楊振寧與李政道失和之謎

2019-11-15 15:44·河南文藝出版社物理學家楊振寧和李政道,從1946年開始,合作長達十六年之久,並於1957年10月31日,因兩人提出的“宇稱不守恆理論”共同獲得了諾貝爾物理學獎。許多人認爲,他倆的合作關係在近代物理科學歷史上,相當有成效且罕見。然而,自1962年後,有着兄弟般友情的楊振寧和李政道徹底失和,這成爲國際科學界以及中國科學發展史上的一大憾事。直到今天,楊振寧和李政道失和的真正原因仍是一團迷霧。曾經親如兄弟20世紀40年代,李政道在西南聯大讀二年級。抗戰勝利後,蔣介石覺得原子彈很重要,欲造原子彈。他找到西南聯大的物理教授吳大猷、化學教授曾昭掄和數學教授華羅庚,對他們說,給你們十萬美元和一個大禮堂,請你們造原子彈。吳大猷他們說,造原子彈要先培養人才。他們建議選拔一些人組成考察小組去美國學習。吳大猷推薦了自己的學生李政道,於是李政道於1946年來到美國。但由於美國並不開放原子彈製造技術,考察小組只得解散。根據指示,他們可以用領取到的經費在美國深造,於是李政道就到芝加哥大學學理論物理。楊振寧也曾就讀於昆明西南聯大,也曾師從著名物理學家吳大猷,只是他比李政道高兩屆,是1944年考取庚款留美資格後到美國的。李政道初到美國時,楊振寧已在芝加哥大學當助教了,他接到吳大猷的通知,給李政道他們在大學國際公寓預定了房間。這是李、楊的初次謀面。楊振寧李政道來到芝加哥大學後,李政道在費米門下讀博士,他的博士論文寫的是白矮星。楊振寧此時在特勒的指導下專攻核物理學。師出同門,又在同一所大學,楊振寧和李政道很快熟悉起來。楊振寧見到李政道以後,對他印象極佳,並且敏銳地察覺到李在物理學方面的智慧與才華。而李政道也認爲“楊極端聰明,在數學物理上特別有天賦”。他們很快就成了親密無間的朋友。1947年,楊振寧(右)和李政道(中)、凌寧(左)合影於芝加哥大學校園由於有雙份獎學金,李政道在經濟上比較寬裕,入學後不久即買了一輛二手小轎車。關於這部車子,有一個有趣的細節:1947年夏天,他和楊振寧及另一位朋友凌寧開着這輛車去西部旅行。出發前,楊振寧提議三人按比例出錢,把那部車子買下來,回來後再由李政道一人出錢買下車子。楊振寧的這個提議究竟意味着什麼,李政道後來才琢磨過味來,他對楊振寧的精於算計頗有感觸。李政道博士畢業後,於1950年到伯克利加州大學工作,擔任物理系助教。當時,朝鮮戰爭爆發,加州地方反華氣焰囂張,因而李政道在加州並不愉快。此前,1949年秋,楊振寧到普林斯頓高等研究院做訪問學者。他知道李政道在加州的情況,於是和他商量,讓李政道也來普林斯頓,這樣楊、李可以一起作研究。楊振寧去找了院長奧本海默(美國“原子彈之父”),請他給李政道發出邀請信。於是,1951年9月,李政道偕夫人來到了普林斯頓高等研究院。合作成果得到諾貝爾獎李政道來到普林斯頓高等研究院後,楊振寧正在進行兩維伊辛模型的磁化計算研究,他希望李政道加入。這是他們合作的真正開始。1951年秋,楊和李合作寫了兩篇統計力學論文,首次給出了不同熱力學函數的嚴格定義。在此基礎上他們發現,不同的熱力學函數在有相變的情況下是不可解析延拓的,這個發現揭開了統計力學研究新的一頁。之後,李政道去了紐約哥倫比亞大學任教,楊振寧則繼續留在普林斯頓。兩校相距不過五十英里,所以兩人約定每週見一次面,討論物理學難題。從1955年開始到1962年,楊振寧和李政道一共合寫了三十二篇論文,範圍從粒子物理學到統計力學。對這一時期的合作,李政道後來在其論文選集中是這樣說的:“楊振寧和我的合作,和當時物理的發展十分契合,並且反映了當時的精神。我們的合作緊密而且成果豐碩,是既競爭又和諧。我們共同的工作激發出我的最佳能力。結果遠比我們各自分開來工作的總和要好得多。” 而楊振寧更是毫不掩飾自己與李政道合作帶來的喜悅,他說,“李政道吸收新知識的速度非常快,而且興趣廣泛”。1956年,他們合作寫了一篇名爲《在弱相互作用之下宇稱守恆的問題》的論文,發表在《物理評論》上,對於物理學家一向深信不疑的宇稱不守恆定律在弱作用中的有效性提出質疑。這篇論文造成了科學概念上的一次革命,他們因此在1957年共同榮獲諾貝爾物理學獎,這使他們成爲最先得到諾貝爾獎的華人。那一年楊振寧三十五歲,李政道三十一歲。獲獎時,楊振寧已經在普林斯頓高等研究院擔任教授兩年,而李政道還是一個訪問學者。後來,李政道也晉升爲教授。1957年楊、李得獎之後,兩人的合作更加密切。有一段時間,大家常看見這對諾貝爾獎得主在一起。他們之間的親密關係,一時傳爲佳話。在近代物理科學的歷史上,像楊、李這樣的合作關係,幾乎可以說沒有另外相類似的例子。當年普林斯頓高等研究院院長奧本海默說:李政道和楊振寧坐在普林斯頓高等研究院草地上討論問題,是一道令人賞心悅目的景緻。曾經親密與兄弟般的李政道(左)和楊振寧除了在科學上合作之外,楊、李兩家人也有密切的來往。他們在普林斯頓以及暑假在布魯克海文都曾經毗鄰而居,兩家人多有來往,楊振寧夫人杜致禮和李政道夫人秦惠莙在一起相處很愉快,兩家的孩子也都在一起玩。