這些中國科學界的未來人才。清華大學的物理系近年的學術成果，離不開楊振寧的大力支援。在楊老的支援下，僅僅三十年的時間，清華的物理科研水準跨越式前進，成為中國離世界頂尖大學水準最近的物理系。90年代清華物理係人才貧瘠、資金也不足，有時候甚至請不到一流的研究者來組建團隊。楊振寧見狀，動用個人關係，從別的地方挖來了不少了專家任教。著名力學、數學、天體物理學家林家翹，圖靈獎得主、美國國家科學院院士姚期智等皆在此列。正是楊振寧帶回的這些科研人才，為中國日後的理論研究奠定了堅實的基礎。楊振寧老先生從未停過講學的腳步。 95歲高齡，在香港中文大學擔任教授。清華IAS的建立以及凝聚態和冷原子領域方面，都與楊振寧先生有分不開的關係。而凝聚態和冷原子恰恰也是我朝彎道上趕上世界水平的領域。除此之外，楊振寧先生一直致力於培養中國優秀學生發展物理。1978年3月，在楊振寧等人的倡導下，中科大成立首期少年班。1980年，楊振寧在紐約州立大學石溪分校發起成立“與中國學術交流委員會”，資助中國學者前往該校進修。1983年12月28日，楊振寧向鄧小平建議：「國外認為，搞軟件15—18歲較有利。」由此，科大少年班設立了電腦軟件專業。1984—1986年，楊振寧倡議的「億利達青少年發明獎」、「吳健雄物理獎」和「陳省身數學獎」相繼成立。1997年，在楊振寧建議下，清華大學決定根據普林斯頓高等研究院的經驗，成立清華大學高等研究中心。楊振寧把在清華的薪水都捐了出來，用於引進人才和培養學生。前人栽樹，後人乘涼。正是楊老的悉心栽培，中國物理學的這棵青青小苗，才能成長為能夠遮天蔽日的茁壯大樹。於科學，楊老奉獻了畢生精力；於國家，楊老忠貞不二，為祖國的物理學發展鋪路奠基。楊老一生，體會了戰爭的顛沛流離，經歷了國籍的幾度變遷，最後終於回到了自己的祖國。在抗日戰爭時期，他在西南聯合大學讀完了本科和碩士，此後1945年考取公費留學赴美，就讀於芝加哥大學。1949年進入普林斯頓大學做研究，也是在這裡遇到了李政道，也就是和李政道一起，共事了十多年，成果豐厚。當時的院長奧本海默說，他最喜歡看到的場景，就是楊和李走在普林斯頓的草地上。令人遺憾的是，楊和李攜手獲得諾貝爾獎之後不久分道揚鑣。個中緣由，我們無法得知。但直到楊振寧百歲時，他仍表示李政道是自己最成功的合作者，決裂是此生最大的遺憾。圖片來源：解放日報雖然取得了巨大成就，楊老的一生，也存在爭議和批評。外界對於楊老的批評大多出於兩點，一是曾入美國籍。這被不少人視為對祖國的背叛和不忠。然而他們沒有看到，1971年，中國關係剛解凍之時，楊老是第一個回國探訪的科學家。早在釣魚島事件爆發前，楊振寧更公開表示過，釣魚島是中國的領土。另一件，則是在82歲高齡之時，娶了28歲的妻子。這是楊老的第二段婚姻。他的第一任妻子杜致禮，於2003年因病去世。生前兩人感情一直都很好。舊照而後面那段忘年戀，在當時引發的罵聲不絕於耳。但兩人堅持自己的感情，不顧外界非議，攜手走進婚姻。如今18年過去，時間驗證了兩人的感情。在楊老一個世紀的生活和半個世紀的研究中，爭論和榮譽並存。無可置疑的是，無論是從世界物理學角度，或是從中國學界角度，楊振寧都稱得上是世上最偉大的物理學家之一。楊老這一輩子，對家庭，忠貞不二。對國家，無愧於心。對他最愛的物理事業，更是燃燒了一生的能量。也只有當國人充分認識到楊振寧對全人類的功績，並且珍視楊老這樣的科學泰斗時，民族才更有希望。楊老，一路好走！ （留學生日報）

10月18日，世界知名物理學家、諾貝爾獎得主楊振寧先生，在北京與世長辭，享楊先生與李政道先生共同提出宇稱不守恆理論，並共同榮獲1957年諾貝爾物理學獎，成為最早獲此殊榮的中國科學家。他與米爾斯先生共同創立的“楊-米爾斯規範場論”，是現代粒子物理標準模型的基石，深刻影響了物理學發展。他將自己歸還於宇宙，但把理解宇宙的線索留給了世界。大師隕落，舉世同悲。我們重新發布這篇楊振寧百歲時的紀念文章，緬懷大師。楊振寧開車去紐約看李政道。那是1956年的四月末或五月初，紐約最好的季節，暖風吹拂，花葉紛披。他在哥倫比亞大學接到李政道，然後一同去附近覓食。他們步行到白玫瑰咖啡館，邊喝咖啡邊討論；出了咖啡館又去了一家中國飯館，邊吃午飯邊爭執；最後他們一併回到李政道的辦公室，在黑板上寫寫畫畫，到那天結束時，他們已經知道需要做些什麼——翻閱過往所有關於弱相互作用的實驗，看看恆到底有沒有跟“宇稱守”相關的證據。記憶在這裡出現了分岔。楊振寧（左）和李政道（右）｜sciencephoto.com很多年後，李政道記得是自己先想到了關鍵處，靈感來自他先前與同事斯坦博格的討論，好幾個做宇稱不守恆分析的實驗物理學家在論文裡只感謝了他就是明證。楊振寧一開始強烈反對，聽他分析後，楊振寧才信服並加入一起研究。楊振寧記得是他自己先想到了關鍵處，靈感來自他1948年和1954年發表的兩篇論文，李政道一開始並不相信，是他條分縷析說服了李政道。對同一件事，不同的參與者有著截然相反的記憶。這事並不罕見。記憶不是靜靜躺在腦中某處，能被完整取出又完整放回的事物。而是每回憶一次，就在腦中「重新建構」一次。每重構一次，就多少受當下的心境而扭曲一次。