斗智多星》中的“PhD”(注意,不是博士!)。我痛恨這種貶低在研究工作中所蘊含的創新和努力的做法。 我接下來就開始尋找一個博士後的職位,這是一個為期2年、低報酬的研究性的工作,也是在科學界從事學術工作邁出的標準的第一步。我向我知道名字的物理學家寄出了幾十封信,並附上我的“筒歷”。我到任何一所邀請我的學校去做講座。但是學術類工作非常稀觖——大學裡到處都是過去10年中聘請的、有著終身教職的年輕教授;我很可能不得不等著一代物理學家全都去世了,才會有機會。 當努力要達到某個目標時,很多情況下,要是有人能從旁助你一臂之力,會是很有幫助的。在高盛,人們喜歡說你需要一個“賞識你的人” 才 ① Crease, R. P. 和 C.C. Mann, The Second Creation,Rutgers University Press,1996 年修訂版。 34
2 草樣年華| 能成為合夥人,而哥大物理系顯然是缺少這樣的“賞識你的人”。最後, 因為我從事的研究在當時是個熱門課題,再加上我的幸運,我得到了位於費城的賓夕法尼亞大學一個為期2年的博士後研究職位,計劃於1973年9 月開始。 我沒有參加哥大5月份在賽特•洛圖書館前面巨大的露天廣場舉行的畢業典禮。就是在那裡,僅僅幾年以前,在1968年學生佔領圖書館①的那些夜晚,我看到紐約市的警察手持警棍追打學生。我的研究生院的朋友們看上去也都對畢業典禮沒有興趣。 那年夏天,我整整一個月都待在埃裡切參加一年一度的埃託雷•馬約拉納®粒子物理學夏令營。埃裡切是位於義大利西西里島西部特拉帕尼省一座山頂的美麗小鎮。在山上我對那些往來於各種會議之間、年年夏季都出訪的成功物理學家的生活,有了一次近距離的觀察,頗感心癢難搔。我和他們中的一些人坐在小鎮廣場上,吸著紙菸,呷著義大利開胃酒。一天上午,我還在當地理髮店享受了一次頗有特色的修面。我向後斜躺在一個重重的皮椅上,理髮師則拿著剃刀在皮帶上磨刃。多年以後,我碰見過公司律師和華爾街銷售商,互相吹噓他們的工作所提供的額外福利—頭等艙、昂貴的大餐和別緻的酒店。我暗自嘲笑他們對工作提供的物質福利的關注。我認為,在物理界,生活本身就是福利;在有趣的地方和有趣的人談論物理,就是主菜,而不是餐具。 在埃裡切,我略帶嫉妒地注意到一位與會者,弗蘭克•維爾澤克。他剛剛從普林斯頓大學畢業,但已經與人合著了一篇有關場論的著名論文。 而我把大部分精力都花在物理上,奮鬥了整整7年,才得以被人注意。我用愛因斯坦67歲時寫就的自傳體筆記中的幾句話來安慰自己,這幾句話是關於他參加期末考試所帶來的後續影響的:“(對我來說)這種強迫有這樣一種阻礙的作用,在我透過期末考試以後,我發現在整整一年中任何有關科學問題的思考都讓我覺得反感。“ ① 1968年4~6月間哥倫比亞大學發生學生罷課、抗議、示威以及佔領閣書館的一系列運動,其背景與美國20世紀60年代興起的民權運動和反戰示威活動有著非常緊密的聯絡。——洋者注 ② 埃託爾 •馬約拉納是義大利原子物理學察,費米的得意門生,於1938年從巴勒莫至那不勒斯乘船旅行時突然失蹤。——譯者注 35
3. 一種生活流動博士後教士般的生活研究並不簡單置之於死地,而後出版合作與發現的極度陶醉寬客人生|My Life as A Quant 在1973年勞動節那天,我請了一位兼職做搬家生意的人,他是我一位朋友的朋友,把我和行李運到了費城。為了獲得尊重,並且暗示我的可靠性,我已經告訴房東我是“德曼博士”。我對利用了自己的頭銜略有一絲負罪感,而且盡力要做出“真”博士的樣子來。給我們搬家的人帶著我妻子和我從紐約一路沿著收費公路開過來,他跟我們講,他經常在把租來的貨車還給赫茲公司之前調低車子的里程錶。這是20世紀60年代一種很常見的觀點,認為佔大型非私有公司的便宜是應該的。 那個週末快結束了,我開始努力去習慣孤獨的費城,埃娃則返回我們熟悉的哥大研究生公寓,繼續俯瞰在百老匯大街和第112大道上的湯姆餐館。這個地方後來因為蘇珊•薇格的歌曲和情景喜劇《宋飛正傳》而出名,名聲遠揚到哥倫比亞地區。埃娃還需要幾年才能唸完分子生物學的博士學位。