他們還有一張兩家大兒子在一起洗澡的照片。論文排名引起不快其實,楊、李之爭的種子,早在20世紀50年代初已經埋下。1949年,他們合作完成了第一篇論文。1951年到了普林斯頓高等研究院,他們又在權威的物理學學術刊物《物理評論》上發表了兩篇有關統計力學的論文,這兩篇論文甚至引起了愛因斯坦的關注。1952年的一天,愛因斯坦讓助手來問楊、李二人,他是否可以和他們兩個人談談。他們回答“當然可以”。在交談中,愛因斯坦對楊、李那兩篇統計力學論文給予了高度評價。最後,愛因斯坦起身,握着楊、李兩人的手說:“祝你們未來在物理學中獲得成功。”不過,就是那兩篇統計力學論文,給兩人的關係蒙上了陰影。這兩篇論文的總標題是《狀態方程和相變的統計理論》,第一篇《凝聚理論》署名是楊振寧和李政道,第二篇《格氣和伊辛模型》,署名是李政道和楊振寧。可見兩篇論文的署名次序,出現了與慣例不同的情況。李政道後來在《破壞了的宇稱》一文中指出,出現這種奇怪現象,主要是由楊振寧的“不合理”要求造成的,“第一篇論文包括兩個定理,主要的部分是由我證明的。我們完成這篇論文之後,楊要求如果我不在意的話能不能把他的名字放在我的前面,因爲他比我年長几歲。我對他的要求十分吃驚。由於中國尊重年長者的傳統,我同意了。稍後,我看了文獻,察覺這樣做是不公平的。當我們寫第二篇論文時,我把其他一些發表的論文作爲例子給他看,說明年歲大小通常不是排名要考慮的因素。這樣,在第二篇論文上,名字的次序便倒了過來,雖然這篇論文中證明單位圓定理的決定性的一步是由楊做到的”。但楊振寧對李政道這一說法不以爲然,他認爲那兩篇論文根本就是他領銜完成的,論文也是由他執筆寫成,加上一直以來,他始終給予李政道兄長般的關懷,所以,一切事情都由他決定,這其中自然也包括論文署名問題。他甚至壓根兒沒有注意到李政道的驚訝與不快。楊振寧說,第一篇論文發表前,楊振寧本來想把自己的名字排在李政道後面,因爲李政道畢業後事業一直不順利,所以要儘量幫助他。但是夫人杜致禮卻出來阻止,理由是憑“女人的第六感”,她覺得李政道不值得信任。署名順序可按姓氏英文首字母的順序,也可按合作者實際貢獻的大小——這在國際學術界也是通例。但“實際貢獻大小”一般來說只有合作者自己才明白,在這種情況下,只要他們都有基本的實事求是精神,署名順序應該不成問題。但事實恰好相反,在國際科學界,署名順序引起的矛盾並非個案,不幸的是,這也成了李、楊之間的大問題:因爲署名問題,楊、李二人的關係開始出現細微的裂痕。在李政道看來,這類事情雖然細小,卻讓人感到尷尬,所以他決定不再和楊一起工作。雖然不像過去那麼熱情,但兩家仍互有走動,特別是杜致禮和秦惠莙這兩位女主人仍然保持着親密無間的關係。楊振寧(右)和李政道(左)合作長達十六年之久伯恩斯坦的文章是導火線據稱,楊、李親密關係的正式破裂,也許是因爲1962年5月12日出現在美國《紐約客》雜誌上的一篇文章。關於這一點,許多人都認可,而且他倆也並沒有否認。這篇文章講到兩人如何研究弱作用中宇稱不守恆問題而得到諾貝爾獎的經過。文章的作者伯恩斯坦是楊振寧和李政道都認識的一位物理學家,他在獲得哈佛大學博士學位以後,在歐洲和美國訪問了幾年。1961年暑假他在日內瓦歐洲粒子物理中心訪問,碰巧和李政道成爲鄰居。那時候李政道已經和楊振寧得到諾貝爾獎,伯恩斯坦在談話中瞭解到楊、李合作的許多事情,他鼓起勇氣對李政道說,他要寫一篇關於李和楊科學合作的文章,李政道同意了。楊振寧後來說,他當時就認爲此事十分不妥,因爲伯恩斯坦和他只是認識,而和李則是親密朋友;伯恩斯坦只訪問他一兩次,而和李則經常接觸會談。楊振寧在潛意識中感到,李也許要借伯恩斯坦的文章來歪曲他和李的關係與合作經過,可是他又無法和李談此事。伯恩斯坦這篇文章是刊登在《紐約客》的《人物特寫》欄目中。文章題目《宇稱的問題》,即A Question of Parity,在英文中有雙關的意思,“Parity”既是物理學中的“宇稱”,又是日常語言中的“平等”。在外行人看來,文章的題目就是“平等的問題”。楊說他不知道取這個雙關題目是李的主意,還是伯恩斯坦的主意。可是顯然,李政道喜歡這個雙關題目,二十多年以後,他在其論文選集中發表了一篇關於宇稱不守恆歷史的文章,題目又是雙關語Broken Parity:在物理學家看來是《破壞了的宇稱》,在外行人看來卻是《破壞了的平等》。在這篇文章裡,伯恩斯坦從楊、李1946年在芝加哥相遇寫起,寫了兩人在芝加哥大學的學習、參加填字謎的競賽,以及科學的合作,講到兩人研究弱作用中宇稱不守恆問題而得到諾貝爾獎的經過,且引用了兩人在頒獎儀式上的演講,還描述了兩人的家庭和友誼以及個性。伯恩斯坦寫完後,曾經給楊、李一份校樣,並請他們各自對內容進行校正。楊振寧說校樣的內容證實了他的疑心,即作者在文章中對李過度揄揚,甚至歪曲歷史。讀過校樣後,他拿給奧本海默看,希望後者阻止文章發表。李政道卻堅持說,他並沒有看出文章偏袒哪個人。