大科学家笔下的大物理学家

    弗里曼·戴森（Freeman Dys⁃on）的名字在中国也许已经不陌生。作为杰出的作家，他在全世界都有广泛的读者。他有好几本著作被译成中文，其中处女作《宇宙波澜》有两个译本，而邱显正的译本在2002年荣获了台湾吴大猷学术基金会颁发的首届吴大猷科普著作奖。《全方位的无限》《想象中的世界》《太阳、基因组与互联网》《反叛的科学家》和《一面多彩的镜子》也先后出版了中译本，而目前正在翻译中的还有《生命的起源》与《天地之梦》。戴森颇具影响的著作还有《武器与希望》《从爱神到盖娅》等。因他在科学写作方面的杰出成就，戴森在1996年获得了享有“诗人科学家”美誉的托马斯写作奖（Lewis Thomas Prize）。

    今年5月，新加坡世界科学出版社（World Scientific）出版了戴森的一本文集《飞鸟与青蛙》（Birds and Frogs:Selected Papers,1990-2014），它收入了戴森自选的1990-2014年期间的30篇有代表性的文章。这可以看作他1996年的《戴森论文选集附评注》（Selected Papers of Freeman Dyson with Commentary）的续篇，但《飞鸟与青蛙》的侧重点在于通俗文章而非专业论文。在收入文集的30篇文章中，有8篇是数学与物理方面的专业论文，其余22篇戴森分别归类为“科普演讲”（6篇）、“人物回忆”（8篇）和“政治与历史”（8篇）。

    标题“飞鸟与青蛙”取自同名的科普文章Birds and Frogs，这原本是2008年戴森为美国数学会的爱因斯坦讲座准备的演讲。讲座因为戴森生病而临时取消了，但讲稿发表了。该演讲的基本观点取自《全方位的无限》，但立意更高，提到了许多有趣味有哲理的话题。戴森在开篇写道：

    有些数学家是飞鸟，有些是青蛙。飞鸟在高空翱翔，俯瞰数学的广大领域，直至遥远的地平线。他们乐于统一我们的思想，并且融合来自数学大地上不同部分的各种各样的问题。青蛙生活在泥沼中，只能看到生长在附近的花朵。他们以特殊对象的细节为乐，在一段时间只解决一个问题。我碰巧是只青蛙，但我的许多最好的朋友都是飞鸟。我今晚演讲的主题就是飞鸟与青蛙。

    飞鸟与青蛙这个比喻是如此之妙，不由得令人怀疑，戴森这里是不是偷偷引申了古希腊诗人阿基罗库斯（Archilochus）关于刺猬和狐狸的比喻。笔者曾就此发邮件询问戴森，他答复说：“是，标题来自于希腊的戏剧家阿里斯多芬尼斯（Aristophanes），他曾写过两部有名的戏剧《飞鸟》与《青蛙》，但飞鸟与青蛙的思想则有似于狐狸与刺猬的二分法。我发现对两种数学家来说，青蛙与飞鸟是更好的比喻。”戴森在《青蛙与飞鸟》的文集的前言中说，“飞鸟与青蛙不仅在科学领域中发挥着领头作用并且两者都是需要的，而且在文学、艺术等领域也是如此，因此这个标题对整本书都是合适的”。

    入选“科普演讲”的还有《漫步冯·诺依曼花园》，这是他2010年为参加布朗大学的一个纪念冯·诺依曼的活动而准备的讲稿。从纯数学逐步转向了应用数学的天才数学家冯·诺依曼对戴森有相当大的影响，甚至延续到他的下一代，最近浙江人民出版社推出的讲述电子计算机发展史的大作《图灵大教堂》，就出自其科学史家儿子乔治·戴森（George Dyson）。而戴森的大女儿埃丝特·戴森（Esther Dys⁃on）甚至被誉为“计算机领域最有影响力的英雌”。

    《飞鸟与青蛙》中其他四篇“科普演讲”分别是：他的短篇自传《当我们还是小孩时》，回顾了他年少时的际遇；《宇宙中生命的起源》，这反映了他在生物学方面的兴趣；《物理学的当前状况》与《大脑是模拟的还是数字的？》。后三篇的内容已经超出了笔者的理解范围，所以只能打住。