楊李二人想必無數次回憶過這段歷史，他們的記憶也在這次次各自重構中越行越遠。發生這次討論的1956年，楊振寧記得當時他和李政道每周規律互訪，他每周四去哥倫比亞大學看李政道，李政道則每周二去普林斯頓見他。李政道記得兩人當時已經有了心結，沒有進行合作研究，也不常見面，每周互訪是宇稱不守恆發表後才開始的。李楊討論的中國飯館，楊振寧記得是上海飯館，李政道記得是天津飯館。宇稱不守恆的諾獎論文，是誰寫的初稿？楊振寧記得他當時嚴重背痛，臥床休養，於是口述了論文，讓妻子杜致禮寫成了初稿——當然，複雜的公式是楊振寧自己後來加的。初稿交給李政道，李政道做了幾處修改，後交由楊振寧所在的布魯克黑文實驗室一位秘書打字投稿。李政道則記得，論文初稿是李政道自己執筆寫的，李政道的秘書負責將手稿轉為打字稿。楊振寧收到論文初稿後，只將標題改為疑問句。但接收論文的《物理評論》不欣賞問句標題，所以最後依然用了李政道擬的標題《弱相互作用中的宇稱守恆質疑》。楊李兩位科學家，因為這個發現而共同登上諾貝爾頒獎台，也因為這個發現而割席斷交。很多人曾經希望有生之年能重歸於好。但也有人認為，楊李的個性都是如此之強，關係又如此親密，早晚要分道揚鑣。共同獲得諾獎的楊振寧（左）和李政道（右）｜nobelprize.org生子當如“楊大頭”楊振寧有兩個生日。9月22日，這是楊振寧赴美留學時證件上誤寫的生日，諾貝爾獎官網上寫獲獎者生平時，採用的也是這個日期。10月1日，這是他真正的生日。 1922年10月1日，楊振寧出生於安徽合肥的楊家大院。按照輩分，他是「振」字輩。那一年，爸爸楊武之在懷寧郡教中學數學，於是取了地名裡的「寧」。很巧的是，楊振寧一生中最重要的兩篇論文，也都發表在10月1日。令他獲得諾獎的《質疑弱互動中的宇稱守恆》，發表於1956年10月1日。可能是他最重要發現的《同位旋守恆與同位旋規範不變性》，發表於1954年10月1日。1922年11月，楊振寧一個月大的時候，愛因斯坦來到中國旅遊，並在上海得知了他自己獲得了1921年的諾貝爾物理學獎——不是1922年的，因為1921年的諾貝爾物理學獎延遲了一年發，真正1922年的諾貝爾物理學獎頒給了玻爾。1922年，諾貝爾物理獎頒發了兩次，楊振寧0.1歲，愛因斯坦43歲。 27年後，他們將在普林斯頓高等研究院成為同事。他們也將有一個共同點：獲得諾貝爾物理學獎的研究，並不是他們最重要的發現。而他們所做的最重要發現，是可以相提並論的存在。但不必等到那麼多年後，楊振寧的才華就已經顯露人前。最早注意到的是他的父親楊武之，他發現楊振寧念書毫不費力，在楊振寧的一張童年照片背後寫了句話，「寧兒似有異稟」。1929年，楊武之去清華大學擔任數學系教授，楊振寧也隨著父母在清華園住下。那時候他綽號叫“楊大頭”，一是因為他頭真的大，二是因為他算是個孩子頭。楊振寧是長子，和弟弟妹妹年紀差得比較大，所以有時也擔起弟弟妹妹的管教之責。如果弟弟妹妹表現好，他就幫他們記一顆紅星，到了周末，一顆紅星可以用來兌換一顆花生米。不過楊振寧出國後，有些花生米就沒有兌現，堪稱一種楊氏騙局。楊振寧是那種「別人家的孩子」。曾任復旦大學校長的女物理學家謝希德記得，小時候父親謝玉銘拿「楊武之子」來教育他們不要貪玩，要好好學習。有一回楊武之跟華羅庚吵架還說，我這輩子數學趕不上你，但將來我兒子一定要超過你。1938年，抗戰開始，清華、北大、南開在昆明成立了西南聯合大學，楊武之去那裡任教，楊振寧也隨之到了昆明。「楊大頭」的傳奇依然延續。 16歲時，高二的楊振寧直接報考西南聯合大學，全國兩萬考生，他名列第二。報名時他甚至還沒學過高中物理，所以報了西南聯大的化學系，但後來接觸到物理覺得有趣，於是很快轉去了物理系。楊振寧的大學准考證｜wikimedia commons西南聯大隻存在了八年，畢業了三千多人。這三千多人裡，出了許多世界一流的學者。除了楊振寧，還有李政道、鄧農先、茱光亞、黃昆…等。西南聯大的教授們更是群英薈萃，給楊振寧上語文課的是朱自清、聞一多、王力；給他上物理課的是周培源、趙忠堯、吳有訓。教授們輪流上課，講本人研究最深、最有心得的部分。楊振寧的學士論文，是在吳大猷指導下寫的，吳大猷讓他注意到了對稱原理。他的碩士論文，是在王竹溪指導下寫的，王竹溪讓他關注了統計力學。對稱與統計力學，是楊振寧一生深耕的方向。一個科學家能在研究生涯之初，就接觸到一生的課題，可以說是幸運無比了。在西南聯大，楊振寧仍以讀書好出名──物理100分，微積分99分，是全校成績最好的。和楊振寧一起在西南聯大上過課的翻譯家許淵衝記得，那時寫英文短文，自己是第二名。楊振寧是第一名。同在西南聯大讀書的歷史學家何兆武，也曾經看過楊振寧和黃昆——這兩人當時已經是西南聯大有名的才子——在茶館議論。黃昆問：“愛因斯坦最近發表的那篇文章，你覺得如何？”楊振寧把手一擺，不屑地說：“毫無originality （創新），是老糊塗了吧。”何兆武當時暗自乍舌，心想這傢伙好不狂妄，但又覺得，也許就得有這種氣魄，才能超越前人呢？黃昆後來考取了庚子賠款留英，學成後回國，成為中國半導體的頂尖人物之一。