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高能物理学理论巨擘默里·盖尔曼于当地时间5月24日去世,享年89岁。
盖尔曼在国内不太出名,但是他和我们华人大名鼎鼎的物理学家杨振宁有些联系费尔曼 物理学家,所以我们不妨先从杨振宁说起。
虽然李振宁是物理学界享有盛誉的科学家,但是他也总是受到一些人的质疑。
因此为了让广大民众更好地了解杨先生的崇高地位,有的文章以霍金、盖尔曼两位物理学巨人作为最佳参照物。
可是,他们两个都离开了。
霍金
毋庸置疑,他是科学界家喻户晓的人物,也是很多人眼中物理学家的权威典范。
盖尔曼常被称为“有五个大脑的人”、“两条腿上的图书馆”、“夸克之父”、“和费曼斗争的人”,进而对杨振宁也十分尊敬。
被提及最多的是杨振宁八十大寿之际,他不远万里飞来中国为其祝寿。
穆雷·盖伊
如果盖尔曼本人知道这些文章是如何描述他的,他不知道是会高兴还是悲伤。
他本可以接受这些赞扬,但他与杨振宁的友谊却被彻底误解了。
两人的友谊建立于20世纪,盖尔曼80岁生日当天,杨振宁还飞赴美国为他祝寿。
他绝不是网络典故里陪衬杨振宁的那个小人物。
盖尔曼
,成长于物理学飞速发展的时代:
他曾被“原子弹之父”奥海默带到普林斯顿高等研究院做博士后;与爱因斯坦在同一屋檐下工作;在费米领导的芝加哥大学物理系任教;与幽默的费曼成为战友和“敌人”;有时他讽刺玻尔的丹麦语;有时他取笑海森堡的怪癖。
他与这些令人羡慕的物理学家一样才华横溢,并因其在粒子物理学方面的贡献获得了1969年诺贝尔物理学奖。
盖尔曼获奖
那
量子力学的鼎盛时期至今,在他身上依然可以看到那段时期的辉煌。
默里·盖尔曼* 出生于纽约,有一个大他九岁的哥哥。
哥哥十分疼爱这个新弟弟,在盖尔曼只有三岁时,就带着他去拓展兴趣。
盖尔曼的广泛兴趣完全归功于他的兄弟:他们一起观察鸟类和各种小动物、阅读历史、参观博物馆、学习各种语言。
*注:Gell-Mnn,他的名字中间有一个连字符。这个连字符其实是 的父亲发明的。据说,作为一名犹太移民,他想在纽约打出名堂,所以老人在名字中间加了一个连字符。
最年轻的盖尔曼
这时,曼
他吸收大量知识的能力实在令人惊叹。
他被同龄的孩子称为“两条腿的图书馆”,学习成绩异常优秀。
由于厌倦了单调的学校生活,他跳级并在15岁时考入耶鲁大学。
他原本计划选择考古学或语言学作为专业。
但却强烈反对。
他的父亲认为考古学和语言学都不是能养活一个人的职业,希望他成为一名工程师。
令人尴尬的是,一项能力倾向测试发现盖尔曼适合任何职业,除了工程师。
而一心要作恶的父亲只好退而求其次,让他选择了同样的物理专业。
事实上,他的父亲非常喜欢物理,尤其是阿尔伯特·爱因斯坦,经常把自己锁在房间里研究广义相对论,尽管他从未真正理解过它。
盖尔曼刚接触物理的时候,他认为物理非常
。
幸运的是,在耶鲁大学读书时,他遇到了物理学教授亨利·马格纳,改变了他的想法。
马格诺教授的研究并不出众,但他在教学和启发学生方面非常出色。正是在马格诺的课上,盖尔曼对物理学的好奇心被激发了。
当他接触到量子力学,感受到物理的美妙之后,他就彻底沉浸在物理的世界里了。
耶鲁老校区庭院
由于才华横溢,盖尔曼没有学习压力
利用业余时间,他参加了许多学术研讨会,了解了物理学家的工作,这逐渐激起了他挑战科学的愿望。
他的博士论文研究的是难度极大的大统一理论*,并因此获得了博士学位。
*注:希望单一理论能够解释由几种不同的相互作用引起的物理现象。
由于他在学生时期的优异成绩,他被奥本海默推荐到普林斯顿大学学习。
与他父亲的偶像阿尔伯特·爱因斯坦在同一屋檐下工作。
次年,他成为费米领导的芝加哥大学核研究所的讲师,随后被加州理工学院聘为物理学副教授。一年后,他晋升为正教授。
正是在这短暂的时间里,年仅20多岁的年轻科学家盖尔曼因为在粒子物理方面的研究而成为粒子物理学领域的重要人物。
普林斯顿高等研究院
人们对微观世界的认识在不断变化,从
,还有更小的离子和电子。
但这还远远不是终点。我们总能测量更小的粒子,比如轻子、质子、中子、介子、电子等。
随着越来越多的基本粒子被发现,人们希望对它们进行整理,找出其中的规律,效仿门德尔松的工作,找到基本粒子的“元素周期表”。
八位字节的组成部分以绿色显示。
盖尔曼的工作是找到这些粒子的位置。
他首先提出了奇异数的概念,给不同的粒子赋予不同的奇异数,从而对粒子进行分类。