我曾經希望她能搬到費城來和我在一起,但是對她來說,換大學和博士論文指導老師是不可能的。她也是最近才從物理系轉到生物系的, 而且作為加入生物學博士研究專案的條件,她當時需要承諾會在生物系完成博士階段的學業。在轉到生物系的過程中,埃娃還曾經請求吳健雄女士為她寫推薦信。當時吳女士自己住在靠近哥倫比亞大學的莫寧賽德,距離她在布魯克海文國家實驗室工作的物理學家丈夫0足有50英里遠。吳女士見了埃娃,並且就做出犧牲的必要性勸過她,簡單來說就是,既然他們已經知道埃娃嫁給了我,而且我將早於她畢業,那麼除非她能保證我畢業以後她會繼續留在哥大,否則他們是不會錄取埃娃進人生物系博士研究專案的。在那個時代,還沒有人發明出 “政治正確”(political correctness)這個詞,對於大學教授們來說,在錄取一名女生進入研究生院之前,衡量她的嚴肅性是絕對允許的。多年以後我進人實業界工作,聽到有關商界裡的面 ① 吳健雄女士的丈夫、袁世凱之孫袁家騮先生也是著名物理學家。一—譯者注 38
31一種生活1 試故事。他們會向女性求職者提問,當她們不小心懷孕以後,是否願意墮胎,並且她們是否認為懷孕會影響工作。 在接下來的兩年裡,埃娃和我只有在週末和暑假中的部分時間能去看望對方。這樣緊張的生活在相當長的時間裡成為我進人學術界後的生活狀態。 我曾經把博士後的生活想象為一種教士般的生活,是一個快樂的、把生命獻給知識的典範。在頂尖大學裡,理論物理學博士後是沒有世俗義務的——不用講課,不用負擔行政事務,沒有規定好的工作時間。需要做的都是形而上的。你是因為你的研究天賦才被僱用,所有你需要做的就是去發現一些在理性上值得去鑽研、並且還能使你感興趣的東西,然後去研究它。所有重要的東西就是你能取得些什麼。事情很簡單,但是賭注很大。 我認識的人裡面沒有人想過透過這個來發財或是從中賺到些什麼。所有人都希望能取得超脫世俗的偉大的研究成果,心甘情願一生為之付出。我們瞧不起那些在取得終身教職後就不再“搞物理”的教授們。隨著年齡增長,我們開始從那些在30歲以後才取得偉大發現的故事中尋找安慰。這一點與華爾街很不一樣。在華爾街,我聽到過二十幾歲的交易員談論所謂的“他們那個數”(their number),這個詞是指他們需要一筆錢,足以讓他們退休,確保他們今後不用再繼續工作。 當然,現實並不是這樣。我在賓州大學沒有朋友,周圍都是些已婚的朝九晚五一族。這跟我在過去已經逐漸適應的、隨意的、大家聚在一起的研究生生活完全不同。相比莫寧賽德,費城不安全、不發達,令人難以接受。我是一個妻子不在身邊的已婚男人,歲數有點大,但卻被安排跟單身研究生以及同配偶分居的已婚年輕教師在一起。我很少參加社交活動,大多數時間獨自一人度過。 博士後的生活是一種“返祖現象”,是很久以前一個時代留下的痕跡。設立博士後研究職位原本是為了給那些研究生已經畢業但還沒當上教授的人提供一個短暫的過渡時間。但是在蘇聯搶先發射衛星上天之後,美國把科學看成是在精神上和心理上同蘇聯的又一場戰爭,這一看法使得一大批年輕科學家誕生,他們現在已經取得終身教職,佔據了所有可提供出來的教師職位,而在至少30年內他們又不可能退休。教師需要學生,於是就鼓勵有志向的物理學研究者源源不斷進人博士生的培養管道,但當這些人從管道末端湧現出來,畢業的時候,就幾乎沒有地方 39
寬客人生|My Life as A Quant 可去了。博士後的職位暫時填補了這個空檔。這一職位大約為期兩年, 報酬微薄。儘管如此,博士後們還是很努力地為大學工作,因為學校每年會從一批新的年輕物理學研究者中,挑選出一名出色的人來填補稀少的空缺出來的教師職位。 對於一般的博士後來說,這很難令人高興得起來。每一個為期兩年、其中一年為寬限期的博士後職位都是從秋天開始的,在這期間你要努力去啟動、完成並且還要發表某個有意思的研究論文,以便在第二年秋天之前,你能向世界其他某個地方的一座實驗室或是院系申請另一個博士後職位。米切爾•費根鮑姆是一位因在混沌理論方面的貢獻而聞名的金融學家,他恰當地把這描述為:“這些兩年期的研究職位使得嚴肅性的工作幾乎成為不可能。你在一年之後不得不開始為你接下來要去哪裡而焦慮。”