奧本海默曾出面說,楊、李科學合作的內情,不必要公開去發表。他叫伯恩斯坦不要發表這篇文章,但伯恩斯坦已領了《紐約客》雜誌的稿費,而且都已花在交女朋友上了,所以非發表不可。於是文章還是刊登了。圍繞伯恩斯坦這篇文章,李政道在《破壞了的宇稱》一文中這樣寫道:楊說文章中有“某些令人痛苦的地方”,希望討論一下。在文章的某些地方,他希望他的名字寫在我名字的前面:①標題上;②宣佈諾貝爾獎獲得者時;③在我們接受獎金的時候。另外,還有他夫人的名字杜致禮也要放在我和秦惠莙的名字之前,因爲杜致禮年長一歲。第二天,他來我這裡並說那文章中凡是提到“李和楊寫了……”的地方都要加一個注,說明這是由於字母次序排列的習慣。我對他說,他太無聊了。那天晚上,他打電話給我說,或許不要加註了,但是在那篇文章中都要寫成“楊和李寫了……”,我無言以對。楊振寧(後排左)夫婦和李政道(後排右)夫婦合影最後的長談不歡而散關於兩人的關係,楊和李曾進行了一次長談。對於這次不同尋常的談話,楊振寧是這樣寫的:“1962年4月18日,李政道和我在他的辦公室有一次長談,我們回顧了自1946年以來發生過的事情:我們早期的關係、50年代初期的關係、1956年造就那篇宇稱論文的一些事情,以及後來的發展。我們發現除了少數幾點,對所有關鍵的事件我們都有着相同的記憶。正如家庭中的衝突與和解一樣,這是一個感情獲得宣泄的歷程,我們都感到一種解脫後的暢快。但是這個和解並沒有維持下來,幾個月後,我們就永遠地分手了。”不過,李政道的表述似乎稍有不同:“根據楊振寧說的是4月18日,他到我的辦公室,說起署名的順序,還是讓他十分煩惱,而且這個問題遍佈在我們所有的合作之中——根據字母順序的‘李和楊’讓他不開心,‘楊和李’又使他看起來不近人情,而一種隨機的順序看起來又有些奇怪。這確實是一個‘動輒得咎’的情況,因此我建議也許我們以後不要再合作了。最後我們都同意,至少我們要停止合作一段時間。事情就這麼決定了。”據說,4月18日兩人的見面長談,是一個雙方感情非常激動的場面。楊振寧情緒激動,並開始哭泣,說他非常想和李一起工作;李政道感到尷尬而又無助,於是好言相勸了很長一段時間。這是他們友誼的真情流露。那一年6月,李德曼、史瓦茲和史坦伯格準備發表他們第二類微中子的實驗結果。楊振寧再一次非常焦躁,對於他們論文中提到“楊和李”兩人名字的順序憂心忡忡。出乎李政道意料之外的是,楊振寧隨後寫了好幾封信給他,信的內容讓他極端不快,覺得充滿了敵意。此時李政道對所有的事情都感到非常傷心,並意識到他們的友誼不存在了,而他們原來的合作關係也“覆水難收”了。1962年春天,李政道辭去普林斯頓高等研究院的職務,去紐約的哥倫比亞大學任教。1966年,楊振寧也離開那裡,去紐約州立大學石溪分校任教。矛盾焦點還是優先權其實,楊、李真正的矛盾焦點不僅是署名順序,還有究竟是誰首先獨立提出“宇稱不守恆”這一具有突破性的思想,也就是說在這個工作中,誰的貢獻大。在科學史上,科學家對於優先權的爭奪比比皆是。而科學上處於不同地點、互無溝通的情況下獨立多重發現的現象表明,優先權有時是很難確定的,更何況是兩個人的科學合作。楊、李和其他研究θ-τ之謎的科學家,都曾在腦中閃過宇稱不守恆的想法,楊、李高於別人的是,他們在認真思考了這個可能性後,搶先一步把它寫成完整的理論發表出來,而不像別的科學家那樣,因爲宇稱不守恆不符合物理的常識,而將閃光的思想輕易放過了。如果沒有楊、李二人,別的科學家也會提出宇稱不守恆,只不過是早晚問題。也許,楊振寧和李政道獨自都能發現宇稱不守恆現象,但進展未必有兩人合作這麼快。對此,李政道的態度相當明確,那就是:宇稱不守恆思想的突破是1956年4月上旬由他獨立做出的,楊振寧是5月才參加進來與其合作的,而《在弱相互作用之下宇稱的守恆問題》一文也是由他主筆的。但楊振寧認爲這與事實不符,他在自己的文集中,詳盡地描述了自己撰寫那篇獲得諾獎的論文的經過:“1956年5月底,我有生以來第一次得了嚴重的腰痛病……在病榻上,我口授,由妻子杜致禮寫成了一篇論文。因爲她未受過文秘方面的訓練,所以只好一字一句地照記下來。論文的題目是《在弱作用中,宇稱是否守恆》。我把稿子給李政道看,他做了幾處小改。”而李政道則反脣相譏:“這是一篇劃時代、純粹科學性的文章,文章包含許多複雜的數學方程式,像杜致禮那樣一位沒有經過科學訓練、沒有文秘經歷的人,如何能夠靠別人口述來寫出這樣一長篇高度專業性的論文呢?”李政道(中)、楊振寧(右)在瑞典首都斯德哥爾摩接受1957年諾貝爾物理學獎後,瑞典國王(左)向他們致賀楊振寧和李政道的合作,綜合兩人的不同意見來看,很可能宇稱不守恆的觀點是李政道先想到的,但將其擴展到包含θ-τ之謎在內的所有弱相互作用的情形,並且把它用完整的數學形式表述出來,可能是楊振寧的功勞。爭執從美國延伸到中國2002年,楊振寧在自己的傳記中再次公開了雙方全部的爭論細節,兩人的恩怨再次被翻了出來。李政道則又出來闢謠,以答《科學時報》的方式,把兩人失和的前因後果敘說了一遍。