物理學家黃昆和他的學生｜wikimedia commons以「小環境」來說，楊振寧可以說是幸運至極，父母感情甚篤，弟弟妹妹友愛，身邊環繞著良師益友。他回憶說，自己在科學研究上也是生逢其時，中國的現代科學，是在三、四十年裡從無到有，硬生跨了三大步。 1919年五四運動時，中國幾乎還沒有自己的自然科學研究事業。到他出生時，已經有從國外回來的中國留學生，在各地辦大學。等到他上小學時，中國已經能培養出和國外程度相當的本科生。到他上中學時，清北等名校已經有了一批國外回來的博士，可以培養出與國外程度相當的碩士生。到他上西南聯大時，西南聯大已經可以培養與國外水準相當的博士生。但從國家的「大環境」來說，楊振寧則身處「長夜」。山河破碎的陰影，時時籠在他與家人的頭上。 6歲前，他和母親住在合肥（父親當時在芝加哥大學讀數學博士），軍閥混戰打到合肥，他們就要躲到鄉下或外國教會辦的醫院裡。他甚至記得3歲時有一次「跑反」回來，在家裡角落看到一個子彈洞。長大後在昆明時，也常常遇到日寇的空襲，他18歲那年秋天，日軍空襲炸掉了楊家的房子，幸虧全家及時躲進了防空洞，安然無恙，但家當是沒有了。幾天後，楊振寧帶著鐵鍬回去挖家廢墟，挖出幾本還能用的書，便欣喜若狂。當時沒有什麼娛樂，楊振寧就和玩伴熊秉明（熊後來成了畫家）合作土電影，熊秉明畫連環畫，楊振寧搞裝置——在舊的餅乾筒裡裝個燈泡，筒口安個放大鏡，連環畫在放大鏡前抽過，牆上就出現會動的畫面。他們做了一個土電影，畫的是日本飛機轟炸帶來的家破人亡。楊振寧後來將自己的文集定名為《曙光集》《晨曦集》，意思是，中華民族終於走完了那個長夜。千秋恥，終已下雪。見仇寇，如煙滅。惟中國家，亙古亙今，亦新亦舊。楊武之曾教給楊振寧一首歌《中國男兒》：「中國男兒，中國男兒，要將隻手撐天空。睡獅千年，睡獅千年，一夫振臂萬夫雄…”這首歌，楊振寧常唱。於是周圍的人記住了一件事，楊振寧唱歌很大聲，很難聽。置身物理眾神殿從西南聯大畢業後，楊振寧考取了庚子賠款留美的公費留學。 1945年8月28日，是他動身的日子。那天一大早，楊振寧離開家，弟弟妹妹依依不捨，母親十分平靜、沒有流淚，父親則陪他去公車站。上了公車，楊振寧就開始和同去美國的同學討論飛行路線。等了一個多鐘頭，車子還沒發動。有人示意楊振寧往窗外看，他一看才驚覺，父親居然一直等在那裡，沒有離開——「他痩削的身材，穿著長袍，額前頭髮已顯斑白。菜餚見他滿面焦慮的樣子，我忍了一早晨的熱淚，一時迸發，不能自已。”楊振寧一家那時赴美的旅程十分波折，楊振寧先從昆明搭飛機到印度加爾各答，在那裡等了兩個多月，才登上了美國海軍的運輸船。那艘船要運載幾千個美國士兵從東南亞返回美國，順便留了一兩百個床位給普通百姓，楊振寧與同學們便是「普通百姓」中的一員。1945年11月24日，離開昆明的三個月後，楊振寧終於在紐約哈德遜河的一個碼頭下了船。他先花了兩天熟悉環境，買些日常用品，第三天，就興致勃勃地去哥倫比亞大學找他心目中的偶像——物理學家費米。結果晴天霹靂，費米居然已經不在哥倫比亞大學了。楊振寧四處打聽，從紐約追到普林斯頓，又從普林斯頓追到芝加哥大學，終於等到費米了。在西南聯大時，楊振寧已經形成了對科學研究的品味。並不是所有大科學家的風格都能讓他佩服，例如他就不太能與發現測不準原理的海森堡共鳴。他最欣賞愛因斯坦、狄拉克、費米三位，單刀直入，正中要害，從複雜現像中提煉出簡單精神，再用數學方式表達出來。這三位的狀況楊振寧都考慮過：愛因斯坦年紀大了，幾乎不招研究生，狄拉克還在英國劍橋，倒是費米為了逃離義大利的反猶太主義，已經到了美國。費米是中微子的命名者，原子彈的設計者之一，理論和實驗上都是超一流學者。對於非常複雜的物理問題，他可以丟開細節，分析本質，再加上幾個數量上的估計，在半小時裡就能給出解決問題的清晰思路——這種對困難問題做個快速估算數量級的方法，現在被稱為“費米估算”。當時在美國的洛斯阿拉莫斯實驗室，費米和馮·諾依曼是兩位齊名的“賢哲”，其他物理學家無論遇到什麼難題，都可以拿去問他們。美國試爆第一枚原子彈時，費米在9千公尺外的基地等著，手裡預先握了一些碎紙片。爆炸的閃光一出現，他便鬆手讓碎紙片落下——如果沒有衝擊波，紙片會落在他腳邊，但當爆炸的衝擊波到達時，就會帶動空中的紙片發生幾釐米的位移。費米根據自己距離爆炸點的距離，以及紙張被推動的距離，便準確估算出了那個原子彈的能量大概兩萬噸TNT炸藥。1946年，楊振寧成功“追星”，在芝加哥大學見到了費米。費米對楊振寧的物理功底也十分認可，有時候費米出差，甚至讓楊振寧代他給研究生上課。但出於政治因素，楊振寧沒法當費米的研究生。那時候，芝加哥大學還沒蓋好要做粒子物理實驗的迴旋加速器。費米則在美國的阿爾貢國家實驗室做實驗，那裡是美國進行「曼哈頓計畫」的地方，有許多機密，基本上只收美國籍研究者。楊振寧一個初來乍到的中國人，絕無可能去那裡做研究。科學沒有國界，但科學家都有祖國。楊振寧下一次深刻意識到這一點，是1950年後中美交惡，杜魯門總統下令，所有在美國取得博士學位的人不可返回中國。他離開中國那一刻，從未想到自己要26年後才能再踏上故土。回到1946年，費米把楊振寧推薦給了愛德華泰勒教授。泰勒的特點是想像力豐富，直覺強，想法多又敢講。