如果你非常不走運, 只取得了一個一年期的博士後研究專案,這並非是不常見的,那麼你就不會有寬限期;你不得不在開始進行這個專案的同時,著手申請下一個專案。而唯一的解決辦法——除了完全放棄物理的學術研究以外——就是去寫一篇足夠精彩的論文,使你能得到一個稀少的空缺教師職位。 我的一-些博士朋友,儘管不拿任何薪水,但因為對從事物理研究充滿熱情並且極度熱愛,而成為“免費贈品”(freebie)。這個詞是指那些在其他地方找不到工作,於是在一流研究所裡要求得到一張桌子和基本研究設備,不要任何報酬做研究的人。他們的目的是在一個激勵人的圍裡面, 接觸到研究的前沿,進而完成一件能讓他們找到一個帶薪職位的工作。我的一個朋友在這方面還要有過之而無不及,他為了去哈佛當一個“免費贈品”,而拒絕了一份去二流研究所做博士後研究的帶薪職位。他後來在哈佛取得一些研究成果,這些成果使他又一次得到帶薪職位,這次是在第一流的地方—斯坦福大學加速器中心。 在賓大沒有博士研究生導師,我必須自己搞研究,於是我開始尋找一些新穎的內容來鑽研。我研究生時期的大部分時間都花在高能現象學研究領域,也就是把別人的理論和另外一些人的實驗結果作比較。這方面的研究有幫助也很有趣,但是畢竟不像我以前所想象的物理學研究所做的那樣具有預測性。為了實現自己的理想,我開始研究所謂的“李政道模型”。 這是一個關於粒子相互作用的理想化的、因而也是純理論的可溶性理論模型,是李政道本人在一篇早期的論文中提出的。我希望這一理論能夠為進 40
3!一種生活| 一步理解夸克之間的相互作用力提供基礎。在賓大的第一個學期裡,我徒勞無功地把大部分時間都用來理解這一理論。但是我發現很難集中精力: 我為沒有朋友而心神不寧,為夫妻兩地分居帶來的壓力而緊張,為來來回回地開車上路而感到疲憊——我週五晚上去紐約,週一早上再返回費城。 有幾個週末,我累得都不能開車回紐約,就獨自一人留在費城消磨時間, 頗有怨氣。 我的第一個學期沒有取得顯著進展就過去了。聘請我的終身教授有他自己的研究課題,對我的鼓勵也是似有若無、搖擺不定。他似乎已經被物理界的競爭弄得沒有鬥志。一次他邀請我去他家吃飯,他說起“我們”如何不得不甘於無法取得偉大的研究成果,他的妻子馬上就向他指出,把我包括在“我們”中為時過早。 我感到時不我待。同樣是這位教授,努力地想把我帶入他的研究領域,從事弱作用和電磁作用流的代數研究,但是這個課題完全不是我的興趣所在,可以說令我很反感。如果不能提出自己的問題,那麼搞物理學研究義為了什麼呢?到了1974年5月第一個學年結束的時候,我正在走向困境。在三個月內,我將不得不開始尋找下一份工作,而我還沒有發表過一篇論文;更糟糕的是,我還沒有取得任何能令人滿意的、可以用於發表的研究成果。這次我是真真正正地理解了什麼是“不發表,就毀滅” (publish or perish)的意思,我把即將面臨的困境向我的朋友和熟人們作了非常悲觀的預測。 儘管如此,生活也並不都是糟糕的。那年發生了三件好的事情,但都與學業無關。我在費城的臥室裡,花了很多個夜晚練習拋擲三個網球。我開始跟在一群非常投人的研究生後面練習跑步,比我以前要認真得多。他們全是長跑運動員,每天中午都在賓大著名的塑膠跑道上訓練,這裡也是賓州接力賽的舉辦地點。我還記得羅傑•班尼斯特是什麼時候打破在四分鍾之內跑完一英里的紀錄的,而現在生性過於熱烈以至達到有些愚蠢程度的我,則開始對著秒錶用最快的速度跑完一英里,每週幾次,卻不去考慮作一些熱身的輔助運動或是用慢一些的速度跑得長一點。每隔幾周我都會停下來讓我的外脛炎緩解一下,又過了很多年,我才具備了那種是鍛鍊而不僅僅是儘自己所能快跑的耐心。最後一件事情是,我在西費城藝術中心的一個小組裡學會了吹八孔長笛,我對自己能夠配合別人吹出儘管只是初 41