李政道在這次訪談中,提到了這樣一個細節:1972年他和夫人第一次回國時,楊振寧的父親楊武之要求見面。當時,楊武之已經病重住在醫院,李政道帶着夫人前去看望,在病牀上,楊武之對他說:“(我)很清楚振寧和你(指李政道)62年破裂的經過,振寧對不起你,請你原諒……你們(指楊振寧和李政道)是天下的奇才,爲了中國下一代的學子,雖然振寧對不起你,請你原諒振寧。”楊武之說這番話的時候,其女兒楊振玉服侍在旁,因爲老人口齒不清,實際是由楊振玉轉達的。但是,這篇文章發表後,楊振玉卻撰文稱李政道說的話“都不是事實”。李政道無奈之下,只好寫信請當時在場的中國科學院外事部門負責人朱永行覈實。朱永行的回信是這樣的:“信中談及的,您和夫人1972年10月27日去醫院探望楊武之先生的情況,從我手頭有的當時的材料看,您的回憶是符合那天實際情況的。”事實上,李、楊之間的恩怨,其影響遠遠超出了個人範疇,延伸到了日後中國基礎學科的發展。1972年,楊振寧和李政道先後回國訪問,國內高能物理的發展本來就有不同的意見,自從兩人回國介入後,這一分歧就有了濃重的個人鬥氣色彩。比如,李政道主張建高能加速器,楊振寧反對;李政道主張重視基礎科學,楊振寧力主搞應用科學;李政道創立特殊的考試辦法幫助中國學子赴美留學,楊振寧就說是“喪權辱國”……基本上,只要是李政道贊成的,楊振寧就反對;反之亦然。而且他們的個人意氣,遠遠超出了高能物理領域。楊、李恩怨不僅在美國,在中國也早已是一個公開的秘密。楊振寧曾經講過一個故事,說有一次他在中國訪問,周恩來總理請他吃飯後閒談,周總理突然問他:“楊教授,聽說你和李政道教授不和,有沒有這回事?”楊振寧說:“有的。”周總理接着又問:“你們兩個人的不和和你們兩位夫人有沒有關係?”楊振寧說他想了一下說:“沒有關係。”他說聰明的周總理聽了以後笑了一下,沒有再說下去。不過,在高能物理學界相當活躍而且成功的喬玲麗說,以楊和李兩個人如此強的個性來看,他們的太太其實影響並不大。楊振寧(左一)和李政道(右一)兩家曾經親密得像一家人據說,楊、李不和,曾引起我國政府和科學界的關注。與楊、李相熟的科學家周光召說,我國政府和科學界都很關注這件事情,周恩來總理也十分關心此事,並交代希望調和二人的關係。周光召表示,他私下和兩人談過,結果當然是無可挽回。失和的真正原因仍是迷霧其實,當楊振寧和李政道失和的消息傳開以後,他們在世界物理學界的好友都甚爲震驚。但大部分傳記作者像其他許多與楊振寧和李政道熟悉的科學家一樣,對楊振寧和李政道的恩怨問題或者避而不談,或者輕描淡寫。而那時奧本海默卻對兩人的失和不以爲然,他甚至以他典型的尖銳語氣說,李政道應該不要再做高能物理,而楊振寧應該去看看精神醫生。對於楊和李的失和,物理學界有許多看法和猜測。他們兩個人在芝加哥大學的同學,後來也在普林斯頓高等研究院待過,並且做了加州理工學院校長的戈德伯格就說,他不知道也不想知道他們兩個爲什麼吵架,但是對於兩個人的失和他非常傷心,認爲是他們兩人巨大的損失,也是科學界的巨大損失。佩斯則認爲,他們兩個都是強人,兩個這麼強的人有這麼親密的關係,失和幾乎是不可避免的。也有人認爲他們兩人失和的原因,來自兩人不同的個性和家世背景。楊振寧來自一個知識分子家庭,一般給人中國傳統的印象,像是一個長輩,他個性比較直來直去,對藝術和文學有廣泛的興趣和很好的品位,但是有時會給人一種有距離的感覺。李政道的出身和成長經歷相對來說要複雜得多,個性上比較難以捉摸,不過比較符合美國作風,能夠和人開玩笑,比較懂得吃和飲酒的生活情趣,有很好的藝術品位和收藏愛好,也比較容易來往,但內在卻是一個個性強悍的街頭戰士。另外有人猜測,1957年楊、李兩個人得到諾獎以後,會不會因爲盛名之累,造成兩個人之間的矛盾呢?楊、李兩人並不諱言諾貝爾獎在兩人的關係裡投下了陰影。他倆在芝加哥大學的老同學施泰因貝格爾曾說,在兩個人的密切合作中彼此爭功,是很不必要的行爲,他認爲諾獎的盛名,使得兩人自我膨脹起來,慢慢造成對彼此的傷害。他們另外一位芝加哥大學的老同學戈德伯格認爲,楊、李兩人爲了排名和功勞的事情而起爭議,是十分幼稚的事情,他們兩人都應該閉嘴。對兩人都相當熟悉的著名物理學家克羅爾也認爲,楊、李兩人都太過分在乎自己的名聲和功勞了。毫無疑問,對於楊振寧和李政道來說,他們的失和,在兩人內心都有着無可彌補的傷痛。李政道曾與人談過他和楊振寧的關係,講到他和楊振寧吵架以後的一年當中,自己提起筆來寫字,手都會發抖。而楊振寧在他論文選集的評註中,對他和李政道的科學合作及友誼的機緣,有過一個總結,他寫道:“總的來說,這是我生命中一個值得回顧的篇章。一點不錯,這中間有痛苦,但是人生中與人相關而又有意義的事情,少有是全無痛楚的。”但是,楊振寧和李政道之間的分歧,以及導致的失和,已經不僅僅是個人間的恩怨問題了,而是一個科學史的問題。因此,其是非曲直,應該由歷史來判斷,應該由科學史家來研究。(原文《楊振寧與李政道失和之謎》刊於《名人傳記》2017年第4期 文/阿門)

