生长在中国母亲的怀抱
杨家的长房长孙
1922年,正是军阀混战的年月。身为北洋军阀政府总理的段祺瑞以参加第一次世界大战为名,向日本政府大量借款,编练军队,迅速扩大了皖系军阀的势力;直系军阀曹锟、吴佩孚,奉系军阀张作霖,为了争夺势力、扩大范围,不断地明争暗斗。连年不断的战争,给中国老百姓带来了无穷的苦难。这一年的农历8月11日,在安徽省合肥县城内西大街四古巷的书香门第杨家宅院里,诞生了一个白白胖胖的男婴。按照家谱“家、邦、克、振”排行,这孩子是杨家“振”字辈长房长孙。
想当初清朝光绪年间,安徽太湖县都司杨家驹任期届满回原籍凤阳府,途经物产富庶、民风淳厚的合肥,流连忘返,落户此地时,仅是几口之家;如今读书的、经商的……杨家已有几十口之众,又迎来了第四代长房长孙的诞生,真可谓家族繁盛,人丁兴旺,杨家上下都乐得闭不上嘴。只是连年军阀混战,给人们心头投下了一块阴云。这亦喜亦忧的心情大约也体现在新生孩子的名字上。人们说孩子的父亲杨克纯(字武之)当时正在安徽省西南部的怀宁(今属安徽省安庆市)的一所中学教书,所以父亲就给他起名“振宁”。他企盼子宁、家宁、国宁。
父亲杨武之是一位刚直不阿、一身正气的教员,同时又是不断进取、勇于开拓的人才。
说他刚直不阿、一身正气,是因为他敢于与不良习气奋争,是不惧报复的严师。1918年,杨武之从北京师范大学毕业以后,受老同学蔡荫桥的聘请,到他中学时的母校——安徽省立二中任教,并担任训育主任。
他不满足现状,进取心很强。1923年振宁刚刚10个月,本来杨家生活优裕,武之又有中学教师这一相当不错的工作,守着妻儿,过平稳日子应该是蛮安逸的。可不断进取的杨武之,却不谋安逸,考取了省官费留学,辞别了妻儿,毅然踏上了充满艰辛的去美国求学之路。临行时,年轻刚毅的杨武之和仅10个月的儿子及娇美的妻子合照了一张照片,正是这张照片,伴他度过了远在大洋彼岸艰苦求学的6年时光。每当长夜不寐,杨武之就拿出这照片,了却他思乡之情。
武之来到美国,第一年在斯坦福大学攻读数学,获学士学位;第二年又就读于著名的芝加哥大学数学系。经过整整6年的艰苦奋斗,杨武之终于学成回国,成为著名学者。
战乱中的童年
杨武之的夫人罗孟华,是位端庄、贤惠、明智而又坚强的女性。她与杨武之早年由双方父母做主结为伉俪,其父罗竹泉是武之姑父刘芷生的好友。武之父母早逝,刘芷生对武之一家多方照顾,武之亦对姑父倍加敬重。
那时军阀混战常常打到合肥来,只要一听到军阀要打来的消息,全城的老百姓就立即四处逃跑:逃到乡下去或躲到医院里,老百姓称之为“跑反”。大家往乡下跑,是认为乡下地阔人少,便于躲藏;躲进医院,是因为当时的医院大多是外国人办的,躲里面相对比较安全。可是到处是子弹横飞,许多“跑反”的人往往还没跑到地方,就饮弹身亡了。老百姓终日惶惶不安,日子过得何等艰难!
丈夫只身去美国的那6年,接连不断地发生了第一次直奉战争(1922)、江浙战争(1924)、第二次直奉战争(1925)……今天孙传芳打败了皖系奉系军阀,明天又被别的军阀打得四处流窜,最后在1926年,盘踞在长江中下游的直系军阀吴佩孚终于被北伐军打败,但败军仍在合肥一带滋生事端,滋扰了很长一段时间。
年轻的罗孟华和幼子杨振宁相依为命。一有军阀袭来的消息,罗孟华就冒着危险,不顾一切地抱起儿子惊惶地“跑反”,常常是忍饥挨饿,惶恐不安,真是度日如年啊!