寬客人生|My Life as A Quant 級的曲調的能力很是欣賞。 我受僱後的第一個學年就這樣過去。1974年夏天,埃娃和我一起在阿斯彭物理中心過了一個月。在那裡,我對和這麼多著名物理學家隨意地相處在一起,有一種敬長感。阿斯彭是個很受歡迎的地方,因為研究室和公寓數量不夠,於是不少資深物理學家在那裡購買住宅,這樣他們就可以整個暑假都住在那裡。年輕的博士後則被安排只能在那裡待上幾個星期。我們每週去山裡遠足一兩次,此外還在傑羅姆酒店的游泳池裡游泳,那裡的婦女似乎都給自己織了一件罩在比基尼泳裝上面的外套, 一坐在泳池邊就立刻把這個外套脫下。每天我都盡力系統地瞭解更多關於楊—米爾斯規範場論的理論體系,這一理論是關於弱作用和電磁作用之間的相互作用的,越來越熱門。我細心閱讀《紐約客》雜誌撰稿人兼物理學家傑里米•伯恩斯坦刊登在《現代物理學研究》上的學術介紹文章,來加深對這一理論的理解。而且伯恩斯坦又是阿斯彭的常客,所以我有時也繞道去向他請教問題。工作、遠足、談論物理、在阿斯彭音樂中心聽音樂,還有打排球,用這些來發洩鬱積的壓力——這就是物理學家被認為應該的樣子。但對我而言,快樂則因為我一整年都沒有發表文章而被沖淡,這讓我感到經常來阿斯彭過暑假、分享這裡的快樂,並不是我命中註定的一部分。 6月很快過去,7月我回了一趟開普敦。我的母親,像史蒂芬•霍金一樣,患肌肉萎縮症好幾年了,我每年都回去看望她。但是同霍金的病情似乎已經奇蹟般地穩定下來不同,我母親的病情在20 世紀70年代卻是每況愈下,每年都在惡化,先是不能移動手臂、雙手,接著是她的雙腿,直到最後她連抬頭或吞嚥都有困難。竟然沒有人知道如何治療她所患的“小病”,這對她來說,是個永遠的秘密。8月我返回紐約一個月,在我和埃娃的公寓裡以及哥大的圖書館裡繼續閱讀關於規範場論的資料,而埃娃則繼續做她的課題研究。作為一名學者,你能在你喜歡的任何地方工作(或是不工作)。這是一種自由,但是現在,對於一個已經工作一年而前景尚未明朗的博士後來說,這有時候感覺像是隻有失敗的自由。 1974 年9月,我返回沉悶的費城。我已經不能不開始考慮是否要嘗試為1975年的秋天尋找另一個博士後職位,而我還沒有新的研究成果可以 42
3!一種生活寫在我的簡歷上,這將會給申請下一個職位造成困難。我開始認真思考不再“搞物理”①的問題,而且準備讓自己狠下心來應對因為不再“搞物理”而帶來的羞恥感。但很快似乎我的機會就來了。一些有利的事情突然發生:一個非常令人感興趣的物理學難題出現,而解決這個難題需要用到的技術同我在博士論文裡用到的技術有著緊密的聯絡。 阿爾•曼是賓大一位資深實驗物理學家,他參與了一項在日內瓦歐洲核物理研究中心(CERN)進行的國際聯合實驗專案,在研究中心的粒子加速器上用高能w介子型中微子轟擊質子。曼的實驗同我曾經在博士論文中分析過的深入質子內部的非彈性電子一質子轟擊模型非常相似, 不同之處就在於他是使用中微子而不是電子轟擊目標質子。根據當時所知道的弱相互作用,可以預測出轟入的中微子在轟擊質子後,將變成 “唯一”的一個帶負電荷的心介子②。而被轟擊的質子將被轟散,轟散後形成的碎片將帶有很多質子型別的粒子。這個過如圖3.1(a)圖所示。然而,實際所發生的並不是這樣。透過研究實驗資料,阿爾和他的合作者們在轟擊產生的最終產物裡面發現了許多所謂的“雙子”現象,即實際出現了兩個w介子,一個帶負電荷,另一個帶正電荷。這就是一類費曼描述過的“瑞士表”碰撞,也就是在這類碰撞中,實驗中出現的異常現象可能會導致新粒子的發現或是產生這些新粒子的新的作用力的發現。 令人費解之處在於產生兩個介子的原因。對於這個問題可能的解釋(至少)有兩個,每一個都需要假設產生了一個新的粒子。第一種假想認為,轟人的中微子已經轉變為一個新的“不帶電的重輕子”③,然後因為弱作用力的原因,這個重輕子衰變成了曼及其合作者們觀察到的兩個介子,如圖3.1(b)圖所示。第二種假設認為,轟人的中微子正如理論所預測的那樣,轉變為一個帶負電荷的w介子,但是在質子被轟擊 ① 我的物理同行和我用“搞物理”(doing physics)這個詞來說明我們的工作。但很奇怪,我妻子做分子生物學研究的同事們卻從來不說“擒生物”(doing biology),而寧惠使用“做科學研究"(doing science)這個詞。結果,“做科學研究”這個詞本來是個寬泛的概念,但是對我來說都似乎只相當於一個很窄的研究領域。 ② 介子是電子的一種,帶有與電子相同的電荷,但質量是電子的200倍。 ③ 一種很重的電子,但是中性的,也就是不帶有電荷。因為沒有很好的理由可以說明這些重輕子為什麼不能存在,於是根據蓋爾曼的原則,重輕子就應該存在。 43