想法多到什麼地步呢？當年他參加美國的原子彈計劃，但想法過於發散，今天一個想法，明天又一個新想法，跟他合作的人都叫苦不迭。奧本海默就發揮了一下管理的藝術，讓泰勒獨自去做氫彈——結果，泰勒就這麼成了「氫彈之父」。雖然泰勒的直覺裡90%可能是錯的，但他不怕犯錯，反正有10%正確的突破就足矣。費米則是泰勒的知己兼「翻譯」。在討論會上，常常是泰勒先說一通自己的直覺和想法，然後費米站起來補充說，“泰勒要表達的意思是這樣的……”楊振寧後來回憶說，「泰勒和費米不同的地方是，費米講出來的見解通常對的多，而泰勒所講出來的見解多半是不對的。按照中國傳統，你要是對某個問題沒有完全懂，就不要亂講話。人們認為亂講話是不好的，而且總亂講話的人一定是不可靠的方向。美籍義大利裔物理學家費米｜wikimedia commons跟著泰勒做了一陣子，楊振寧思想又波動了，找泰勒說，“我總得回中國去。我覺得中國需要的是實驗物理，所以我要做這方面的工作。”於是楊振寧去了塞繆爾·艾裡森的實驗室，這個實驗室當時正在建造一個40萬個電子伏的加速器，準備用來做一些低能量核子物理實驗。楊振寧參與了加速器的建造和此後的實驗。在艾裡森實驗室，楊振寧有了兩個領悟，一是瞭解實驗物理學家在做什麼，二是領悟到，自己動手是不太行的。說起來，楊振寧小時候手工就不太行，有次他用泥做了一隻雞，拿去給父母看。父母說：「 做得很好, 是一隻藕吧？」長大了做實驗，也是「害人害己」。艾裡森實驗室當年甚至流傳一個笑話，說「那裡炸得乒乓響，那裡準有楊在場」（Where there is a bang, there is Yang.），雙押。有個美國同學叫瓊辛頓，後來移居中國，改名叫寒春。有一次楊振寧做實驗時，不慎用高壓電的器材觸到了寒春的手，寒春自此手上留了一道疤，而且一見到楊振寧在做實驗就有些害怕。那時候加速器電路常常出問題，又會漏氣，有個叫阿諾德的同學，往往兩分鐘就找到漏氣處，而楊振寧花上兩小時還找不到。楊振寧請教阿諾德尋找的訣竅，阿諾德也解釋不出。最後楊振寧只好放棄說，「有些人對實驗有直覺的瞭解，而我是沒有的」。在艾利遜實驗室做了一年半，楊振寧沒做出什麼結果，倒是注意到泰勒有個直覺猜想，這個猜想可以用數學裡的群論表示出來，就在閒時寫了個簡單的證明文稿給泰勒。泰勒問他，是不是實驗不太成功。楊振寧承認是。泰勒說，要不要就用之前那篇證明文稿為基礎，寫篇理論物理論文吧，一樣可以博士畢業。楊振寧回去痛苦地想了兩天，決定接受這個建議。他如釋重負，他朋友也如釋重負，說，這恐怕是實驗物理學的幸運。楊振寧就回去寫了一篇只有3頁的論文，拿去給泰勒看。泰勒說這論文挺好，但是當博士論文是不是應該長一點呢，你再把它推廣一下怎麼樣？幾天后，楊振寧交了一篇7頁的論文。泰勒忍不住說，能不能再詳細一點？幾天后，楊振寧交了一篇10頁的論文。泰勒欲言又止，雖然論文依然偏短，但的確很優秀。 1948年，楊振寧拿到了芝加哥大學的物理博士學位。楊振寧的導師泰勒｜wikimedia commons楊振寧的這篇博士論文，到宇稱不守恆，再到後來的楊-米爾斯規範場理論，其實都是關於「對稱性」的工作。費米和泰勒是楊振寧接觸現代物理「眾神」的開始。此前，他遇到的是能宣講教科書的老師，此後，他開始越來越多地遇見改寫教科書的人物。他向「眾神」學習，接受「眾神」的挑戰，最後成為「眾神」裡的一員。普林斯頓最美的風景身為長子的「楊大頭」在對待小兄弟們時，某種意義上是以「保護者」自居的。鄧農先比楊振寧小2歲，兩人在北京念崇德中學時認識，一起閒聊，一起聽貝多芬的《英雄交響曲》，一起讀牛頓的《自然哲學的數學原理》，先後考進了西南聯大的物理系。 1948年，楊振寧的弟弟楊振平和鄧農先同去美國，兩人都是自費出國，所以十分拮据。鄧農先後來只花了一年多就飛快讀完博士，拿到博士學位9天後就坐船回國。當時楊振寧剛拿到博士學位，在芝加哥大學留校當講師，月薪是375美元。他幫鄧農先申請了普渡大學，也資助了一些鄧農先出國的經費。對自己的弟弟，他每月拿出自己月薪的三分之一，給楊振平當生活費。楊振平自己都覺得，楊振寧待他可說是「長兄如父」。後來跟楊振寧合作“楊-米爾斯方程式”的米爾斯也說過類似的話，“富蘭克（楊振寧的英文名）待我就像一個父親。”wikimedia commons1946年秋天，20歲的李政道來到美國攻讀研究所。他與楊振寧親如兄弟的日子就此展開。楊李二人在國內沒有來往，但可以算是同門師兄弟。 1942年，吳大猷指導楊振寧寫了學士論文。 1945年，楊振寧出發前往美國的那一年，一個胖胖的十幾歲孩子找到吳大猷自薦，正是李政道。吳大猷發現李政道的確是物理奇才，便將他錄進西南聯大，又在李政道大二時，推薦他到美國留學。李政道先陪吳大猷的太太去芝加哥大學找楊振寧。到了那兒不久，李政道就同樣入了芝加哥大學的研究生院。和楊振寧一樣，李政道也很快顯現出他的天賦和勤奮，而且他也很希望能拜師費米——和楊振寧不同的是，他成功了。費米博學謙和，是個極好的老師，李政道在他指導下獲益匪淺。當時李政道常與三個研究生往來——同樣師從費米的斯坦伯格；師從泰勒、但和李政道共用辦公室的羅森布魯斯；還有師從泰勒的楊振寧。 