感念恩師 無私奉獻

 

為物理界樹立風格的大師 - 楊振寧

 

 

 

 

【楊振寧小檔案】
級別：物理44G
學歷：
．美國芝加哥大學物理博士
．國立清華大學名譽博士
經歷：
．普林斯頓高等研究所教授
．中央研究院院士
．美國紐約州立大學石溪分校理論物理 研究所所長
．香港中文大學博文講座教授
．北京清華大學高等研究中心

 

 

 

「這是最壞的時代，也是最好的時代」。楊振寧博士出生於內憂外患的中國，成長於動亂不安的年代，當年他考取清華留美獎學金赴美深造之際，卻躬逢其盛，遇上了物理學界高能物理和粒子物理蓬勃發展的「遍地黃金」時期，才華洋溢的他與李政道很快地在科學研究上做出重大突破，並於1957年 同獲諾貝爾物理學獎。

 

 

 

研究物理學的動力是好奇心

楊振寧於1922年出生於中國安徽合肥，他的父親楊武之曾以公費留美，取得芝加哥大學數學博士學位，返國後擔任大學教授。楊振寧從小就聰慧過人，並展現出數學上的天份，然而他的父親並不揠苗助長，既給予他新式教育啟蒙，也教他讀唐詩，請家教教他孟子、歷史，讓他打下深厚的人文基礎。

楊振寧曾在一次演講中說道，「研究物理學的動力是好奇心，有了好奇心，鑽研物理就不難了」，正是這樣的好奇心讓物理成為他的摯愛，而此興趣萌發於他報考西南聯大之際。那時，他自修了高三物理，發現物理比化學更合他的口味，於是決定選讀物理系。在西南聯大時期，他遇到了二位影響他最深的老師，一位是吳大猷，另一位是王竹溪。

1941年秋天，為了寫學士畢業論文，楊振寧去找吳大猷教授，吳大猷給他一本《現代物理評論》（Reviews of Modern Physics），要他研究其中一篇文章。這篇文章討論的是分子光 譜學和群論的關係。他的父親又介紹他看狄克遜（Dickson）所寫的《近代代數理論》，由這本書他學到了群論的美妙，和它在物理中應用的深入，也啟發他對於對稱原理這個領域的興趣，對他後來的工作乃至獲得諾貝爾獎產生了決定性的影響。

研究所期間，他在王竹溪老師指導下，完成了「超晶格 統計理論中準化學方法的推廣」的統計力學文章，這篇文章與 一些其他工作合起來成為他的碩士論文。日後他曾說：「以後 四十年間，吳先生和王先生引導我走的兩個方向—粒子物理學中的對稱原理和統計力學，一直是我的主要研究方向」。

 

 

 

榮獲諾貝爾物理學獎

研究所畢業之際，楊振寧考取清華大學庚子賠款公費留美，因仰慕費米教授（Enrico Fermi）而前往芝加哥大學。1948 年他取得博士學位，隔年進入普林斯頓高等研究所進行博士後研究，與李政道展開一段長達十多年富有成果的合作，其中最重要的研究成果即是提出了弱相互作用下宇稱不守恆理論。

1956年春，楊振寧和李政道查閱了大量有關基本粒子的實驗資料並進行分析，發現在「弱相互作用」的過程中，並沒有任何試驗證明宇稱絕對守恆，因此提出了幾項實驗，測試在弱相互作用中宇稱是否絕對守恆。其中一項實驗稍後由哥倫比亞大學副教授吳健雄以實驗證實。

「宇稱守恆定律」過去被物理學界推崇為金科玉律，如今此定律被推翻了，此一發現對全球物理學界投下了一顆震撼彈，徹底改變了科學家對於對稱性的認識，也促使此後幾十年物理學界對於對稱性的關注。此重大發現堪稱近代物理學發展上重要的里程碑，楊振寧與李政道兩人也以此於1957年共同獲得諾貝爾物理學獎。

 

 

 

對物理界貢獻卓著

作為一位傑出的科學家，楊振寧在其他方面包括統計物 理、粒子物理理論和量子場理論等方面同樣表現極為出色。

他與羅伯特．米爾斯於1954年時共同提出的「楊－密爾斯規範場論」，對基礎物理學有著深遠的影響，是粒子物理學標準模型的基礎，此一理論的數學性質也成為日後數學研究的重要課題。近代物理學家甚至將「楊－密爾斯理論」與19世紀 麥克斯威爾「電磁方程」，以及20世紀愛因斯坦的「廣義相對 論」相提並論。另外，楊振寧於1967年首先發現的楊－巴克斯 特（Yang-Baxter）方程對物理和數學也有廣泛的影響。

楊振寧在物理工作的廣泛深刻以及顯現的簡淨風格也為他贏得物理大師的地位。1982年，美國氫彈之父泰勒博士在他60 大壽祝賀文中提到，楊振寧應該為創建「楊－密爾斯規範場理論」再次得到諾貝爾獎。名物理學家戴森則推崇他是繼愛因斯坦、狄拉克之後，為20世紀物理科學樹立風格的一代大師。

除了諾貝爾物理學獎之外，楊振寧也獲得許多世界級的榮譽，包括：拉姆福德獎（Rumford Prize）、美國國家科學獎章、班傑明．富蘭克林獎章、愛因斯坦獎章、玻戈留玻夫獎（N. Bogoliubov Prize）、昂薩格獎（Lars Onsager  Prize）等，並當選中央研究院院士、英國皇家學會會員、中國科學院外籍院士等。

 

 

 

• 1996年楊振寧博士（左二）專程來台參加吳大猷先生九秩暖壽演講活動，右一為沈君山（國立清華大學圖書館珍藏資料）

 

 

 

提升中國科學水準  重續清華緣

當1971年中美關係開始解凍之際，楊振寧是第一個前往中 國訪問的海外學者，此後他多次回中國講學，致力於提高中國的物理研究水準。1986年，他推動成立了南開數學所理論物理研究室，並促成了數項基金會，協助中國廣泛的發展科學教 育。1997年他推動創辦了北京清華大學高等研究中心，吸引優 秀的中青年學者從事尖端研究，並聘請圖靈獎（Turing Award） 唯一華人得主姚期智到北京清華工作。

這位傑出的物理科學家也不忘重拾與台灣清華的舊日情誼。因父親曾在清華任教的關係，小時候楊振寧曾在清華校園裡渡過「非常美麗、非常幸福」的8年時光，日後他又接受清華獎學金到美國留學，這段與清華深厚的緣份，因恩師吳大猷在台灣擔任中央研究院院長而銜續起來。

1986年，楊振寧首次以院士身分來台參加中央研究院院士會議，開啟了他與新竹清華大學的互動交流，後來清華為吳大猷舉辦九秩暖壽活動時，他應邀擔任「人文與科技演講」主講人。此後每回來台時，他都不忘撥出寶貴時間至清華演講，擔任梅貽琦講座，並與師生座談，為提升科學水準貢獻心力。

這樣的情誼對清華大學彌足珍貴，1996年，清華頒贈楊振寧名譽博士學位，這是清華有史以來頒贈的第一個名譽博士學位。2000年時，清華大學推選他為第一屆校級傑出校友。

當年楊振寧在諾貝爾獎典禮上曾說：「現代科學是人類西 方文明起源的一部份，我奉獻於此，繼續做前沿研究工作，今後也將持續奉獻於科學工作」。如今雖已耄耋之齡，他仍經常至各地演講，熱心參與學術社群活動，為科學無私奉獻。（何乃蕙整理）