寬客人生| My Life as A Quant 產生的碎片中,根據弱作用和電磁作用相互作用的規範理論,應該存在有一種新的被稱為“桑夸克”的粒子,這個桑夸克粒子透過弱相互作用力,又衰變產生了另一個帶正電荷的4介子,即第二個w介子,如圖 3.1(c)圖所示。 (a) 帶負電的1介子介子型中微子質子質子碎片 (b) 介子型中微子不帶電的重輕子質子帶負電的介子帶正電的介子 4介子型中微子質子碎片 (c) 帶負電荷的介子 4介子型中微子 •帶正電荷的從介子質子 ••• 奇異夸克粒子質子碎片圖3.1 中微子一質子碰撞注:圖(a)一次理論預測中的碰撞,產生唯一一個帶負電荷的1介子。圖(b) 一次假想的碰撞,首先產生一個不帶電的重輕子,然後這個重輕子表變成兩個1介子和一個介子型中徽子。圖(c)一次假想的撞擊,首先產生唯-一個帶負電椅的I 介子和一個藥夸克粒子,然後這個樂夸克粒子囊變成一個帶正電荷的1介子、一箇中徽子和一個奇異夸克粒子。 44
3|一種生活| 在這些新的粒子中,假設的中性重輕子與假設的粲夸克,到底誰是產生雙w子現象的真正原因呢?答案就在於它們速度的分佈。帶正電荷和帶負電荷的介子的相對速度將取決於重輕子和粲夸克之中到底誰是它們的父母。如果是者,則帶正電荷和帶負電荷的兩個4介子都來源於重輕子的衰變,那麼因為兩個w介子有著共同的來源,它們向外發射的速度也應趨向一致;如果是後者,則帶正電荷的w介子來源於黎夸克的衰變,它的運動速度同帶負電荷的介子的運動速度將會大不一樣。這就好像每個牌子的噴水槍都會噴射有自己特徵的水流一樣,同樣對於不同的粒子來說, 當它們衰變時,也會產生有自己特徵的雙子分佈。 於是我與我的同事章禮南(Lay Nam Chang)和約翰(John Ng)一起,開始研究產生於重輕子的雙子分佈的特徵,從而把研究結果同曼及其合作者們所發現的4介子的速度進行比較。這是一個經典的現象學問題,也就是把理論與實驗結果進行比較。這個問題也同我的博士論文密切相關,所以我知道如何計算介子最後的速度和角度的分佈。章禮南、約翰和我互相檢驗對方的解析計算過程,並由我編寫計算機程式來求解山介子的分佈值。我突然又有了一種投人感,而且和實驗物理學家們緊密合作,一起鑽研一些新的問題,非常令人興奮。我進入到一個精神上非常振奮的時期,重獲生機。與此同時,我開始早起,而且一起床就立即投人工作,進行計算和程式設計。章禮南、約翰和我,我們三人在黑板前進行內容豐富、興奮激昂、富有生趣的辯論和討論,三個人輪流從對方手裡搶過粉筆在黑板上飛快地書寫,邊寫邊給出解釋。抗拒與不自信的感覺都消失了, 我們滿懷熱情地抓緊工作,直到深夜。 因為產生一般所認為的重輕子衰變的、假想的弱作用力的確切性質還不清楚—所以不得不進行推測,而它在理論上可能的形式有很多種。章禮南、約翰和我於是考慮了多種作用力的可能(但沒有窮盡所有可能)來計算w介子的相對速度。我們發現,對於我們考慮到的所有可能,當帶正電荷的介子和帶負電荷的w介子都是由重輕子衰變所產生時,所預測的這兩種w介子之間速度的差異,遠小於曼及其合作者們所觀測到的差異。 因此我們提出,認為雙子現象標誌著產生了一種新的中性重輕子的看法很可能是不成立的。 我們把研究成果在正式發表之前油印出來,郵寄給這個領域的其他物 45
寬客人生|My Life as A Quant 理學家,結果引起很多關注,令我們感到很滿足。這時最後期限就快來到,也就是我在賓大短短兩年行將結束、只剩下最後幾個月的時候,我完成了一篇能讓我得到下一個博士後職位的研究論文。我寄出我的求職信, 接著在1975年暮春時節,時間剛剛好,我收到了來自麥迪遜的威斯康星大學和英格蘭的牛津大學的兩份博士後錄取通知書。而埃娃因為還需要在紐約多待一年來完成博士學業,所以肯定還要留在哥大。如果我打算獨自一人再多待一年的話,我傾向於選擇歐洲的牛津,而不是—呃,美國的麥迪遜。我對街道上空無一人的費城受夠了。 我們關於重輕子所做的研究工作很熱門也很及時,但還不夠全面。 