当时杨振宁还小,许多事情并不记得,但3岁那年的一次“跑反”后回合肥西大街的四古巷(现合肥市安庆路315号)杨家大院时,在房子角落里看到一个子弹洞,却给他留下了刻骨铭心的印象。一个弱女子,带着幼儿经历了令人难以想象的苦难;但机智而坚强的罗孟华一次次躲过了灾难。她有一个坚定的信念:不管有多大的苦难,不管有多大的危险,她都要保护好儿子,要把儿子培养成一个有知识、懂礼貌的读书人。
不管是“跑反”,还是在家里,从儿子咿呀学语时开始,罗孟华就开始教小振宁各种知识。1926年,小振宁还只有4岁,罗孟华开始教儿子识字了。慈爱的妈妈一个个地认真教,聪慧的小振宁一字字地学,时间只过了1年多,小振宁就已经认识3000多字了。半个世纪后,杨振宁回忆起这段经历时还不由得充满深情:“我4岁的时候,母亲开始教我认方块字,花了1年多的时间,一共教了我3000多字。现在,我所认得的字加起来,估计不超过那个数字的两倍。”在杨振宁孩提时代,母亲就把智慧的种子温柔地撒在了他的心田里,使他永生不忘,他在自己60岁生日时出版的《杨振宁选集》一书的扉页上,工整而庄重地写了“献给母亲”4个大字,以抒发他不尽的深情……
杨振宁5岁那年,杨家请来一位老先生,教杨家的孩子读书,从此杨振宁开始了正式的读书生涯。老先生教的是《龙文鞭影》。老先生摇头晃脑地教,孩子们童声琅琅地读。偶尔,老先生还穿插着讲一些有趣的故事,给孩子们读书增添了不少乐趣。聪明好学的杨振宁本来就从母亲那儿学会了3000多字,所以学起来更是毫不费力,早早就把《龙文鞭影》背得滚瓜烂熟了,只是年龄太小,并不完全懂得其中的意思。
1928年夏季的一天,妈妈突然接到叔叔杨力磋从上海捎来的信,说小振宁的父亲就要从美国回来,请她带着振宁到上海迎接……
接到这突然而又盼望已久的消息,母子俩真是高兴万分。
“想不想爸爸?”母亲对兴高采烈的小振宁问,掩饰不住内心的无比激动。
“想!”10个月就离开爸爸的小振宁,虽然对爸爸的模样并无印象,但从平日妈妈的言谈里,从今天妈妈的眼神里,他深刻地感受到了,爸爸和妈妈一样,是他最亲最亲的人。他恨不得马上飞到上海,去见他朝思暮想的爸爸……
紧接着的几天是有趣的旅行,小振宁有生以来第一次走这么远的路,一想到就要见到爸爸,他真兴奋极了。终于母子俩到达了上海,经过整整6年的磨难,一家人在上海幸福地团聚了!
小振宁瞪着明亮的大眼睛,看着父亲出神。心里想:原来妈妈天天叨念的父亲,就是眼前这样一位先生:高高的、瘦瘦的,看样子还满和善。
爸爸见到自己虎头虎脑、聪明、漂亮的儿子,高兴得合不拢嘴。他一把搂过儿子,抱上膝头……
“念过书没有?”父亲亲切地问。
“念过了。”儿子的回答有点怯生生,他觉得眼前完全是个陌生人。
“念过什么书?”
“念过《龙文鞭影》。”看着依然微笑着的父亲,儿子的回答自然多了。
“能给爸爸背下来吗?”