后来,他以单数为基础,提出了八重定律,即把八个粒子结合在一起,形成一个稳定态,这又可以推导出十重定律。
他根据所提出的思想预言了许多粒子的存在,包括不可观测的夸克粒子,因此被称为“夸克之父”和“20世纪的门捷列夫”。
可以说,盖尔曼的工作将粒子物理学带入了一个全新的领域。
基于夸克的模型
盖尔曼因其在量子物理学方面的贡献获得了 1969 年诺贝尔物理学奖。
获得的奖项与荣誉还有很多:
1959年、1966年、1967年、1968年获得美国物理学会丹尼海涅曼奖;
美国能源委员会颁发的欧盟劳伦斯物理学奖;
费城富兰克林研究所颁发的富兰克林奖章和美国科学院颁发的 JJ Carty 奖章;
他还被多所大学授予荣誉理学博士学位。
盖尔曼在物理学上取得了巨大的成功,但他从未放弃对历史、语言和自然科学的兴趣。
他老了以后到处去
,研究鸟类,他在物理以外其他学科的研究也常常令人惊叹。
因此,他被认为是加州理工学院最聪明的人。
当然,还有一个人完全不同意这个说法,那就是盖尔曼的死对头费曼。
费曼,1965 年诺贝尔物理学奖得主
关于费曼有这样一句话:费曼一直以为自己是外星人,但事实上他确实是外星人。
约翰·冯·诺依曼一直假装自己是地球人,但事实上每个人都知道他是外星人。
众所周知,费曼总是喜欢夸耀自己的聪明才智,尽管他确实很聪明。
同样,盖尔曼也从未否认过自己的聪明才智。或许,同类人之间会互相排斥,这两位自诩聪明的人无意中成了“敌人”。
盖尔曼和费曼
费曼与盖尔曼之间的交流一直很激烈,即使在公开场合也毫不掩饰。
有一次,霍金来到加州理工学院
他在一次技术访问期间参加了盖尔曼的讲座。
费曼来了,盖尔曼开始用单调的语调朗读他的笔记。
十分钟后,费曼起身离去。令霍金惊讶的是,现场的气氛似乎变得轻松起来,盖尔曼开始用轻松的语气讲述他的研究。
霍金后来意识到盖尔曼是为了避免不必要的对抗而故意示弱。
不过费曼恐怕也退出了讨论,也给霍金足够的面子了。他们参加的研讨会以残酷著称,盖尔曼从不放过别人提出的错误。
不停地向你提问。
如果话题太无聊,他甚至懒得提及错误贝语网校,那么他就会一脸无聊地阅读报纸。
费曼会比较直接,他也不喜欢错误或者草率的想法,他会当场表达自己的观点,然后直接走人。
因此,他们二人一起参加的会议,不会像霍金参加的讲座那样平静。
除了观点上的冲突之外,这两个人总是不遗余力地证明他们是加州理工学院最聪明的人。
费曼的车上贴满了费曼图,车牌上写着“子”字。
他用“夸克”这个词来形容自己的车,担心别人认不出那是费曼。当然,盖尔曼也遭遇了同样的情况,他的车牌上写着“夸克”。
费曼的自传《你好,费曼先生》出版后,盖尔曼对书中描写自己的部分非常不满意,强迫费曼修改,直到他满意为止。
至于盖尔曼的《夸克和美洲虎》一书中介绍费曼图的段落,我不知道费曼是否也参与其中。
两人还一起做了很多有趣的事情,他们有一位共同的美国画家朋友。
有一次费尔曼 物理学家,正好是画家的生日,两家人突然想送他一个
。
于是费曼夫妇负责吸引画家的注意,而盖尔曼则悄悄地把孔雀放进了画家的卧室。
当画家回到卧室的时候,他真的震惊了,这真是一份不可思议的礼物!
很容易看出,两人虽然是“敌人”,但其实更像是两个感情深厚的挚友。
费曼经常打电话到盖尔曼家询问妻子盖尔曼的日程安排。
如果费曼知道盖尔曼在花园里干活,他肯定会开心一整天。
但如果费曼听说盖尔曼正在做研究,不久他就会出现在盖尔曼的家里。
两人一直在明争暗斗,看看谁更聪明。
这场战争直到1988年费曼去世才结束。但盖尔曼没有想到,费曼还有别的花招。
忘记攻击他。
这是2010年,在纪念盖尔曼80周年的国际会议上,费尔德曼的学生格奥尔格·茨威格回忆往事,提到了一个秘密:
原来,费曼曾在1977年提名盖尔曼为诺埃尔物理学奖的候选人,当时在场的盖尔曼大为震惊。
在局外人看来,费曼的提名是两人亲密友谊的必然结果。
但盖尔曼与费曼之间的关系也很复杂,两人既相互竞争,又相互帮助。
正如盖尔曼的研究一样,复杂的关系被以一种易于理解的方式分类。
或许,在简单与复杂之间找到平衡,确实是自然法则的重要组成部分。
*参考
杜正国. 盖曼与夸克模型[J]. 中学物理教学参考, 2006, (04): 27-28.
程敏之. 盖尔曼:一位学识渊博、风格独特的物理学家[J]. 物理与工程, 2005, (03): 53-55+64.
王增年. 灵山观鸟记——诺贝尔奖获得者盖尔曼的野生鸟类科学考察记[J]. 中国花卉园艺, 2002, (20): 42-43.