儘管我們已經提出,認為是重輕子產生了雙!子現象的看法“很可能是不成立的”,但我們沒有證明上述看法的確是不可能的——因為對產生重輕子衰變的、假設的弱作用力的每一種可能形式,我們沒有一一計算它們的非對稱性分佈。幾個月以後,亞伯拉罕•佩斯(他是在哥大做講座的人中,我見過的少數幾個能經得起李政道質詢的人之一)和他的長期合作伙伴、普林斯頓大學的特雷曼走上舞臺。他們兩人都是弱相互作用分析的老手,對產生於重輕子衰變的帶正電荷和帶負電荷的w介子速度之間的非對稱性分佈,他們推匯出了一個一般的上限值,而無需考慮尚不清楚的弱作用力的形式。他們提出,在任何情況下,非對稱性分佈的最大值都小於曼及其合作者們觀測到的數值,因此可以確切地把重輕子作為雙w子現象產生的原因的可能性給排除掉。我們提出的“很可能是不成立的”的結論,被佩斯和特萊曼證明是“不可能的”。他們比章禮南、約翰和我更專業、更富經驗,大部分功勞應歸功於他們,而我們也得到了一小部分。但對我來說,讓我從牛津大學拿到第二份博士後錄取通知書就已經很知足了。 儘管我熬了過來,並且最後還取得成功,但我還是和費城就此說再見。那年夏天我在開普敦待了一個月,看望我母親,又花一個月參加斯坦福大學加速器中心舉辦的理論物理學暑期研究班。在這個班上我又見到了道格拉斯•霍夫斯塔特,他現在和家人住在一起。他邀請我去他位於校園的家中做客,在他家裡我總算見到了他的父親羅伯特,以及和他父親共同研究電子轟擊的同事赫曼。這兩位都是我到紐約後的第一年裡我表兄經常向我講到的前城市學院的物理學家。 46
31一種生活1 當我為遠赴英倫作準備時,回顧我在美國的九年,剛剛還為獨自一人前往一個陌生的國度而略感一絲恐懼,而且這種孤獨要持續到埃娃最後畢業時,但很快就又一次地為物理學而感到振奮。 物理領域擁有這麼多與眾不同的天才,既有老去的大師,也有將會影響未來的嶄露頭角的新星。在開始的那幾年裡,我不僅看到,有時還接觸到他們中的不少人。 在哥大,我上過李政道講授的統計力學。我聽過很多次他的講座, 同他討論過我的論文。我替波利卡普 •庫什上過電磁學理論的習題課, 看見過五十多歲的他在校園裡彎腰吃力地陪著再婚所生的小兒子玩耍。 在數不清的課間休息時,我跟利昂•萊德曼、傑克•斯坦伯格和吉姆.克羅寧一起喝過咖啡、吃過甜點,他們當時都是哥大的教師,後來成為諾貝爾物理學獎得主。我曾經就我的博士論文研究課題給理論和實驗物理學家做過講座,也被他們中的很多人質問過。我還曾聽過傳奇人物狄拉克和海森堡主持的學術討論會。我也聽過費曼的討論會,他像一個魅力無窮的表演者,用一口出身紐約市郊布魯克林區的計程車司機的口音做講座。他同哥大其他教師比起來更加無拘無束、魅力四射,而且他也很清楚自己散放出來的光彩。還有一次在週五,我去聽愛德華•特勒的演講,他是氫彈的發明者之一,為此背魚惡名,同時也是奧本海默名聲的壞者。他在哥大劇院演講的時候,一大群反戰抗議者們舉著海報、標語包圍他,但等他一開始發表演說,這些抗議者們又靜靜地走出去了。 在這之後,我們還曾湧去觀看一場關於以色列的那個能把勺子弄彎的烏瑞•蓋勒的講座,講座由兩名在斯坦福研究所正研究蓋勒的“精神力” 的科學家所做。當然,他們是被加里•範伯格邀請來的。 在賓大,物理系最出名的是羅伯特 •施瑞福,他剛剛因為在發展超導體理論方面的貢獻而獲得了諾貝爾獎。據報道,他那輛帶有白色海鷗翼的梅賽德斯就是用諾貝爾獎的獎金買的。這輛車就同他那優雅迷人、有著斯堪的納維亞風情的妻子的回眸一笑那樣,給物理系停車場增添了迷人的色彩。1976年,賓大物理系在賓夕法尼亞州的安曼族村落主辦國際中微子會議,我又聆聽到費曼的演講。後來我還在盥洗室鼓起勇氣加人了他的一場對話。與此同時,舉辦講座的人們也從全國各地來到賓大。一個秋天,維克多•韋斯科夫從麻省理工學院來賓大訪問,他是量子理論發展從初期至今 47