1949年，李政道發表了自己的第一篇論文，就是與楊振寧和羅森布魯斯合寫的。楊振寧和李政道還聯合另外幾個物理系研究生一起“不務正業”，參加了一家芝加哥報紙舉辦的字謎競賽，第一名可以得到五萬美元獎金，這群高材生一路凱歌到最後一輪決賽，發現題目裡有個規則模棱兩可，可做兩種解釋，於是他們根據兩種解釋提出了兩組獎金——結果因為提出了資格過多的獎金，於是他們根據兩種解釋提出了兩組獎金——結果提出了數量失解，損失。有一年放假，楊振寧、李政道，再加上另一個中國留學生凌寧，三個不會開車的人合買了一輛淺綠色的二手雪佛蘭。楊振寧先去找羅森布魯斯教他開車，然後他再教李政道和凌寧，最後三個人都考了駕照，就立刻開著這輛車去美國西部自駕遊。他們一路從芝加哥開到舊金山，又開到大峽谷，在大峽谷裡差點遇了次險。李政道對這事的回憶是，出發前，楊振寧建議三人按比例出錢買那輛車子，等回來後，再由李政道一人出錢買下車子。李政道欣然同意，旅行回來後就把楊和凌出的錢還給了他們。後來楊振寧在傳記裡提到這部“三人合買的車”，李政道再回想當年的事情，硬是又琢磨出一番滋味來。這事還有個後續。差不多40年後再聚時，羅森布魯斯才告訴楊振寧，他教楊振寧開車時，自己還沒有駕照。1949年，楊振寧有了一個去普林斯頓高等研究院的訪問機會。普林斯頓高等研究院1930年成立，目標是「追求真理」。這裡的研究者不需要教課，唯一的任務就是思考自己的課題。楊振寧去那裡的時候，研究院的院長是「原子彈之父」奧本海默，終身研究教授約有20位，愛因斯坦也是其中一人。費米曾經跟楊振寧說：「普林斯頓高等研究院很不錯。但不宜長久待在那裡。因為那兒有點像古代修道院，研究方向太理論化，很容易向形式主義轉變，最後與物理學的實際問題脫離關係。」他建議楊振寧在那裡做一年博士後，再回歸芝加哥大學。楊振寧覺得費米所言有理，然後在普林斯頓高等研究院待了十七年，做出了他一輩子最重要的幾項研究發現。在普林斯頓研究院待了兩年後，楊振寧也將李政道也找去了普林斯頓高等研究院。那時李政道已經從費米那裡博士畢業，畢業論文是《白矮星的含氫量》。畢業後，他先去了威斯康辛的天文台，跟著後來也是諾獎得主的錢德拉塞卡爾做研究，據說做的不是特別愉快。兩個人都有點獨斷的暴脾氣。錢德拉塞卡爾是這樣的人：學生們如果知道他在辦公室裡，都不走途經他辦公室的近路，而情願繞更遠的路走。李政道後來在哥倫比亞大學，也是研究生口中的一霸。後來也拿了諾獎的史蒂文·溫伯格當年在哥倫比亞大學讀研，說李政道演講的時候，他都不敢中途去上個廁所。同樣是後來拿了諾獎的丁肇中也記得，自己1963年見到李政道，跟他講自己的博士論文，李政道聽了幾分鐘，就跟丁肇中說，你做的工作裡面沒有多少物理。兩個暴脾氣的人一共相處了8個月。李政道就跳槽去了加州大學柏克萊分校，楊振寧當時也寫了推薦信給他。沒多久，楊振寧又向奧本海默推薦了李政道，於是李政道也來了普林斯頓高等研究院。兩人比鄰而居，楊家住在古德曼路3F，李家住在3E。兩人一起工作，很快合寫了兩篇統計物理學的論文。兩個孩子也在一起玩，還拍過一張兩個家庭的大兒子在一起洗澡的照片。1957年10月，楊李兩家人在普林斯頓高等研究院那兩篇合作論文也引來了愛因斯坦。愛因斯坦讀到那兩篇統計物理學論文，主動約他們問一些相關的細節。楊李二人終於第一次和愛因斯坦相約見面。此前他們謹慎克制地不去打擾那個神一般的物理學家，以至於楊振寧自己跟愛因斯坦甚至沒有一張合影，倒是他的大兒子楊光諾有一次和愛因斯坦遇上，合照了一張。那是一場粉絲的偶像見面會。楊振寧當時情緒過於激動，過後幾乎想不起具體和愛因斯坦談了些什麼，只記得愛因斯坦說話聲音很低，英語有口音，還夾雜了不少德語詞彙。李政道則記得更多談話內容的細節，他本來想帶手頭上的一份愛因斯坦作品《相對論的意義》請他簽名，但最終沒這麼做，為此後悔良久。分別時，愛因斯坦握了他的手說，「祝你們未來在物理上成功。」愛因斯坦的手又大又溫暖。還有，楊振寧後來回憶這次會面，竟然忘了李政道也是一同去的，真是有趣。奧本海默那時候正想改革普林斯頓高等研究院，他不喜歡研究院裡總是散落著一個個孤零零的老頭子，沉默徘徊著思考自己的難題。他希望一是多招點年輕人，二是促進研究院裡面的合作與交流。楊李二人正是奧本海默理想的圖像。奧本海默曾說，他看到楊李走在一起，便心生驕傲。兩個極端聰明的年輕中國人在一起，語速極快地激烈討論，他們用黑板和紙筆推演，甚至用手指在空氣中凌空計算。許多物理學家都對這一幕印象深刻。這樣的親密合作，持續到他們因宇稱不守恆而共同獲得諾貝爾獎。宇稱不守恆要說“宇稱不守恆”，還得從“θ-τ粒子之謎”講起。1950年代，實驗物理學家用高速質子去轟擊各種物質，然後記錄產生的各種「奇異粒子」。 θ粒子和τ粒子就是這樣發現的。從各種實驗數據來看，θ粒子和τ粒子的許多性質都相同，它們的壽命差不多，質量差不多，電荷一樣，自旋也一樣。但是，θ粒子會衰變成2個π介子。 τ粒子則會衰變成3個π介子。到底是同一種粒子發生了兩種衰變，還是自然界裡真的存在幾乎一模一樣的「雙胞胎粒子」？楊振寧打過一個比方，那時候所有物理學家就像在一間漆黑的屋子裡摸索出口，所有人都堅信出口一定存在，但到底往那個方向找呢？