物理學家楊振寧和李政道,從1946年開始,合作長達十六年之久,並於1957年10月31日,因兩人提出的“宇稱不守恆理論”共同獲得了諾貝爾物理學獎。許多人認爲,他倆的合作關係在近代物理科學歷史上,相當有成效且罕見。然而,自1962年後,有着兄弟般友情的楊振寧和李政道徹底失和,這成爲國際科學界以及中國科學發展史上的一大憾事。

直到今天,楊振寧和李政道失和的真正原因仍是一團迷霧。

曾經親如兄弟

20世紀40年代,李政道在西南聯大讀二年級。抗戰勝利後,蔣介石覺得原子彈很重要,欲造原子彈。他找到西南聯大的物理教授吳大猷、化學教授曾昭掄和數學教授華羅庚,對他們說,給你們十萬美元和一個大禮堂,請你們造原子彈。

吳大猷他們說,造原子彈要先培養人才。他們建議選拔一些人組成考察小組去美國學習。吳大猷推薦了自己的學生李政道,於是李政道於1946年來到美國。但由於美國並不開放原子彈製造技術,考察小組只得解散。根據指示,他們可以用領取到的經費在美國深造,於是李政道就到芝加哥大學學理論物理。

楊振寧也曾就讀於昆明西南聯大,也曾師從著名物理學家吳大猷,只是他比李政道高兩屆,是1944年考取庚款留美資格後到美國的。李政道初到美國時,楊振寧已在芝加哥大學當助教了,他接到吳大猷的通知,給李政道他們在大學國際公寓預定了房間。這是李、楊的初次謀面。

楊振寧

李政道

來到芝加哥大學後,李政道在費米門下讀博士,他的博士論文寫的是白矮星。楊振寧此時在特勒的指導下專攻核物理學。師出同門,又在同一所大學,楊振寧和李政道很快熟悉起來。楊振寧見到李政道以後,對他印象極佳,並且敏銳地察覺到李在物理學方面的智慧與才華。而李政道也認爲“楊極端聰明,在數學物理上特別有天賦”。他們很快就成了親密無間的朋友。

1947年,楊振寧(右)和李政道(中)、凌寧(左)合影於芝加哥大學校園

由於有雙份獎學金,李政道在經濟上比較寬裕,入學後不久即買了一輛二手小轎車。關於這部車子,有一個有趣的細節:1947年夏天,他和楊振寧及另一位朋友凌寧開着這輛車去西部旅行。出發前,楊振寧提議三人按比例出錢,把那部車子買下來,回來後再由李政道一人出錢買下車子。楊振寧的這個提議究竟意味着什麼,李政道後來才琢磨過味來,他對楊振寧的精於算計頗有感觸。

李政道博士畢業後,於1950年到伯克利加州大學工作,擔任物理系助教。當時,朝鮮戰爭爆發,加州地方反華氣焰囂張,因而李政道在加州並不愉快。此前,1949年秋,楊振寧到普林斯頓高等研究院做訪問學者。他知道李政道在加州的情況,於是和他商量,讓李政道也來普林斯頓,這樣楊、李可以一起作研究。楊振寧去找了院長奧本海默(美國“原子彈之父”),請他給李政道發出邀請信。於是,1951年9月,李政道偕夫人來到了普林斯頓高等研究院。

合作成果得到諾貝爾獎

李政道來到普林斯頓高等研究院後,楊振寧正在進行兩維伊辛模型的磁化計算研究,他希望李政道加入。這是他們合作的真正開始。

1951年秋,楊和李合作寫了兩篇統計力學論文,首次給出了不同熱力學函數的嚴格定義。在此基礎上他們發現,不同的熱力學函數在有相變的情況下是不可解析延拓的,這個發現揭開了統計力學研究新的一頁。

之後,李政道去了紐約哥倫比亞大學任教,楊振寧則繼續留在普林斯頓。兩校相距不過五十英里,所以兩人約定每週見一次面,討論物理學難題。從1955年開始到1962年,楊振寧和李政道一共合寫了三十二篇論文,範圍從粒子物理學到統計力學。

對這一時期的合作,李政道後來在其論文選集中是這樣說的:“楊振寧和我的合作,和當時物理的發展十分契合,並且反映了當時的精神。我們的合作緊密而且成果豐碩,是既競爭又和諧。我們共同的工作激發出我的最佳能力。結果遠比我們各自分開來工作的總和要好得多。” 而楊振寧更是毫不掩飾自己與李政道合作帶來的喜悅,他說,“李政道吸收新知識的速度非常快,而且興趣廣泛”。

1956年,他們合作寫了一篇名爲《在弱相互作用之下宇稱守恆的問題》的論文,發表在《物理評論》上,對於物理學家一向深信不疑的宇稱不守恆定律在弱作用中的有效性提出質疑。這篇論文造成了科學概念上的一次革命,他們因此在1957年共同榮獲諾貝爾物理學獎,這使他們成爲最先得到諾貝爾獎的華人。那一年楊振寧三十五歲,李政道三十一歲。獲獎時,楊振寧已經在普林斯頓高等研究院擔任教授兩年,而李政道還是一個訪問學者。後來,李政道也晉升爲教授。

1957年楊、李得獎之後,兩人的合作更加密切。有一段時間,大家常看見這對諾貝爾獎得主在一起。他們之間的親密關係,一時傳爲佳話。在近代物理科學的歷史上,像楊、李這樣的合作關係,幾乎可以說沒有另外相類似的例子。當年普林斯頓高等研究院院長奧本海默說:李政道和楊振寧坐在普林斯頓高等研究院草地上討論問題,是一道令人賞心悅目的景緻。

曾經親密與兄弟般的李政道(左)和楊振寧

除了在科學上合作之外,楊、李兩家人也有密切的來往。他們在普林斯頓以及暑假在布魯克海文都曾經毗鄰而居,兩家人多有來往,楊振寧夫人杜致禮和李政道夫人秦惠莙在一起相處很愉快,兩家的孩子也都在一起玩。他們還有一張兩家大兒子在一起洗澡的照片。