寬客人生|My Life as A Quant 的一位重要人物,也是曼哈頓計劃的領導者之一。還有一次,史蒂文•溫伯格給我們做了一次講座。他提出的弱作用和電磁作用相互作用的規範理論剛剛開始被逐步證實。而在大批寄到物理系的博士後申請工作的簡歷中,我還記得艾倫•古斯的簡歷,當時他還只是一名相對普通的申請者, 但很快就提出了宇宙膨脹理論。 我開始逐漸清楚瞭解到自身的侷限性。你在物理界遇見的人裡,總有人可以完全超出你的想象。當我閱讀愛因斯坦或費曼的經典論文時,我發現儘管我能夠理解和使用他們的理論體系,但我永遠也不可能創造出它們來。我的妻子以前學習物理,後來改學生物,對兩個領域都一些。她說, 即使是最聰明的生物學家也不會讓你感到他們超出了你的水平。但物理完全不同。 我的一位朋友喜歡指出在物理和金融領域各種各樣偉大發現的顯而易見之處。這種顯而易見其實是一種錯覺。很多事情只有當它們在一種歷史的語境中被傳授給你,告訴你所有的成見、混淆以及被忽略的與其競爭的理論的時候,它們似乎才能被看清楚。每一個很小的發現,無論是在金融領域還是在理論物理學中,其產生都是以長時間的投人、大量的勞動和艱苦的努力為代價的。“改進帶來筆直的道路,但未經改進的彎曲的道路才是天才之路。”英國浪漫派詩人威廉•佈菜克如是寫道。我們這些搞物理的人大部分都很幸運地成為改進者,而且知道我們永遠也不可能成功地跨越彎曲的道路,雖然上帝在我們的工作中突然顯靈時,我們也會偶然靈光一現,感覺像是意外發現的一樣。 儘管我現在明白了自己的侷限性,但是我仍然高興地注意到自身命運最近發生的意想不到的逆轉。就在幾個月以前,我還心情鬱悶,準備退出;而現在,仗著已經做出一點成績的工作,我又為尋找下一個目標興奮起來,期待著再解決一個以前沒有人解決的難題。從那時到現在,經歷了坎坎坷坷,我努力去記住,不管你在工作中或是生活中得到的有多麼少, 你總能從未來是無法預知的這個事實中得到慰藉。在你痛苦的時候,好運或許已悄然降臨。 48
4.一項情感教育牛津的文明魅力一篇物理論文引出了另一篇論文英語的特性人智學者寬客人生!My Life as A Quant 從1975年10月到1971年8月,我在牛津愉快地做物理研究。這是我又一次獨自一人到一個陌生的地方;我妻子是7個月以後才到的,開始了她第一個博士後職位。可以想見,就如同9年以前我抵達紐約時最初那孤獨的幾週一樣,我又一次發現,獨自一人在一個陌生的城市有多麼困難;相同的強烈情感再次出現了。 牛津的社交生活圍繞著一個個獨立自治、有著截然不同風格的學院展開,這些學院又組成了牛津大學。而這一點對我沒有什麼幫助,因為我不是其中一員,我是直接受僱於理論物理系的。理論物理系設在兩棟古老的、曾經連在一起而現在分開了的棕色石頭建築物裡。盎格魯一愛爾蘭裔小說家喬伊斯在死於肌肉萎縮症之前曾經住在其中的一棟裡。他的病跟我母親的病一樣。學院的教師可以坐在學院餐廳最前面的專屬貴賓席上,享用提供波爾多紅酒和胡桃的午餐或是出席宴會,然後再來上一支餐後雪茄。研究生們呢, 則可以相互開著玩笑在同一個餐廳,坐在矮得多的餐桌上吃午餐。而我那些享受不到同等待遇的博士後朋友們(有印度人、巴基斯坦人、塞普勒斯人、 澳大利亞人,還有一些美國人),再加上我,只好在大學城非教學區裡的印度餐廳中找出一家,對付著吃一頓飯。 我天真地為進人牛津而自豪。我來自崇拜英國的南非,把牛津視為學術生活的典範。並且我到了那兒以後,物理研究突然變得容易了;我已經盡力走出了當初在賓大第一年時留下的陰影,我也總算知道了怎樣找一個合適的問題來研究。我已經懂得如何完成一項研究,如果完成不了,至少也知道如何從中挖出點有發表價值的、有些意思的內容來。我明白了要讓一個研究課題帶出下一個課題來。最後,我知道了怎樣能更像做一樁生意一樣來做研究。 在牛津,我繼續從事雙w 子產生原因方面的理論研究。正如我的同事和我所提出,併為佩斯和特雷曼所證實的那樣,中性重輕子作為產生雙子 50