楊振寧和李政道摸索的方向，是物理學「眾神」們雖然也想到過、但卻不相信會成功的方向。楊振寧和李政道在普林斯頓高等研究院的辦公室裡討論問題｜普林斯頓IAS說實話，物理學家們希望這兩粒子其實是同一種，但根據當時被廣泛認可的物理定律去分析，無論如何都會得到「不可能是同一種粒子」的結論。在“當時被廣泛認可的物理定律”裡，有一條就是“宇稱守恆”，可以理解為“物理過程遵守鏡像對稱”，一個物理系統跟它的鏡像，應該能遵守同樣的物理定律，形成左右對稱的過程。楊振寧打過一個「鏡中人」的比喻，假如有個人活在鏡中世界裡，他的心臟長在右側，其他內臟也都長在和我們相反的一側，構成他身體的分子也都是我們世界分子的鏡像……那麼，他的身體應該能遵從同樣的物理定律，和我們的身體一樣有效地運作。鏡像對稱，天經地義。在先前無數的物理實驗裡，「宇稱守恆」也從未讓物理學家失望。這就是為什麼許多物理學家不願意質疑這條規則。拿了1945年諾獎的著名毒舌物理學家泡利就說，「我不相信上帝是個左撇子。」著名的費曼也勸過想做實驗檢驗此規則的拉姆齊（Norman Ramsey）說，「那是個瘋狂的實驗，不要在那上面浪費時間。」費曼還建議以10000 : 1來賭這個實驗絕不會成功。與大多數物理學家背道而馳，提出「宇稱可能不守恆」就需要足夠的勇氣了。更難的是，怎麼證明「宇稱發生了不守恆」？楊振寧和李政道的靈光一閃就在於此。他們想到，全世界一共有四種基本相互作用──引力互動作用、電磁相互作用、強相互作用（把原子核聚在一起的那種力）、弱相互作用（讓放射性同位素衰變的那種力）。先前支援「宇稱守恆」的實驗，都和前三種基本作用有關。他們花了三星期，做了大量的計算，發現在弱相互作用的衰變實驗裡，可能反應「宇稱不守恆」的項恰好被消除了。現在只要再做一些針對性的新實驗，就能知道，弱互動到底遵不遵從「宇稱守恆」？從那次紐約聚餐，到寫出諾獎論文《弱互動中的宇稱守恆質疑》，只花了兩個月左右。 1956年6月底論文寫完，10月初論文發表。在論文裡，楊李二人列出了一大堆實驗的詳細介紹，並說明這些實驗可能證明宇稱不守恆。現在，他們需要的就是等待慧眼識珠的實驗物理學家，用實驗結果證明或否定他們的猜測。英雄識英雄，當屬吳健雄。吳健雄是李政道的哥倫比亞大學物理系同事，當時已經定好了聖誕期間闔家出遊的遊輪船票，但是她憑著對物理學的直覺意識到了驗證“宇稱不守恆”的重要性，於是她讓丈夫一個人去坐遊輪，而自己留下來與同事們一起做實驗。1958年，吳健雄於哥倫比亞大學｜Smithsonian Institution @ Flickr Commons泡利聽說了這事，他跟吳健雄共事過，非常尊重這位“對核物理的興趣簡直濃厚到了令人難以想像的程度”的科學家，於是跟另一個物理學家坦默爾（GMTemmer）說，“像吳健雄這麼好的實驗物理學家，應該找些重要的事去做，不應找在這種顯而易見的事情上稱誰實際上，在找對了方向以後，實驗推進得很快。 1957年1月4日恰逢星期五，是哥倫比亞大學物理系傳統的“中國菜午餐日”，在聚餐時，李政道當著十幾個物理學家興奮地宣佈，吳健雄給他打了電話，說她的初步數據表明了一個“驚人的效應”。李政道的同事萊德曼（Leon M. Lederman）聽了後忍不住反覆琢磨，那天的聚餐他都心不在焉。一回到實驗室，他就開始做另一個可以驗證宇稱不守恆的實驗，只花了3天就得到了結果——實在是太簡單、太明確、太成功了，甚至比吳健雄的實驗結果還要顯著，只可惜應了他的名字，終究來得慢了一步。1月8日早上6點，萊德曼打電話給李政道說，“宇稱完蛋了。”「θ-τ粒子之謎」當然也迎刃而解－它們是同一種粒子，只是衰變成了不同宇稱的產物。不過此時，這個「謎」本身反而沒那麼重要了。消息像野火一樣在物理學家間蔓延，燒得他們坐立不安。奧本海默給楊振寧發了電報，「走出了房門」——指的是楊振寧那個「在黑屋子裡摸索」的比方。哈佛大學的首席理論物理學家施溫格（Julian Schwinger）打聽後說，「我要向大自然致敬！」1月15日，哥倫比亞大學物理係史無前例地為這個發現舉行了一次新聞發布會，在會上，諾獎得主拉比（Isidor Rabi）鄭重宣告，「一個相當完整的理論結構將來從根本上知道這些碎片如何，我們不知道這些碎片。就連泡利也不得不認輸，1月27日他給自己的學生、在MIT的物理學家魏斯科普夫（Victor Weisskopf）寫信說，“幸好我沒有真的和人打賭，要不我可能會輸一大筆錢……上帝可能是個左撇子。然而，當他強烈地表現他自己時，他仍然是左右對稱的。”物理學家薩拉姆（A.Salam）打過一個比方來形容“宇稱不守恆”有多麼不可思議，“當作家們描寫獨眼巨人時，總是把那隻獨眼放在前額的正中間。而宇稱不守恆相當於物理學家們震驚地發現，空間原來是個虛弱無力的左眼巨人。”楊李二人在1957年當年就獲得了諾貝爾獎——此時距離他們的靈光一閃也不過是一年多。費曼說，這是“最快頒發的諾貝爾獎”，這個紀錄迄今仍未被打破。而楊振寧覺得，自己獲得諾獎最重要的意義，是「幫助改變了中國人自己覺得不如人的心理作用」。