    在笔者看来，戴森写得最出色的当属人物回忆那一部分。《飞鸟与青蛙》中收入的人物有：被戴森称之为“现代科学的发明者”的英国天文学家布拉德利（James Brad⁃ley，1693-1762），自学成才的19世纪英国数学家格林（George Green，1793-1841），20世纪的六位大物理学家费米（E.Fermi，1901-1956）、特勒（E.Teller，1908-2003）、钱德拉塞卡（S.Chandrasekhar，1910-2005），克默尔（N.Kemmer，1911-1998）、惠勒（J.A.Wheeler，1911-2008）和杨振宁。戴森写杨振宁先生那一篇的标题是“杨振宁——保守的革命者”，这篇文章应该是深得杨先生本人喜爱，不然不会被收入到杨振宁与翁帆于2008年合编的《曙光集》中。翁帆在《编后言》中曾写道：

    我特别喜欢戴森在振宁退休典礼上的演讲：《杨振宁——保守的革命者》。这并不是一篇迎合场面、用赞美堆砌出来的讲话。戴森的语言平实而感人，字句间的真挚之情随处可见。我知道戴森一定是个读懂了振宁、知道怎么去欣赏振宁的人，要不不可能用“保守的革命者”这么准确、这么简洁的词语形容他。

    戴森的文字读来确实是“豪华落尽见真淳”，但他的厉害之处更在于他能够把一个人写得很真。在《飞鸟与青蛙》的前言里，戴森对他的老同事杨振宁作出以下敏锐的洞察：

    我请大家注意杨振宁的三个很突出的、同时也是罕见的集齐于一身的特点。第一，十分高超的数学能力，使他能够解决技术性问题；第二，对自然的深刻理解，使他能提出重要的问题；第三，一种团队精神，使他在中国文化的复兴中发挥重大作用。总之，这三种特质，造就了杨振宁之所以成为杨振宁，一个保守的革命者，他尊重历史并引领未来。

    戴森写格林与布拉德利其实毫不奇怪，因为这两个人被大众忽略了，戴森认为有责任为这两位英国同胞写点什么。其他几位过世的物理学家与戴森都有过往，而这种纪念性的文字也许比较适合上了年纪的戴森来写，所以有了这些人物回忆。其中特别要提到的是克默尔，他是戴森的授业恩师。可以说，戴森早年从已经小有名气的数学界成功转向物理学，克默尔起了关键作用。克默尔当年几乎是手把手地给戴森传授当时少有人懂的量子电动力学，之后戴森正是凭借着这一手绝活闯荡物理学界。戴森说，克默尔是他遇到过的最无私的科学家。

    在戴森以后的职业生涯中，有一个人起到了“一语惊醒梦中人”的作用，这就是费米。费米之所以为国内人熟知，主要是因为他的得意门生杨振宁先生曾专门写过文章介绍他的为人与工作。不久前，杨振玉曾在《中华读书报》发表文章《杨振宁的“有血有肉的物理学”》，也许可以补充的是，在这方面，可以追踪到费米对学生时代的杨振宁的影响。费米去世后，杨振宁曾专门撰文回忆起恩师：

    费米有这样一个习惯，即每周与几个研究生举行一两次非正式的即兴讲演，学生们汇集在他的办公室,有时由费米本人或由某个学生提出一个特殊的题目来进行讨论。那时，费米会在他编好详细索引的笔记本里找出有关论题的笔记，然后讲解给我们听。

    杨振玉一文一开头所引的张首晟回忆受教杨振宁的那段话简直就是上面这段话的延续！与杨振宁相比，半路出家皈依物理的戴森就没有那么幸运了。在其物理学生涯中，除了克默尔，戴森再没有得到其他物理学家一对一的悉心指导，他主要是凭自学，以从前那种研究数学的方式来研究物理。但物理不同于数学，用做数学的方式做物理不一定可行。成名之后的戴森有一次就栽了大跟头。那一次正是费米提点了他，让他醍醐灌顶：“……虽然我不是费米的学生，但我有幸在学术生涯的关键时刻跟费米谈了二十分钟。我从这二十分钟里所学到的，比我从奥本海默二十年里所学到的还要多。……在这二十分钟里，他脚踏实地的见识省掉了我们好几年的无谓计算。”也许，戴森之所以不能成为杨振宁那样伟大的物理学家，与他没有机会从费米那里学到“有血有肉”的物理有密切关系。