“能!”儿子充满自信地说。因为他背书背得好,教书的老先生曾经夸过他。
小振宁很快就从头到尾背完了,忽闪着他那明亮的大眼睛看着爸爸。爸爸的脸上挂满了笑容。小振宁满以为爸爸也会像老先生那样夸他几句,不料爸爸却接着问他书上讲的是什么意思,这回可把小振宁给难住了。他还太小,不能解释书中的意思。
儿子沮丧地低下了头,他想,第一次见面的爸爸一定会很失望。不过爸爸还是送给振宁一支自来水钢笔。这,是小振宁从来没见过的东西,在当的中国是相当贵重而又稀罕的。小振宁又快乐了起来。
爸爸的归来,给全家人带来了幸福和欢乐,更给一家人带来了新的生活……
温馨的鼓浪屿和静谧的清华园
从1928年夏天起,因杨武之受聘于厦门大学任数学教授,小振宁随父母南下,来到了风景秀丽的沿海城市厦门。在这里,杨振宁开始了他少年时代正规的学生生活。
离厦门大学校园不远,就是中外驰名的佛教圣地南普陀;与南普陀山隔海相望的则是风光秀丽的鼓浪屿。杨振宁常随父母去鼓浪屿玩,那里给小振宁留下了美好的回忆。杨振宁一家至今还保存着当年在鼓浪屿拍下的一张照片,照片上的小振宁站在海边石柱旁正在嘟着嘴生气,那是爸爸刚刚说了他。30多年后(也就是1960),杨武之夫妇要去日内瓦与分别20多年的大儿子团聚,临行前振宁的弟弟翻出了这张照片,要给他们带上,武之却说:“不要带,不要带,那天我骂了振宁一顿,他很不高兴。”
1929年秋,杨武之应清华大学之聘,出任数学系教授。全家人又随父亲来到了北平(今北京),在静谧的清华园度过了8年宁静快乐的时光。
当时的中国内忧外患,社会十分动荡,但清华园的围墙里却是与外界隔绝的世外桃源。杨振宁在专为清华大学职工子弟办的志成小学读书,在这被保护起来的环境里,他和他小学时的同学们度过了幸福的小学时代。
他在《读书教学四十年》一书中有这样一段甜美的回忆:
“在我的记忆里头,清华园是很漂亮的。我跟我的小学同学在院里到处游玩。几乎每一棵树我们都曾经爬过,每一棵草我们都曾经研究过……”
1933—1937年,杨振宁与清华园里的小伙伴一起上了北平西单绒绒胡同的崇德中学(现更名为北京三十一中)。崇德中学是一所完全中学,每个年级仅招生50余人,全校总共有学生300余人,教师五六十名。在崇德中学,杨振宁受到了良好、正规的中学教育。中学时代的杨振宁已崭露才华,他聪敏好学、兴趣广泛,各科学习都很好,尤其是数理化更是成绩优异。
动荡颠沛的求学生涯
1931年9月18日,震惊世界的“九一八”事变发生了!日寇侵占东北,烧杀掠抢,惨绝人寰,愈来愈深重的国难降临到中国人头上。
1935年杨振宁正在念初中,偌大的北平已经放不下一张平静的书桌了。日益高涨的抗日救亡运动和悲壮苍凉的歌声“我的家,在东北松花江上……”激荡着少年杨振宁;“团结起来!打回东北!收复失地!”这些爱国口号和祖国沦丧、国破家亡的惨状震撼着少年杨振宁,他不得不思考很多很多问题。
最令少年杨振宁激愤的是这样一件事。
1935年12月9日,北平6000余名学生举行抗日爱国游行示威,却遭到大批反动军警的残酷镇压。第二天义愤填膺的杨振宁与崇德中学的师生一起参加了全市学生总罢课;并在这以后,代表崇德中学参加了于中山公园举行的中学生演讲竞赛,演讲的题目是《中学生的责任》。
从1937年起,北平的形势更加紧张,日本侵略军在北平西南宛平附近连续举行挑衅性军事演习的消息,接连不断地覆盖着北平报纸的版面,成了老百姓家家户户关心、议论的中心。
当年7月7日,日本侵略者蓄谋已久的卢沟桥事变爆发,北平的局势顿趋紧张。此时清华大学放了暑假,杨振宁也离开崇德中学,放假回到了父母身旁。杨武之考虑夫人即将分娩,于是带着全家从北平搬回老家合肥。