論文排名引起不快

其實,楊、李之爭的種子,早在20世紀50年代初已經埋下。1949年,他們合作完成了第一篇論文。1951年到了普林斯頓高等研究院,他們又在權威的物理學學術刊物《物理評論》上發表了兩篇有關統計力學的論文,這兩篇論文甚至引起了愛因斯坦的關注。1952年的一天,愛因斯坦讓助手來問楊、李二人,他是否可以和他們兩個人談談。他們回答“當然可以”。在交談中,愛因斯坦對楊、李那兩篇統計力學論文給予了高度評價。最後,愛因斯坦起身,握着楊、李兩人的手說:“祝你們未來在物理學中獲得成功。”

不過,就是那兩篇統計力學論文,給兩人的關係蒙上了陰影。這兩篇論文的總標題是《狀態方程和相變的統計理論》,第一篇《凝聚理論》署名是楊振寧和李政道,第二篇《格氣和伊辛模型》,署名是李政道和楊振寧。可見兩篇論文的署名次序,出現了與慣例不同的情況。

李政道後來在《破壞了的宇稱》一文中指出,出現這種奇怪現象,主要是由楊振寧的“不合理”要求造成的,“第一篇論文包括兩個定理,主要的部分是由我證明的。我們完成這篇論文之後,楊要求如果我不在意的話能不能把他的名字放在我的前面,因爲他比我年長几歲。我對他的要求十分吃驚。由於中國尊重年長者的傳統,我同意了。稍後,我看了文獻,察覺這樣做是不公平的。當我們寫第二篇論文時,我把其他一些發表的論文作爲例子給他看,說明年歲大小通常不是排名要考慮的因素。這樣,在第二篇論文上,名字的次序便倒了過來,雖然這篇論文中證明單位圓定理的決定性的一步是由楊做到的”。

但楊振寧對李政道這一說法不以爲然,他認爲那兩篇論文根本就是他領銜完成的,論文也是由他執筆寫成,加上一直以來,他始終給予李政道兄長般的關懷,所以,一切事情都由他決定,這其中自然也包括論文署名問題。他甚至壓根兒沒有注意到李政道的驚訝與不快。楊振寧說,第一篇論文發表前,楊振寧本來想把自己的名字排在李政道後面,因爲李政道畢業後事業一直不順利,所以要儘量幫助他。但是夫人杜致禮卻出來阻止,理由是憑“女人的第六感”,她覺得李政道不值得信任。

署名順序可按姓氏英文首字母的順序,也可按合作者實際貢獻的大小——這在國際學術界也是通例。但“實際貢獻大小”一般來說只有合作者自己才明白,在這種情況下,只要他們都有基本的實事求是精神,署名順序應該不成問題。但事實恰好相反,在國際科學界,署名順序引起的矛盾並非個案,不幸的是,這也成了李、楊之間的大問題:因爲署名問題,楊、李二人的關係開始出現細微的裂痕。在李政道看來,這類事情雖然細小,卻讓人感到尷尬,所以他決定不再和楊一起工作。雖然不像過去那麼熱情,但兩家仍互有走動,特別是杜致禮和秦惠莙這兩位女主人仍然保持着親密無間的關係。

楊振寧(右)和李政道(左)合作長達十六年之久

伯恩斯坦的文章是導火線

據稱,楊、李親密關係的正式破裂,也許是因爲1962年5月12日出現在美國《紐約客》雜誌上的一篇文章。關於這一點,許多人都認可,而且他倆也並沒有否認。這篇文章講到兩人如何研究弱作用中宇稱不守恆問題而得到諾貝爾獎的經過。

文章的作者伯恩斯坦是楊振寧和李政道都認識的一位物理學家,他在獲得哈佛大學博士學位以後,在歐洲和美國訪問了幾年。1961年暑假他在日內瓦歐洲粒子物理中心訪問,碰巧和李政道成爲鄰居。那時候李政道已經和楊振寧得到諾貝爾獎,伯恩斯坦在談話中瞭解到楊、李合作的許多事情,他鼓起勇氣對李政道說,他要寫一篇關於李和楊科學合作的文章,李政道同意了。楊振寧後來說,他當時就認爲此事十分不妥,因爲伯恩斯坦和他只是認識,而和李則是親密朋友;伯恩斯坦只訪問他一兩次,而和李則經常接觸會談。楊振寧在潛意識中感到,李也許要借伯恩斯坦的文章來歪曲他和李的關係與合作經過,可是他又無法和李談此事。

伯恩斯坦這篇文章是刊登在《紐約客》的《人物特寫》欄目中。文章題目《宇稱的問題》,即A Question of Parity,在英文中有雙關的意思,“Parity”既是物理學中的“宇稱”,又是日常語言中的“平等”。在外行人看來,文章的題目就是“平等的問題”。楊說他不知道取這個雙關題目是李的主意,還是伯恩斯坦的主意。可是顯然,李政道喜歡這個雙關題目,二十多年以後,他在其論文選集中發表了一篇關於宇稱不守恆歷史的文章,題目又是雙關語Broken Parity:在物理學家看來是《破壞了的宇稱》,在外行人看來卻是《破壞了的平等》。

在這篇文章裡,伯恩斯坦從楊、李1946年在芝加哥相遇寫起,寫了兩人在芝加哥大學的學習、參加填字謎的競賽,以及科學的合作,講到兩人研究弱作用中宇稱不守恆問題而得到諾貝爾獎的經過,且引用了兩人在頒獎儀式上的演講,還描述了兩人的家庭和友誼以及個性。伯恩斯坦寫完後,曾經給楊、李一份校樣,並請他們各自對內容進行校正。楊振寧說校樣的內容證實了他的疑心,即作者在文章中對李過度揄揚,甚至歪曲歷史。讀過校樣後,他拿給奧本海默看,希望後者阻止文章發表。李政道卻堅持說,他並沒有看出文章偏袒哪個人。奧本海默曾出面說,楊、李科學合作的內情,不必要公開去發表。他叫伯恩斯坦不要發表這篇文章,但伯恩斯坦已領了《紐約客》雜誌的稿費,而且都已花在交女朋友上了,所以非發表不可。於是文章還是刊登了。

