恩利克·费米(1901-1954)是美籍意大利物理学家,1938年诺贝尔物理学奖获得者,主要从事统计力学、量子理论以及核和粒子物理学方面的研究。某种意义上而言,杨振宁先生赴美留学是冲着费米教授去的。第二次世界大战末期,美国各大学正在恢复学术研究工作及研究生教育,被战争耽误了时间和学业的年轻人纷纷回到校园,而芝加哥大学招收的物理学研究生特别多。杨先生说:“我们也许永远无法知道,其中有多少人是慕费米之名而来的。”
一
杨先生说了他自己求师的故事:“就我本人而言,我于1945年11月由华赴美,是决心拜费米或维格纳为师的。但是我知道,战时的研究工作已使他们离开他们各自的大学。记得我到纽约后不久,有一天走了很长一段路来到普平大厦(哥伦比亚大学物理系所在地),登上八楼打听费米教授近期是否即将授课。遇见的几位秘书都一无所知。然后我到普林斯顿去,结果又令我大失所望,因为在下一年度里维格纳要休假。”我们可以想象杨先生是如何的失落,两位目标中的老师要么不知行踪,要么即将休假。
后来杨先生在普林斯顿见到了张文裕教授,从他那里听到消息,芝加哥大学有可能建立一个新的研究所,费米会加入到该研究所,同时到芝加哥大学物理系工作。杨先生随即去芝加哥大学注册入学。顺利进入芝加哥大学的杨先生对于自己能不能如愿成为费米教授的学生,还是有些忐忑。直到1946年1月,费米登上讲台,杨先生亲眼见到了他,“一颗心才放了下来”。
费米这个老师杨先生显然是找对了,在他看来,“费米的讲课非常明白易懂。他的特点是,每个题目都从头讲起,举简单的例子并且尽可能避免形式化。他推理简明,给人的印象是得来全不费工夫。但这种印象是错误的:他的简明是精心准备,反复推敲,权衡各种不同描述方式的利弊之后才得到的。”
杨先生认为,“是费米教授让我们懂得了,物理不应该是专家的学科,物理应该从平地垒起,一块砖一块砖地砌,一层一层地加高。我们懂得了,抽象化应该在仔细的基础工作之后,而决非在它之前”。
由于杨先生的外籍身份,没办法跟随费米教授做实验,于是费米介绍杨先生跟随爱德华·特勒做理论方面的研究。但是杨先生还是和费米教授保持着密切的联系,参加费米教授组织、主导的学术活动,因此杨先生一直视费米教授为他的老师和偶像。
1949年春,费米讲授核物理时,因为有事要外出几天,他让杨先生代他讲一课并把一个小笔记本交给杨先生。小笔记本上写满了他为每一节课认真准备的细节。出发前,费米教授还特地和杨先生一道将全部内容讨论了一遍,解释每一个讲法后面的推理过程,真可谓手把手地传帮带。
费米教授还会每周在办公室对几个研究生做一至两次“非正式的不经准备的”晚间演讲,一般都是由他或某位同学提出一个专题,接着他会查阅他那个小笔记本,找出关于这个专题的笔记,然后讲解给研究生们听。
除了正式和非正式的课程以外,费米还将他的午餐时间几乎全部献给研究生。午餐时进行的谈话很自然地涉及各种题材。杨先生他们发现费米有几分保守,喜欢独立思考。他们注意到费米讨厌任何形式的造作。关于杨先生他们这些研究生的研究工作,他有时会给一些概括性的忠告。杨先生清楚地记得费米曾经强调:“一个年轻人应该将他的大部分时间用于解决简单的实际问题,而不应专处理深奥的根本问题。”
杨先生在芝加哥大学的几年里,每周都有一个讨论会,很多年后杨先生回忆说:“有物理系和化学系的教师共同参加。形式很随意,有时也没有预定的发言人。讨论的内容很广泛,一个星期是用碳测定年代,另一个星期是推测元素的起源,等等。有时费米、特勒和尤里在场,那气氛就永远不会枯燥乏味。”这样的每周一次的讨论会,也不一定与学生当前的学业很有关系,但其潜移默化的作用不可小觑,由此可见费米教授不但是一位很好的老师,还是一位富有远见的教育家和哲人。
二
《介子是基本粒子吗?》是杨振宁与费米教授合写的唯一一篇论文,他们在文中申明,他们对于自己提出的内容是否真的符合现实并不抱任何幻想。事实上杨先生原本倾向于不将这篇论文拿出去发表,但费米教授认为学生的任务是解决问题,研究人员的任务是提出问题,他认为他和杨先生提出的问题有发表价值。
后来,杨先生在一篇后记里说了这样一件有意思的事情:
他(费米)写文章有一个有趣的习惯,当他发现错误时,他就把错误的文字剪掉,然后贴上改过后的文字。结果有些页就变成很长一段纸卷。一旦他决定如何表达,就不会轻易再改变。这和我的习惯完全不同,我喜欢在选词上改来改去,直到今天仍然如此。
细读之后,我们会发现费米的“不会轻易再改变”是在反复修改(也就是“改来改去”)之后“不会轻易改变”。应该说费米的这个习惯或个性没什么问题,也是一种自信。当然,可以想象,对于费米这样的大科学家来说,一旦思考成熟,基本上就不会有什么大的问题。
1949年春,杨先生向普林斯顿高等研究院申请博士后职位,请费米和特勒为他给当时的高研院院长奥本海默写介绍信,他们“亲切地答应了”。当杨先生收到聘书的时候,费米告诫他“只能在那儿待一年,不能再多,因为他觉得研究所的物理一般说来太抽象”。事实上,费米、阿里森和特勒已经与芝加哥大学谈妥,1950年把杨先生返聘回来。
后来因为一些原因,杨先生没有回到芝加哥大学。1966年,在“象牙塔”里待了17年的杨先生谢绝了奥本海默让他接班的建议,加入新建立的纽约大学石溪分校,创立理论物理研究所,并在那里一直工作到1999年退休。
三
1954年9月费米教授确诊罹患胃癌并很快恶化,病危时,杨先生和同事去医院看他,他们走进病房时,费米教授“正在读一本描写凭着坚强意志战胜噩运和巨大自然障碍的真实故事集。他很瘦,但只略显哀愁,他很镇静地告诉我们他的病情。医生对他说,几天之内即可回家,但没有几个月可以活了。说完他让我们看放在床边的一个笔记本,告诉我们那是他关于核物理的笔记。他计划出院后利用剩下来的两个月的时间将它修改出版。盖尔曼和我被他的坚毅精神和对物理学的热情所感动,有好一会我们不敢正眼看他。(我们探望后不出三周,费米就去世了。)”
杨振宁先生曾经多次高度评价费米教授:
人们常说,在所有20世纪伟大的物理学家当中,恩利克·费米是唯一的在理论和实验上都做过一流的贡献的物理学家。我钦佩他的贡献,也钦佩他的人格。他从不有意或无意地去试图超出现实和他真实自己地扩张他的声望和影响力。
他总是可靠而可信赖的。他的双脚总是稳稳地落在实地上。他拥有极大的实力,但从不滥用。他不哗众取宠,也不试图表现得高人一等。在我心中,他是一位完美的儒家楷模。