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北京时间2021年7月24日,温伯格任教的德克萨斯大学一名博士生公布了史蒂芬·温伯格逝世的消息:“他的卓越将永远闪耀在物理学的世界里,帮助驱散那些乌云。我们谨向他和他的家人送上最诚挚的祝福和祈祷,希望你们和社会共同度过这段艰难的时光。”
史蒂芬·温伯格照片 |
与此同时,《纽约客》撰稿人劳伦斯·赖特在社交媒体上表示:“1979年诺贝尔物理学奖得主史蒂芬·温伯格今天去世。他是一位热爱戏剧、性格开朗的伴侣,能背诵杰拉尔德·曼利·霍普金斯的诗歌,深刻描述创世的奥秘。他热爱生命,依依不舍地离开。人们会怀念他的。”随后,众多海外科普作家分享了这一消息。
经过一个月的住院和近一周的重症监护后,温伯格停止了思考。
美国科学院院士、理论物理学家肖恩·卡罗尔在社交媒体上表达哀悼:“他是我们最优秀的物理学家和思想家之一。斯蒂芬·温伯格在他漫长而富有成效的一生中表现出了非凡的活力和清晰的思维。”
有人说:“虽然人们都在谈论统一,但例子并不多。牛顿统一了地球和天体的引力——苹果和星星,麦克斯韦统一了电和磁,温伯格、格拉肖和萨拉姆统一了电磁力和弱力。”
事实上物理学家老俩口,史蒂芬·温伯格对物理学的探索早在他因电弱统一理论于1979年与格拉肖和萨拉姆共同获得诺贝尔物理学奖之前就开始了。
格拉肖(左)、萨拉姆(中)、温伯格(右)
图 |
理论物理学硕士
史蒂芬出生于美国纽约的一个犹太家庭网校头条,是一名无神论者,自幼对科学的追求便得到父亲的支持和鼓励。
温伯格一直致力于粒子物理研究,在加州大学伯克利分校做博士后时,他开始接触粒子物理的诸多课题。后来,当温伯格开始担任哈佛大学讲师和麻省理工学院客座教授时,他提出了统一电磁相互作用和弱相互作用的模型。基于建立的模型——电弱统一理论,他得出了希格斯粒子存在的重要结论。截至2010年,温伯格提出这一理论的文章已成为粒子物理研究中被引用次数最多的理论文章之一。
温伯格从未停止过对粒子的研究,事实上斯蒂芬·温伯格的工作涉及粒子物理、量子场论、引力理论和宇宙学的很多方面,做出了非常重要的贡献。
1979年,温伯格与格拉肖、萨拉姆因在基本粒子弱相互作用和电磁相互作用的统一理论方面做出的贡献而共同获得诺贝尔物理学奖。获奖后,温伯格开始研究超弦理论,并成为该理论的热情和雄辩的支持者。
照片 | 弗兰克·库里
竞争的朋友
共同获得诺贝尔奖的温伯格和格拉肖从中学起就是同学、好朋友和同事,这是科学界经常谈论的一段故事。
早在1947年,两人就读于纽约布朗克斯科学高中,从此开始了共同的追求。当时,格拉肖热爱读书,他们组织了科幻小说俱乐部,出版了一本高中科幻小说杂志。随后,1950年,格拉肖和温伯格一起考入了康奈尔大学。
虽然后来他们共同获得了诺贝尔物理学奖,但这并不意味着这两位同学的科研进展总是一致的。有时,他们相互补充;有时,他们遇到相似的问题;有时,他们因学术上的差异而暗中竞争。
1961年,29岁的格拉肖在哥本哈根大学访问时,发表了一篇题为《弱相互作用的部分对称性》的论文。这篇论文描述了正确的群结构,并引入了弱相互作用的中性流及其传播子。但格拉肖无法解释的是,弱力的作用非常小,而传递弱力的粒子却非常重物理学家老俩口,质量大约是质子的几十到几百倍。为什么“传递者”有如此巨大的质量?