4!一項情感教育| 的原因已經被否定了。而從另一方面看,雙心子現象也可能就標誌著產生了一個燊夸克,而且這個粲夸克在產生之後很快就發生了衰變。這種可能性同樣吸引人。我開始計算同新產生的樂夸克的衰變相符合的雙子分佈。這件工作如果做得夠專業,那麼將非常有用。我做了比以往更多的理論計算,編寫了更多的FORTRAN 程式來計算雙子的分佈,並把所做的工作整理出來,把寫出的草稿寄給其他地方的物理系,最後發表論文。我現在還記得那種工作到深夜的幹勁,我忙著除錯程式,然後把它們提交給計算機中心。那時我很早就自己醒來,雖然睏倦但又被驅使著,急匆匆地趕去工作,只是因為我“想要”去工作,再也睡不著。我急切地想知道接下來會有什麼結果。 這種親身經歷過的喜悅,是我記得最清楚的。 同一時期,遠在費城的章禮南和約翰也在繼續他們相關但又獨立的工作。我們沒有電子郵件,也沒有10美分一分鐘的電話能聯絡到對方。在網際網路出現之前的日子裡,跨越大西洋的合作成本非常高昂,取得聯絡又耗時漫長。我們認為不但透過電話商討研究進展是不現實的,而且即使是透過航空郵件或傳真的方式進行聯絡也價格高昂。牛津的理論物理系自身預算有限,於是要求博士後每人每月只能免費影印40 張紙。超過這個數量後,我們就要為所需要的影印付錢。同樣,用計算機進行運算更困難了。那時還沒有個人電腦,也沒有Matlab™和 Mathematica™ 程式。我曾經用當時最新的惠普25 型可程式設計微型計算器,對一個特例執行相似但更簡單的計算程式,來對我用 FORTRAN 66 語言編寫的蒙特卡羅計算機程式進行交叉檢驗。那臺計算器還是我在離開紐約之前買的。 那一年,我用了整整一年時間來進行夸克產生的現象學研究。那是一段美好的歲月。我感到我已經成人,因為我開始有薪水了,但我仍是經常充滿幻想,想象一個專注於獲取知識的人生應該是什麼樣子。埃娃終於在1976年初到了牛津,我們也適應了牛津的風土人情。我們在牛津現代藝術博物館觀看展覽和藝術表演,在工人居住區的考利街那非常寒冷的皮納爾提梅特電影院觀看老電影。我在一次學院組織的遊園會上還見到了艾瑞斯•梅鐸①。埃娃和我在所居住的耶利哥附近的波特草上散步,可以 ① 艾瑞斯 •梅鐸(Iris Murdoch,1919~190),英國20世紀哲學家和小說家,代表作有 《大海,大海》。一—譯者注 51
寬客人生|My Life as A Quant 走得很遠。我們駕車去懷特霍斯山谷和科茨沃爾德丘陵,那裡的天空可以在短短幾分鐘之內變得灰暗陰沉。在泰晤士河畔,我們看見遊船在附近的河道里耐心等著船閘緩慢地開啟又閉合。在傍晚時分的謝維爾河上,我們和研究生們在平底船上聚餐。北部夏季的夜晚如此漫長, 用過晚飯後,我還有時間光腳在理論物理系旁的大學體育場繞板球場和網球場跑步,那裡的場地上鋪有修剪整齊的草坪。我還受邀前往劍橋、倫敦和巴黎做講座。我在德國的亞琛參加過一次中微子會議,在亞琛的仲夏季節,當西邊的天空暮色微沉時,東邊的天空已經亮起來了。週末我們駕車去倫敦拜訪朋友,度假則在希臘的克里特島。生活就像田園詩一般。 在研究中,我犯了一個戰術性錯誤。雖然我是被克里斯•盧埃林•史密斯僱用的,他是一位非常著名的理論物理學家,後來成為 CERN 的主任,但其實第一年的大多數時間我是一個人獨立工作的。當我完成關於粲夸克產生和衰變的研究後,準備把它寫成論文用於發表時,我想我從克里斯那裡感覺到了一個小小的、沒有說出口的想法,就是我們應該合作來完成這篇論文。但在這個問題上我有點敝帚自珍,覺得我已經完成了工作, 因此就應該是我把它發表出來。而現在回過頭去看,我當時錯了。他僱用我,他的建議也對我有幫助,因此合作寫一篇論文從嚴格意義上講沒有什麼不對的地方。更關鍵的是,這還很可能對我的事業有好處。克里斯是比我名氣大(也比我更出色)的物理學家,論文上有他的名字,就很可能被更廣泛地引用,也許會帶來進一步的合作。但是我的自負心理成了絆腳石。後來就在那一年,當另一名物理學家做了一個類似的分析而引起廣泛關注時,克里斯向我指出,如果我與他合作寫這篇論文,我本來是可以做得更好的。他是對的。多年以後,我在高盛做金融模型的時候,在署名上已不再過多計較。 20 世紀70年代的理論粒子物理學界充斥著過時的低效率和奇人奇事。 作者們在把他們的研究成果正式發表到有審稿人的物理學期刊之前,以 “草稿”的形式傳閱他們的論文。這種草稿,最初是以非正式研究筆記的形式在同事們之間傳閱,後來就形成制度固定下來。全世界物理學家都把他們的草稿寄給任何一個他們認為有可能對之感興趣或是可能有影響的人。他們也給斯坦福大學加速器中心圖書館寄上一份影印件,後者則隔週 52