9月,杨振宁进了合肥大书院的省立六中(即后来的庐州中学)继续读高二。在合肥的几个月里,杨振宁首次尝到了被日寇轰炸的滋味。开学不久,日本侵略军的飞机越来越频繁地轰炸合肥,省立六中只好迁到巢湖西岸的小镇——三河镇,这时杨振宁的家也由合肥迁到了三河镇。不久,战事又紧,省立六中不得不停办了。从此杨振宁边自学,边随家四处颠沛流离,开始了动荡不安的生活。
12月,日本军国主义者制造了惨绝人寰的南京大屠杀。消息传到三河镇,镇上人心惶惶,气氛顿时紧张了起来。不久日本飞机又频繁轰炸合肥,大批难民流过三河镇,向西涌去。然而此时武之却刚好不在家,这使罗孟华感到焦虑不安。
原来由于战事吃紧,清华、北大、南开三所大学不得不奉命合并,组成临时大学(即后来迁至昆明的西南联合大学)南迁。先迁至长沙。武之已于数月前,只身前去任教。兵荒马乱,武之一人在外就已经令人担忧了,三河镇又住不下去了,罗孟华真是左右为难。罗孟华不敢走远,带着全家躲到与三河镇毗邻的桃溪镇暂时栖身,日夜盼着丈夫归来。
苦苦盼到1938年1月,武之终于从汉口辗转回到了安徽,在桃溪镇会着了妻儿。临时大学已决定迁往昆明。他这次回来就是专程接全家去昆明的。历时月余,一路上担惊受怕,风餐露宿,历尽艰辛。
当时临时大学从长沙迁往昆明,师生分两路入滇:女学生和家眷走海路,取道广州、香港,经越南入滇;另一路则走陆路,由300多名师生组成步行团,取道贵州入滇。杨振宁一家走的是第一路;走第二路的步行团中有闻一多等著名教授十余名,他们和其他师生一道,顶风冒雪、跋山涉水,战胜了无数艰难险阻,步行1500千米,历时60余天,于4月28日到达昆明。
两路师生分别到达昆明后,由清华、北大、南开合并而成的临时大学遂正式更名为西南联合大学,是当时中国师资力量最强、规模最大的教育中心。在那腥风血雨的战争年代,西南联大荟萃了中国当时第一流的学者,培育了中华日后最精良的人才。
功不可没的西南联大
1938年初,杨振宁随父母到昆明后,就在昆明的昆华中学继续读高二。在那时,辗转而来的中学生非常之多,所以教育部在1938年的夏天公布了一项措施:所有学生不需要文凭,可以凭同等学力报考大学。所以杨振宁在念完二年级后,没有再念高三,于当年夏天以同等学力参加了统一招生考试,考进了西南联大。
然而,国难当头,这些爱国的科学家,把自己的安危置之度外,他们宁愿过这种困苦的生活,而不去侵略者统治下过较为舒适的生活。杨振宁对西南联大困苦的生活有过这样一段生动的描写:
“在西南联大从1938到1942年,我念了四年的书。那时联大的教室是铁皮顶的房子,下雨的时候叮当之响不停。地面是泥土压成的,几年以后,满是泥坑……窗户没有玻璃。风吹时必须要用东西把纸张压住,否则就会被风吹掉。”
战争给师生们带来了学生的灾难,常常是正在上课,就要跑警报躲飞机。然而西南联大的学术风气却非常良好,教师的阵容非常强大。清华、北大、南开三所著名大学原有的教师都在联大教书,名教授非常多。
因为杨振宁没读过高三,没学过高中物理,所以投考西南联大时报的是化学系。入学之后杨振宁逐渐发现,现代物理中,许多令人万分激动的新思想不断涌现,新理论不断创立,新发现层出不穷。
自从1895年伦琴发现X射线,揭开了现代物理发展的序幕以后,紧接着贝克勒尔发现了放射性(1896)、汤姆逊发现了电子(1897);特别是普朗克大胆引进“能量子”的设想,建立了与当时实验结论完全相符的黑体辐射公式(1900),奠定了现代物理学的基础以后,人们对物质世界的认识更加深刻;爱因斯坦创立了狭义相对论,并推广普朗克的理论提出了“光量子”的假说,成功地解释了光电效应,即光照金属表面,金属表面逸出电子的现象(1905);卢瑟福通过著名的α粒子散射实验,建立了原子结构的有核模型(1911);玻尔把量子化的思想引入原子结构模型,成功地解释了氢原子光谱(1913);在光量子理论的启发下,德布洛意提出物质波假说,把光的波粒二象性理论推广到所微观客体(1924);随后,薛定谔和海森堡分别从波动力学和矩阵力学两个角度,异途同归地创立了量子力学……