楊李二人獲得諾貝爾獎時，均為中國國籍。李政道（左）和楊振寧（右）在諾貝爾獎現場楊-米爾斯規範場論獲得諾貝爾獎當然是楊振寧的高光時刻。但那一刻還不為人知的是，再往前推幾年，楊振寧的另一個發現，意義甚至更為深遠。聊“宇稱不對稱”，要從“θ-τ粒子之謎”聊起。而要聊“楊-米爾斯理論”，則要從牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦和諾特（Emmy Noether）聊起。諾特是一位超一流的數學家，她生活在一個女性研究者備受打壓的年代，因術後感染過世時只有53歲。她一生裡做了無數傑出的數學工作，她證明的“諾特定理”，更可說是如今理論物理的基石。「諾特定理」講出來就一句話──每個連續的對稱性，都對應著某個守恆。反之亦然。舉個例子，物理定律今天成立，明天也成立，過了多久都成立，這是時間的對稱性。物理定律在北京成立，在紐約也成立，移動多遠都成立，這是空間的對稱性。時間對稱性，對應能量守恆。空間對稱性，對應動量守恆。旋轉對稱性，對應著角動量守恆。某種位能的對稱性，對應著電荷守恆。之所以有種種守恆，是因為世界本身內建了各種對稱性。諾特定理，實在是很美的一條定理。如今，「美學」已成為現代物理研究的動力。物理學家們驚訝地發現，這個宇宙最底層的基礎，被設計得很美。如果有兩種可以描述自然現象的方程，物理學家永遠會選擇更美、更對稱的方程。愛因斯坦創立廣義相對論，就是從引入「廣義座標的對稱性」開始的。傳說愛因斯坦只要覺得某個方程式醜，就立刻對之失去興趣。楊振寧也是「唯美派」裡的一員。他的想法甚至更大膽——對稱性支配著守恆，也支配著相互作用。或許可以先從某種守恆出發，利用適當的對稱性，直接推導出描述粒子間強相互作用的方程式。楊振寧選擇的守恆，是「同位旋守恆」。關於同位旋，有一個比方－同位旋就像一個標籤，標記了電荷不同、但其他方面相同的粒子。想像一對同卵雙胞胎兄弟，長得一模一樣，只是哥哥穿著外套，弟弟沒穿。一旦哥哥把外套脫掉，就無法分辨他倆了。在「強相互作用」這種力上，質子和中子就像這樣的雙胞胎，只要去掉“電荷外衣”，從強相互作用的角度看不出這兩種粒子有什麼不同。可以說，某種意義上，中子和質子是同一種粒子的兩種「量子狀態」。這種「量子狀態」用數學描述出來，就是同位旋。他懷著這種直覺，思考了許多年，運算過於複雜，所以他總是卡住。但過一陣子，他又忍不住再回去思考，又在同一個地方卡住。已經卡了至少7年。1953年夏天，楊振寧去紐約長島上的布魯克海文實驗室待一段時間，和他共用一間辦公室的，是個還在讀博的研究生羅伯特·米爾斯（Robert Mills）。羅伯特米爾斯｜Peter A. Frisch/wikipedia楊振寧開始和米爾斯討論很多物理問題，包括他曾經做過的一些失敗的嘗試。在某一次討論裡，他們突然想到一個數學方法，可以解決計算後期產生的一大堆複雜的二次項和三次項。這就是「楊-米爾斯方程式」的誕生。它相當於經典力學裡的牛頓方程組，電磁學裡的麥克斯韋方程組。粒子物理學家克莉絲汀·薩頓（Christine Sutton）如此描述楊振寧與米爾斯的相遇——“就像一次罕見的行星排列，短暫地同處於同一個時空。這一場並存誕生了一個方程，這個方程將是物理學聖杯'萬物之理（A theory of everything）'的基石……他倆不再分開了他的名字，但楊來一切。楊-米爾斯理論實在太超前了，以至於一開始只被其他物理學家認為是一個美麗但無用的數學遊戲。比如說，理論上預測了一種有電荷但沒有質量的粒子，但這樣的粒子怎麼可能存在呢？ 1954年2月，楊振寧回普林斯頓高等研究院報告這個新理論時，台下唯一感興趣的，是毒舌的泡利。泡利其實做過和楊振寧幾乎同樣的嘗試，但他也遇到了同樣的問題，零質量的場粒子。所以泡利就直接問了，“這個場粒子的質量是什麼？”楊振寧說，我們研究過，但太複雜了，還沒有得到確切的結論。泡利嚴厲地說，“這是個不成理由的托辭。”楊振寧不知如何是好，乾脆不再說話，坐了下來。還是奧本海默出來打圓場，說讓楊接著講下去吧。那天泡利沒再提問，但他第二天給楊振寧送了張便條——“親愛的楊：很抱歉，你在會議上的說法，使我無法再跟你討論。祝好。誠摯的泡利。2月24日”嚴厲的泡利｜wikimedia commons楊振寧後來糾結了很久要不要發表這個理論，最後還是決定發表，因為理論本身實在非常漂亮。於是，就有了楊振寧和米爾斯共同發表的兩篇經典論文，《同位旋守恆和同位旋規範不變性》和《同位旋守恆和一個推廣的規範不變性》。物理學家徐一鴻在《可畏的對稱》裡寫，“楊振寧和米爾斯的的論文並不是為瞭解釋過去得不到解釋的現象,而是為完全對稱的上帝獻上的讚歌。這篇論文好像是說，'看，這裡是人類思維所能夢想的最美的理論。如果自然在她的設計中不選用這個理論，”結果證明，大自然沒有令物理學家失望。楊-米爾斯理論是一個極為有用的工具。 1983年找到的重光子，證明楊-米爾斯方程式不但是一個漂亮的理論，更符合實驗結果。甚至後來的許多諾貝爾物理學獎，都是在楊-米爾斯理論的框架內做出的——1979 年獲獎的電弱統一理論，建立在楊- 米爾斯理論上。