作为格拉肖的同事,温伯格在研究自然力的统一时也遇到了同样的问题。温伯格在一篇论文中注意到了英国物理学家希格斯的论证:可以利用真空的一些性质,使原本没有质量的规范场获得相当的质量。温伯格深受启发,利用这一思想在1967年成功地统一了弱力与电磁力,并引入了希格斯机制。
格拉肖曾不同意温伯格的解释,并公开称温伯格模型中的希格斯机制为“温伯格的马桶”。但2013年,被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机中被发现。
1973年,格拉肖和温伯格预言的弱中性流在欧洲核子研究中心的中微子-核子散射实验中得到证实。1979年,他们与萨拉姆共同获得诺贝尔物理学奖。
科学家诗人
史蒂文·温伯格 ( ) 热爱戏剧,并能背诵杰拉尔德·曼利·霍普金斯 ( ) 的诗歌。
他本人也被称为一位诗人兼科学家。
作为 1999 年洛克菲勒大学刘易斯·托马斯奖的获得者,温伯格因“在热情而清晰地传达基础物理学的概念、历史、解释和美学维度方面取得的杰出成就”而备受赞誉。
“他们的观点和看法能够揭示科学的美学和哲学维度,不仅提供了新的信息,还能像诗歌和绘画一样引发人们的沉思甚至启迪。”显然,温伯格的作品风格符合刘易斯·托马斯奖的要求。他有着深刻的物理洞察力,写出的散文却异常清晰。
喜欢他的读者说:“温伯格的教科书就像醇酒,大多数人只是对它视而不见,大多数偶然拿起它的人不会花时间去品尝,而少数认真对待它的人则读不下去。”
“只有温伯格才能理解他自己的书。”
温伯格一生著述颇丰,包括250多篇有关基本粒子物理、宇宙学等主题的论文。他的《万有引力与宇宙学》和三卷本的《量子场论》引领专业读者深入探究,而他的《最初三分钟》、《亚原子粒子的发现》、《基本粒子与物理定律》和《终极理论之梦》则引领爱好者窥视科学之门。其中,1977年出版的科普巨作《最初三分钟》以通俗、精彩的方式介绍了现代关于宇宙起源的思想,大受欢迎,被翻译成23种语言。
对于普通读者来说,《量子力学》也许是一本更熟悉的书。在 2002 年 10 月 24 日的《纽约书评》中,温伯格撰写了关于“图像文化与文字文化”之间的紧张关系的文章。他宣称:“我坚信文字,或者它的数学类似物,方程式的重要性。”事实上,他在《量子力学》中也做了同样的事情——它没有一个数字,没有图片、图表、情节或图表。
量子力学图 |
哲学家 科学家
温伯格的《科学反击文化对手》收录了他15年来的23篇文章,其中的论点涉及哲学、历史、宗教、诗歌、戏剧、物理学史等诸多方面,其涉猎之广、视角之独特令人惊叹。
他的哲学思考和作为无神论者对待宗教的态度始终贯穿在他的作品中。
在《终极理论之梦》一书的“上帝发生了什么”一章中,温伯格承认科学对世界产生了负面影响。但他解释说,科学给人们带来了工具和武器,而宗教给人们带来了互相残杀的想法和动机。
“科学最伟大的成就之一,就是它使聪明的人即使不是不可能,也有可能不成为宗教信徒。”温伯格曾在著作中阐述科学与宗教的关系。他坦言:“现代科学又一次遇到了它的老对手,也就是伽利略曾经遇到的主要对手,那就是哲学偏见。”在《终极理论之梦》一书中,温伯格专门用一章来探讨哲学与科学的关系。
然而,还未到达哲学和科学的另一端,这位科学家、哲学家就去世了。
网友们在惋惜之余,纷纷在社交网络上分享他的名言:“努力理解宇宙,是极少数能使人类生活超越闹剧,并赋予其悲剧美感的事物之一。”
作者:张泽熙
排版:杨舟