更令杨振宁振奋的是,30年代前后,原子物理和粒子物理的迅猛发展:狄拉克提出空穴理论并预见正电子的存在(1929);泡利假设存在中微子,并以此解释了β衰变的连续能谱(1930);查德威克则发现了打开原子核大门的钥匙——中子(1932),这一点很重要,因为这预示着核裂变即将被人类发现;紧接着当代物理大师费米提出了β衰变理论,诺贝尔奖金获得者居里夫妇发现了人工放射性……世界科坛正在为核时代的到来进行着最具开创性的冲刺。
在这物理学界大变革、大发展的时期,每一项发现都使刚刚跨入联大校门的杨振宁激动不已。他觉得物理对自己更有吸引力,自己对物理更感兴趣,就毅然决然地转入物理系学习。
战时的西南联大,汇聚了清华、北大、南开三所中国名牌大学的师资力量。然而最起决定作用的是,教杨振宁物理的更是名师荟萃。
最年长的,是叶企荪教授,他曾与人合作进行了普朗克常数的测定(1919—1923),这一世界物理史上第四次的测定值(6.556±0.009)×10-27尔格秒,为世界物理界沿用了16年,他还独立地研究了流体静压对铁、镍、钴的磁导率的影响,开创了中国物理学界这一领域的研究道路。
饶毓泰是另一位资格较老的教授,当年(1922)从美国获博士学位回国后,创办了南开大学的物理系,出类拔萃的吴大猷教授就是他的学生;他还在德国的莱比锡大学从事过原子光谱线的斯塔克效应的研究,在量子力学这一重要的应用领域中作出过贡献。
此外还有来自清华的霍秉权教授,他是留学剑桥大学的学者,擅长粒子实验物理;来自北大的教授朱物华,是哈佛大学的电工博士,专攻电网络及瞬流等问题;北大的马仕俊教授,是剑桥的理论物理学者,专长场论;曾在法国和奥地利从事过拉曼效应研究的学者郑华炽教授,也来自北大;而著名的许贞阳教授,则来自南开……
教杨振宁普通物理的是擅长实验的物理学家赵忠尧。他于20年代末进行了硬γ射线的吸收和散射实验,并与其他几位科学家同时发现了重元素的反常吸收;他发现了在反常吸收过程中还放出一种特殊辐射,并测定了这种特殊辐射的波长。重元素对硬γ射线的反常吸收和同时放出的特殊辐射,是人们最早接触到的正负电子对的产生和湮没的过程,比正电子在宇宙线中的发现早两年,赵忠尧教授因此而饮誉科坛。赵忠尧教授给杨振宁印象最深的是他那对事业孜孜以求的精神。杨振宁还清楚地记着这样两件事。第一件事是在清华大学撤离北平来昆明的途中,赵忠尧教授克服难以想象的困难,一路上精心保护着50mg镭。就是用50mg镭,赵教授给西南联大物理系的学生们开展了难得的人工(中子)放射性元素实验;第二件事是在西南联大艰苦的条件下,他和张文裕教授一起,发动学生冒着敌机轰炸、扫射的危险,在昆明全市到处收购废铜烂铁,想建一座小型加速器,两位教授为此深感遗憾。在兢兢业业的赵教授的教导和影响下,杨振宁学习更加勤奋刻苦,他的普通物理课的成绩是99分,在联大存在的8年中,这是这门课最好的成绩。
教杨振宁电磁学的是1926年在美国芝加哥大学获博士学位后回国的著名学者——吴有训,他是芝加哥大学康普顿(A. H. Compton, 1892—1962)教授一生最得意的学生,在验证著名的“康普顿效应”方面做了一定的工作。1924年夏天,康普顿让他的研究生——中国留学生吴有训做X射线实验。两年以后,吴有训以《康普顿效应》为题完成了他的博士论文。他以铁的事实,无可置疑地证实了康普顿效应。由于发现康普顿效应的意义十分重大,康普顿于1927年与英国物理学家威尔逊(C. T. R. Wilson, 1896—1959)一起荣获了诺贝尔奖。吴有训以其工作严谨、刻苦和颇有成效,而被康普顿誉为自己一生中最得意的学生。从1928年起,吴有训教授先后任清华大学物理系教授、系主任、理学院院长。由于他与杨振宁的父亲杨武之既是芝加哥大学同学,又是清华的同事,所以杨振宁从小就认识这位著名学者。