    值得指出还有特勒那一篇，特勒也许是最难写的一个人——不然怎么解释，作为其弟子的杨振宁至今都没有写一篇关于其博士论文指导老师的文章呢？戴森在前言中特别说明，“这是我为美国国家科学院写的关于特勒的回忆录。我很享受这个写作，因为我曾非常愉快地与特勒一起工作，并与他保持了50年的友谊。我尽可能平衡地描述了他的缺点与优点，以抵消其政敌将他妖魔化的努力。他的三个最亲密的朋友劳伦斯（E.Lawrence）、费米和冯·诺依曼原本可以写出比我更权威的回忆录，但可惜他们三位都英年早逝”。

    在戴森所写的这几位物理学家中，在精神气质上，与戴森最接近的也许是钱德拉塞卡。跟戴森一样，钱德拉塞卡同属于古典的数学家，他的物理贡献源自他深厚的数学功底。钱德拉塞卡也写得一手好文章，他的公众演讲集《真与美》（也有两个中译本）绝对是大师级的作品。钱德拉塞卡退休以后，深入钻研了牛顿树立的物理学宪法《自然哲学之数学原理》，并用现代人能够理解的语言和风格重写了一遍《原理》，这就是他最后一部著作《给普通读者看的牛顿原理》。戴森推测，钱德拉塞卡晚年之所以投入到科学写作中，可能受到了他们早年共同的数学老师哈代(G.H.Hardy)的影响——哈代曾说“年轻人应该证明定理，而老年人应该写书”，一如戴森本人的情况。

    “政治与历史”这一部分的8篇文章中有两篇值得特别介绍。一篇是《托尔斯泰与拿破仑：历史、教育、科学和道德的两种风格》，文中戴森比较了两者在对儿童的教育以及对历史、科学和道德方面的观念的种种不同，一言以蔽之：拿破仑自上而下，而托尔斯泰是自下而上。戴森本人则站在托尔斯泰一边。另一篇《关于儿孙们》源自电视访谈，戴森注意到有必要创造出给小孩看的优秀文学作品。他特别推荐了卡罗尔（Lewis Carroll）的爱丽丝系列和怀特（E.B.White）的《夏洛的网》，还有写给成年人看的关于小孩的两本书——休斯（Richard Hughes）的《牙买加飓风》和诺贝尔文学奖得主戈尔丁（Wil⁃liam Golding）的《蝇王》。戴森曾在前言中明确表示，在收入《飞鸟与青蛙》的所有文章中，《关于儿孙们》是他最喜欢的一篇。戴森之所以特别看重这一点，想必是因为他从自身经历认识到，年幼时接受优秀的作品有利于培养想象力，正如他儿时曾从凡尔纳（J.Verne）的作品中受益良多一样。

    收入《飞鸟与青蛙》的8篇专业论文中，我们只提一篇，他2012年（近九十岁）与博弈论专家普雷斯（W.Press）合作发表的关于“囚徒困境”的论文，这篇文章在学术界引起了一定反响。不过戴森认为，他自1990年以后的那些数学与物理研究更多的是具有趣味性，而谈不上特别的学术重要性。

    戴森经常为《纽约客》与《科学美国人》撰稿，也常常被邀请为新出版的各类科学著作写序言和书评，因此他的名字频繁出现在《纽约书评》中。近些年来，国内出版了许多优秀的科普书，其实很多都有戴森写的书评。戴森在《从爱神到盖娅》一书的序言中说：“我所有的作品，其目的都是打开一扇窗，让高居科学庙堂之内的专家望一望外面的世界，让身处学术象牙塔之外的普通大众瞄一瞄里面的天地。”

    戴森的著作不仅给读者以亲切感，更给人以他作为科学家作者的强烈使命感。也许我们可以借用司马迁在《太史公书》中评价屈原的一句话来评价戴森：“其志洁，故其称物芳。”《飞鸟与青蛙》就是一个明证。