圍繞伯恩斯坦這篇文章,李政道在《破壞了的宇稱》一文中這樣寫道:楊說文章中有“某些令人痛苦的地方”,希望討論一下。在文章的某些地方,他希望他的名字寫在我名字的前面:①標題上;②宣佈諾貝爾獎獲得者時;③在我們接受獎金的時候。另外,還有他夫人的名字杜致禮也要放在我和秦惠莙的名字之前,因爲杜致禮年長一歲。第二天,他來我這裡並說那文章中凡是提到“李和楊寫了……”的地方都要加一個注,說明這是由於字母次序排列的習慣。我對他說,他太無聊了。那天晚上,他打電話給我說,或許不要加註了,但是在那篇文章中都要寫成“楊和李寫了……”,我無言以對。

楊振寧(後排左)夫婦和李政道(後排右)夫婦合影

最後的長談不歡而散

關於兩人的關係,楊和李曾進行了一次長談。對於這次不同尋常的談話,楊振寧是這樣寫的:“1962年4月18日,李政道和我在他的辦公室有一次長談,我們回顧了自1946年以來發生過的事情:我們早期的關係、50年代初期的關係、1956年造就那篇宇稱論文的一些事情,以及後來的發展。我們發現除了少數幾點,對所有關鍵的事件我們都有着相同的記憶。正如家庭中的衝突與和解一樣,這是一個感情獲得宣泄的歷程,我們都感到一種解脫後的暢快。但是這個和解並沒有維持下來,幾個月後,我們就永遠地分手了。”

不過,李政道的表述似乎稍有不同:“根據楊振寧說的是4月18日,他到我的辦公室,說起署名的順序,還是讓他十分煩惱,而且這個問題遍佈在我們所有的合作之中——根據字母順序的‘李和楊’讓他不開心,‘楊和李’又使他看起來不近人情,而一種隨機的順序看起來又有些奇怪。這確實是一個‘動輒得咎’的情況,因此我建議也許我們以後不要再合作了。最後我們都同意,至少我們要停止合作一段時間。事情就這麼決定了。”

據說,4月18日兩人的見面長談,是一個雙方感情非常激動的場面。楊振寧情緒激動,並開始哭泣,說他非常想和李一起工作;李政道感到尷尬而又無助,於是好言相勸了很長一段時間。這是他們友誼的真情流露。

那一年6月,李德曼、史瓦茲和史坦伯格準備發表他們第二類微中子的實驗結果。楊振寧再一次非常焦躁,對於他們論文中提到“楊和李”兩人名字的順序憂心忡忡。出乎李政道意料之外的是,楊振寧隨後寫了好幾封信給他,信的內容讓他極端不快,覺得充滿了敵意。此時李政道對所有的事情都感到非常傷心,並意識到他們的友誼不存在了,而他們原來的合作關係也“覆水難收”了。

1962年春天,李政道辭去普林斯頓高等研究院的職務,去紐約的哥倫比亞大學任教。1966年,楊振寧也離開那裡,去紐約州立大學石溪分校任教。

矛盾焦點還是優先權

其實,楊、李真正的矛盾焦點不僅是署名順序,還有究竟是誰首先獨立提出“宇稱不守恆”這一具有突破性的思想,也就是說在這個工作中,誰的貢獻大。在科學史上,科學家對於優先權的爭奪比比皆是。而科學上處於不同地點、互無溝通的情況下獨立多重發現的現象表明,優先權有時是很難確定的,更何況是兩個人的科學合作。楊、李和其他研究θ-τ之謎的科學家,都曾在腦中閃過宇稱不守恆的想法,楊、李高於別人的是,他們在認真思考了這個可能性後,搶先一步把它寫成完整的理論發表出來,而不像別的科學家那樣,因爲宇稱不守恆不符合物理的常識,而將閃光的思想輕易放過了。如果沒有楊、李二人,別的科學家也會提出宇稱不守恆,只不過是早晚問題。也許,楊振寧和李政道獨自都能發現宇稱不守恆現象,但進展未必有兩人合作這麼快。

對此,李政道的態度相當明確,那就是:宇稱不守恆思想的突破是1956年4月上旬由他獨立做出的,楊振寧是5月才參加進來與其合作的,而《在弱相互作用之下宇稱的守恆問題》一文也是由他主筆的。但楊振寧認爲這與事實不符,他在自己的文集中,詳盡地描述了自己撰寫那篇獲得諾獎的論文的經過:“1956年5月底,我有生以來第一次得了嚴重的腰痛病……在病榻上,我口授,由妻子杜致禮寫成了一篇論文。因爲她未受過文秘方面的訓練,所以只好一字一句地照記下來。論文的題目是《在弱作用中,宇稱是否守恆》。我把稿子給李政道看,他做了幾處小改。”而李政道則反脣相譏:“這是一篇劃時代、純粹科學性的文章,文章包含許多複雜的數學方程式,像杜致禮那樣一位沒有經過科學訓練、沒有文秘經歷的人,如何能夠靠別人口述來寫出這樣一長篇高度專業性的論文呢?”