著名的北京大学校长、中国科学院副院长周培源教授在当时教杨振宁力学。周培源教授是1924年赴美国的留学生,学成回国后,在清华大学物理系任教。在任课的同时,还在清华大学的理科研究所物理部从事科学研究,他先从事广义相对论的研究,后又对磁性理论进行了研究;在30年代,当流体力学中的湍流理论研究,在世界上逐渐成为研究热点时,周教授正在西南联大那种几乎与世隔绝的环境下,独立地进行着湍流运动的研究。在此期间他指导的研究生林家翘,1939年考取了中英庚款留学生后,沿着湍流研究方向继续钻研,终于解决了湍流理论上的一个基本性的重要问题。周培源教授活跃的科学思想及持之以恒的奋斗精神,都给杨振宁以深刻的影响。
对杨振宁颇有影响的还有受业于英国剑桥大学卡文迪许实验室主任卢瑟福教授的张文裕,他在西南联大最早开设了原子核物理课。张文裕教授的课,使杨振宁大开眼界,使他在读大学时就得以较全面地了解了当时前沿学科的实验结果和理论,为他日后的研究起了重要的作用。
然而对杨振宁影响最大的两位导师还应该说是吴大猷教授与王竹溪教授。
影响最大的两位导师
吴大猷教授指导杨振宁写学士论文,而指导杨振宁完成硕士论文的是王竹溪教授,这两位教授是杨振宁学业成长中最有影响的人。
1941年,吴大猷教授为西南联大物理系四年级的学生讲授古典力学和量子力学两门课程,当时杨振宁和黄昆、李荫远等是吴教授的学生,吴老师非常喜欢这些学生,称他们为“群英会”,以教这样的学生而感到快乐。他常常谦虚而又赞赏地说:
“除了我比他们多知先知一点外,他们的能力是比我高的。”
1941年秋,在吴大猷教授讲授的古典力学即将结束时,他给同学们出了10余个题目,任学生挑选,以完成他们的学士论文。几天以后,杨振宁选中了其中的一个题目:“用群论方法于多原子的振动”,去找吴大猷老师,请吴大猷做他的论文导师,并请老师给介绍一些参考资料。吴大猷本来就从内心里喜欢这位学习勤奋的学生,再加上杨振宁正好选中了他所擅长的领域,所以吴大猷欣然同意指导这位高材生。他给了杨振宁一本《Reviews of Modern Physics》(《现代物理评论》),叫杨振宁去研读其中罗森塔尔(J. E. Rosenthal)与墨菲(G. M. Murphy)合写的那篇讨论分子光谱学与群论的关系的评论文章,并写出自己的心得。
在西南联大,吴大猷边教学边科研,到昆明的第一年就写出了《多原子分子的振动光谱和结构》的专著,还做了有关原子能谱、自游离化理论等的研究。1941年夏天,吴大猷教授在给杨振宁他们开课前,用了整整一个暑假,把马仕俊教授新从英国带回来的E. Wigner的德文著作《群论与其在原子光谱的应用》翻译成了英文。这是一本珍贵手稿,在当时具有相当高的学术水平。杨振宁在写论文时曾潜心钻研过这本书,然而这本珍贵的手稿后来却不幸遗失。此书数年后另有他人译成英文出版,而吴大猷先生的译稿要比其早近10年。
因此可以这样说,吴大猷教授指导杨振宁完成《用群论方法于多原子振动》的学士论文不仅得心应手,而且有相当的深度,这使杨振宁终身都受益匪浅。
杨振宁选择应用群论方面的题目还有一个重要的原因,那就是在他上高中的时候,他就在父亲杨武之的影响下自学过群论。那时,少年杨振宁常常看父亲书架上一本斯派塞(A. Speiser)的关于有限群的书,被它奇妙而美丽的插图所迷住。杨武之是专于群论的数学家,并为清华的研究生开过群论课。当年华罗庚、陈省身都学过杨武之的群论课,并受益于此。杨振宁渴望用这个无与伦比的数学工具去研究他心爱的物理学,所以吴大猷老师的这个题目对杨振宁有特殊的吸引力。