1999 年的獎，是關於楊- 米爾斯理論的可重正性。2004 年的獎，是關於楊- 米爾斯理論的漸近自由。還有2013年獲獎的希格斯粒子，實際上是楊-米爾斯理論的重要補充。零質量粒子問題被解決了，希格斯機制可以賦予零質量的粒子質量。從此，楊-米爾斯理論再無弱點，真正成為今天的粒子物理標準模型「萬物之理」的基石。一切基本上相互作用，都可以被納入楊-米爾斯理論的框架中。物理學家戴森在一篇《鳥與青蛙》的文章裡這樣評價楊振寧——“對稱性決定了相互作用這個觀點，是楊振寧對物理學最偉大的貢獻。這個貢獻是一隻鳥的貢獻，她高高翱翔在小問題的雨林之上，而我們大多數人在雨林中消耗著我們的一生。”四位意氣風發的理論物理學家：派斯、李政道、楊振寧、戴森｜普林斯頓IAS物理學家格羅斯則說，“對稱性支配相互作用，而楊振寧支配對稱性。”如今，有四大理論被認為是物理學最閃耀的明珠——牛頓的引力理論，麥克斯韋的電磁理論，愛因斯坦的廣義相對論，以及楊-米爾斯理論。楊振寧也發現，物理學裡「規範場」的許多概念，竟然能一一對應到數學裡「纖維叢」的許多概念。研究萬物至理的物理，和純粹理性的數學竟然殊途同歸。結果是，楊-米爾斯理論也帶來了一些數學的進展和突破。 2019年的阿貝爾獎（相當於數學界的諾貝爾獎），其中部分成果就是楊-米爾斯方程式的拓展。有一次，楊振寧和大數學家陳省身談起這種精確對應，楊振寧說，想不到你們數學家可以憑空想像出這些概念來。陳省身立刻反駁說，這些概念可不是憑空想出來的，是自然的、真實的。得失寸心知楊振寧曾經從自己1945年到1980年的論文裡選了幾篇，編了一本自選論文集，還加了點評。在論文集的扉頁，是他自己譯成英文的杜甫詩句——A piece of literatureIs meant for the millennium.But its ups and downs are knownAlready in the author's heart.文章千古事，得失寸心知。這句詩也被刻在2012年清華大學送給楊振寧的90歲生日禮物上，那是一個黑色大理石方塊，頂部刻著杜甫的詩，四個側面則刻著楊振寧在物理四個領域的13項重要貢獻——統計力學1952年相變理論1957年玻色子多體問題1967年楊—巴克斯特方程1969年1維δ函數排斥勢中的玻色子在有限溫度的嚴格解凝聚態物理1961年超導體磁通量子化的理論解釋1962年非對角長程序粒子物理1956年宇稱不守恆1957年時間反演、電荷共軛和宇稱三種分立對稱性1960年高能中微子實驗的理論探討1964年CP 不守恆的唯象框架場論1954年楊—米爾斯規範場論1974年規範場論的積分形式1975年規範場論與纖維叢理論的對應費曼曾經提過一個問題，“如果發生了某個大災難，所有科學知識都被摧毀，如何用最少的詞傳遞最多的資訊給未來的人類？”費曼自己的回答是一句話，“萬物都是由原子構成的。”現在，物理學家認為，除了原子這句話之外，最好再加上一句——“對稱性決定了守恆定律。”被稱為「對稱之王」（Lord of Symmetry）的楊振寧所做的工作，將與此句一起，永遠流傳。參考文獻[1]楊建鄴著. 楊振寧傳. 北京：商務印書館, 2020[2] 江才健著.楊振寧傳規範與對稱之美 2011年全新修訂.廣州：廣東經濟出版社, 2011.05.[3]楊振寧，翁帆.曙光集[M]. .生活·讀書·新知三聯書店, 2008[4]楊振寧，翁帆.晨曦集[M]. 商務印書館, 2018.[5]徐一鴻, 可畏的對稱: 探索現代物理學的美麗[M]. 清華大學出版社.2013[6]季承.李政道傳[M].國際文化出版公司, 2009.[7]李政道，破缺的宇稱CN Yang:Selected Papers 1945－1980 with Commentary[8]施鬱. 物理學之美：楊振寧的13項重要科學貢獻[J]. 物理學, 2014, 43(01): 57-62.[9]施鬱.物理學的美與真：楊振寧的科學貢獻[J].世界科學,2021(12):50-58.[10]Jeremy Bernstein，A Question of Parity ,New Yorker, Vol.38,49－104, May 12, 1962[11]長尾科技,深度：楊-米爾斯理論說了啥？為什麼說這是楊振寧超越他諾獎的貢獻？ . (2021). Retrieved 來自 https://zhuanlan.zhihu.com/p/55922673[12]The Feynman Lectures on Physics Vol. I Ch. 1: Atoms in Motion. (2021, July 12). Retrieved from https://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_01.html[13]Farmelo, Graham. It must be beautiful : great equations of modern science. London: Granta, 2002. Print. （果殻）