李政道(中)、楊振寧(右)在瑞典首都斯德哥爾摩接受1957年諾貝爾物理學獎後,瑞典國王(左)向他們致賀

楊振寧和李政道的合作,綜合兩人的不同意見來看,很可能宇稱不守恆的觀點是李政道先想到的,但將其擴展到包含θ-τ之謎在內的所有弱相互作用的情形,並且把它用完整的數學形式表述出來,可能是楊振寧的功勞。

爭執從美國延伸到中國

2002年,楊振寧在自己的傳記中再次公開了雙方全部的爭論細節,兩人的恩怨再次被翻了出來。李政道則又出來闢謠,以答《科學時報》的方式,把兩人失和的前因後果敘說了一遍。李政道在這次訪談中,提到了這樣一個細節:1972年他和夫人第一次回國時,楊振寧的父親楊武之要求見面。當時,楊武之已經病重住在醫院,李政道帶着夫人前去看望,在病牀上,楊武之對他說:“(我)很清楚振寧和你(指李政道)62年破裂的經過,振寧對不起你,請你原諒……你們(指楊振寧和李政道)是天下的奇才,爲了中國下一代的學子,雖然振寧對不起你,請你原諒振寧。”

楊武之說這番話的時候,其女兒楊振玉服侍在旁,因爲老人口齒不清,實際是由楊振玉轉達的。但是,這篇文章發表後,楊振玉卻撰文稱李政道說的話“都不是事實”。李政道無奈之下,只好寫信請當時在場的中國科學院外事部門負責人朱永行覈實。朱永行的回信是這樣的:“信中談及的,您和夫人1972年10月27日去醫院探望楊武之先生的情況,從我手頭有的當時的材料看,您的回憶是符合那天實際情況的。”

事實上,李、楊之間的恩怨,其影響遠遠超出了個人範疇,延伸到了日後中國基礎學科的發展。1972年,楊振寧和李政道先後回國訪問,國內高能物理的發展本來就有不同的意見,自從兩人回國介入後,這一分歧就有了濃重的個人鬥氣色彩。比如,李政道主張建高能加速器,楊振寧反對;李政道主張重視基礎科學,楊振寧力主搞應用科學;李政道創立特殊的考試辦法幫助中國學子赴美留學,楊振寧就說是“喪權辱國”……基本上,只要是李政道贊成的,楊振寧就反對;反之亦然。而且他們的個人意氣,遠遠超出了高能物理領域。

楊、李恩怨不僅在美國,在中國也早已是一個公開的秘密。楊振寧曾經講過一個故事,說有一次他在中國訪問,周恩來總理請他吃飯後閒談,周總理突然問他:“楊教授,聽說你和李政道教授不和,有沒有這回事?”楊振寧說:“有的。”周總理接着又問:“你們兩個人的不和和你們兩位夫人有沒有關係?”楊振寧說他想了一下說:“沒有關係。”他說聰明的周總理聽了以後笑了一下,沒有再說下去。不過,在高能物理學界相當活躍而且成功的喬玲麗說,以楊和李兩個人如此強的個性來看,他們的太太其實影響並不大。

楊振寧(左一)和李政道(右一)兩家曾經親密得像一家人

據說,楊、李不和,曾引起我國政府和科學界的關注。與楊、李相熟的科學家周光召說,我國政府和科學界都很關注這件事情,周恩來總理也十分關心此事,並交代希望調和二人的關係。周光召表示,他私下和兩人談過,結果當然是無可挽回。

失和的真正原因仍是迷霧

其實,當楊振寧和李政道失和的消息傳開以後,他們在世界物理學界的好友都甚爲震驚。但大部分傳記作者像其他許多與楊振寧和李政道熟悉的科學家一樣,對楊振寧和李政道的恩怨問題或者避而不談,或者輕描淡寫。而那時奧本海默卻對兩人的失和不以爲然,他甚至以他典型的尖銳語氣說,李政道應該不要再做高能物理,而楊振寧應該去看看精神醫生。

對於楊和李的失和,物理學界有許多看法和猜測。他們兩個人在芝加哥大學的同學,後來也在普林斯頓高等研究院待過,並且做了加州理工學院校長的戈德伯格就說,他不知道也不想知道他們兩個爲什麼吵架,但是對於兩個人的失和他非常傷心,認爲是他們兩人巨大的損失,也是科學界的巨大損失。佩斯則認爲,他們兩個都是強人,兩個這麼強的人有這麼親密的關係,失和幾乎是不可避免的。

也有人認爲他們兩人失和的原因,來自兩人不同的個性和家世背景。楊振寧來自一個知識分子家庭,一般給人中國傳統的印象,像是一個長輩,他個性比較直來直去,對藝術和文學有廣泛的興趣和很好的品位,但是有時會給人一種有距離的感覺。李政道的出身和成長經歷相對來說要複雜得多,個性上比較難以捉摸,不過比較符合美國作風,能夠和人開玩笑,比較懂得吃和飲酒的生活情趣,有很好的藝術品位和收藏愛好,也比較容易來往,但內在卻是一個個性強悍的街頭戰士。

另外有人猜測,1957年楊、李兩個人得到諾獎以後,會不會因爲盛名之累,造成兩個人之間的矛盾呢?楊、李兩人並不諱言諾貝爾獎在兩人的關係裡投下了陰影。他倆在芝加哥大學的老同學施泰因貝格爾曾說,在兩個人的密切合作中彼此爭功,是很不必要的行爲,他認爲諾獎的盛名,使得兩人自我膨脹起來,慢慢造成對彼此的傷害。他們另外一位芝加哥大學的老同學戈德伯格認爲,楊、李兩人爲了排名和功勞的事情而起爭議,是十分幼稚的事情,他們兩人都應該閉嘴。對兩人都相當熟悉的著名物理學家克羅爾也認爲,楊、李兩人都太過分在乎自己的名聲和功勞了。

毫無疑問,對於楊振寧和李政道來說,他們的失和,在兩人內心都有着無可彌補的傷痛。李政道曾與人談過他和楊振寧的關係,講到他和楊振寧吵架以後的一年當中,自己提起筆來寫字,手都會發抖。而楊振寧在他論文選集的評註中,對他和李政道的科學合作及友誼的機緣,有過一個總結,他寫道:“總的來說,這是我生命中一個值得回顧的篇章。一點不錯,這中間有痛苦,但是人生中與人相關而又有意義的事情,少有是全無痛楚的。”

但是,楊振寧和李政道之間的分歧,以及導致的失和,已經不僅僅是個人間的恩怨問題了,而是一個科學史的問題。因此,其是非曲直,應該由歷史來判斷,應該由科學史家來研究。

(原文《楊振寧與李政道失和之謎》刊於《名人傳記》2017年第4期 文/阿門)