父亲杨武之看到儿子兴趣十足地利用他所擅长的群论来研究前沿的物理问题,立即把自己珍藏多年的《近代数学理论》(《Modern Algebraic Theories》)拿给了杨振宁,这是他在芝加哥大学的老师狄克逊(Dickson)写的。杨振宁如获至宝,立即废寝忘食地读了起来。这本书写得十分精练,没有废话,非常合杨振宁的口味,仅用20页就把群论中的“表示理论”非常美妙地完全讲清楚了。他一口气读完了这本薄书,又忍不住反复研读其中的重要章节。在不断深入的钻研中,杨振宁深深感受到了群论无与伦比的美妙,这更激发了他在物理学中深入应用群论的自觉性。这对他日后在对称性原理领域作出突出贡献有决定性的影响。杨振宁常常深情地说:“我对对称原理发生兴趣,实起源于那年吴先生的引导。”所以,当他在广播中得知自己和李政道同获1957年诺贝尔奖时,立即给在加拿大的吴大猷教授写了一封信,感谢吴先生在1941年引导他进入对称原理和群论理论的领域。他对吴大猷说,包括后来宇称守恒在内的许多研究工作都直接与吴先生15年前介绍给他的那个观念有关。杨振宁深情地写道:“这是一直都想告诉您的事情,而今天显然是个最恰当的时刻。”
在西南联大,另一个对杨振宁颇有影响的是王竹溪教授。1942年夏天,杨振宁从西南联大毕业,取得理学学士学位,随后又入西南联大研究生院读两年书。在这两年期间,杨振宁在王竹溪教授的影响下,对统计物理发生了浓厚的兴趣。
1938年秋天,刚刚步入联大的杨振宁从化学系转入物理系学习时,他发现新来了一位最年轻的教授。不久,杨振宁才知道,这位新来的年轻教授叫王竹溪,是在英国剑桥大学获博士学位后毅然回国的,当时欧洲战火还未起,而中国的大片土地已沦为日本帝国主义的殖民地。王竹溪教授不图安逸,不贪享受,谢绝了老师、朋友的挽留,毅然离开平静的欧洲,回到战火中的祖国,回到条件艰苦的昆明,和西南联大所有的师生们一道过着极为艰难困苦的生活。杨振宁和所有联大的师生们一样,都十分敬佩王竹溪教授,钦佩他的这种爱国主义情怀。
王竹溪教授博学多才,功底极深,他不仅在西南联大授课,而且还到工学院去任教,他不仅一丝不苟地完成了教学任务,而且还在昆明那种极其艰苦的条件下坚持科学研究,完成了有关热力学、统计物理等学科的多篇学术论文,发表在《中国物理学报》和国内外其他科学刊物上。大家一致叹服的是王竹溪教授突出的计算功底。在研究中每遇到计算工作,他都自己亲自计算,不用对数表,也不用任何计算器具,又快又准,即使后来有了计算机,也不需用计算机。他的神算功能和他一丝不苟的严谨学风给人们留下了极为深刻的印象。
在王竹溪逝世后,中国科学院的学部委员彭恒武、黄祖洽、周光召、何祚庥曾联名撰文悼念他:
竹溪同志的突出贡献,在于他培育了一大批有成就的后辈理论物理工作者,真可谓桃李满天下。例如,国际著名学者、规范场论的创始人、宇称不守恒定律发现者之一、诺贝尔奖获得者杨振宁教授,就是竹溪同志在西南联大时的研究生。竹溪同志在治学方面的严谨严密,一丝不苟的学风,也直接影响到杨振宁教授的治学。
杨振宁在联大读研究生期间,正是统计物理蓬勃发展,显露出广阔应用前景的时期,也是王竹溪教授正当年轻,初露才华之际。杨振宁钦佩王教授的治学风范,更想在统计物理这一领域有所造就。他找王竹溪教授请他做自己硕士论文的指导教师。在王先生的指导下,杨振宁写了关于统计力学方面的硕士论文——这对他后来的研究有很大的影响。
雄心勃勃去美国
“爸爸!我长大了要争取得诺贝尔奖!”在考入西南联大之前,少年时代的杨振宁曾极为认真地这样对杨武之说。
振宁和他爸爸的这段对话就在西南联大传开了。其实,要得诺贝尔奖,不仅是小杨振宁的宏图大志,也是杨武之全家的美好愿望。这个愿望在抗战时期西南联大熟悉杨武之教授的同事中,是早有传闻的。
人们戏言猜测:“杨武之的儿子数学很好,为什么不子从父业攻读数学而学物理?哦!因为数学没有诺贝尔奖!”
确实,杨振宁是一个有抱负、有志向的人,他要求自己非常严格,他选择学习物理的确有他自己的考虑。
1951年,杨振宁夫妇的第一个儿子出生了,刚刚做了父亲的杨振宁,抑制不住内心的喜悦,立即飞信万里向朝思暮想的祖国亲人报喜,并请祖父为新出生的孙子起名。
经过再三考虑,杨武之先生郑重命笔,写下了寓意深远的三个字:杨光诺。人们说,这名字不同一般,无论从什么角度去理解这名字,你都能体会到杨武之老先生对子孙的殷切期望和良好祝愿。
果然不出6年,老先生的美好愿望得到了实现,少年时代杨振宁与他父亲的对话成为了现实——杨振宁与李政道一起共获诺贝尔奖!然而杨振宁真正的追求,却不尽在此……
1943年,即将硕士毕业的杨振宁参加了清华大学第6届留美公费生考试,经过认真选择,他报考了高电压专业,决心今后从事实验物理的研究。第2年夏天,杨振宁榜上有名,他是物理专业唯一考取的学生。之后的时间,即从1944年秋天至1945年夏天,在取得硕士学位等待出国期间,杨振宁在联大附中教了一年(范氏大代数),教课之余又精心研究了场论。
1945年8月中旬,杨振宁终于接到了办理出国手续的通知,整装待发了。此时的杨振宁再不是7年前报考联大时圆脑袋、大眼睛,充满稚气地跟爸爸说要得诺贝尔奖的少年,而是棱角分明、朝气蓬勃的英俊小伙了。他的两眼炯炯有神,闪烁着智慧、显示出刚毅,不仅对未来充满了希望,而且满怀着信心。他就要到远离祖国的大洋彼岸去探求一个完全陌生、完全崭新的世界,去寻访名师,去实现自己,不,是全家,乃至全中国人的美好愿望——为全人类的科学事业作出炎黄子孙的贡献!
在漫长的航程中,杨振宁的心情并不轻松。白天,他凭栏眺望无边无际的大海,心潮如海浪般汹涌奔腾,他心中一千遍一万遍地涌起:“我要去寻找物理大师费米教授!我要成为一个真正的实验物理学家!”夜晚,在轰响的马达和美国大兵的喧闹声中他久久不能入睡,家乡亲人们的形象,一个个映入脑海,此时此刻他怎能料到,这一别就是几十年!
杨振宁踌躇满志,不远万里去寻访名师,像追逐太阳一样去寻找他敬慕的物理大师——费米(E. Fermi, 1901—1954)教授,不知费了多少周折。
然而,除了杨振宁,当时仰慕费米大师的,还大有人在,他,就是与杨振宁同在联大读书、同为吴大猷先生高足、同生在中华沃土的李政道。
李家的“三糊涂”
李政道教授的研究成果一直处于世界领先地位,不断取得世界性成果,是与他的呕心沥血的科学奋斗精神分不开的,也是与他的家庭的良好影响、师长的辛勤培养、科学的治学方法、完美的道德观念等分不开的。
1926年11月25日,李政道出生在中国的上海。他的祖父曾是位基督教苏州卫理会颇有声望的会督,父亲李骏康毕业于南京金陵大学农化系,是经营化工化肥产品的生意人。母亲张明璋是上海启明女子中学的毕业生。他的家庭可谓名门望族,是旧中国不可多得的知识分子家庭。
李政道的父亲虽然经商,但对子女的管教却十分尽心和严格。他很注意对子女的早期教育,特聘了数学、英语、中文等家庭教师,从小就给孩子打下坚实的基础,还为孩子请了武术教练,习武强身,增强体魄,少儿时代李政道的学业和身体就有良好的基础,聪明才智得以开发。在父亲的精心安排和母亲的直接照管下,五子一女茁壮成长,学有所长,个个都是大学毕业生。
联合中学里的小先生
在联合中学的日子里,生活虽然苦些,但毕竟有个安静的学习环境。酷爱学习的李政道如饥似渴地学习科学文化知识。他的数理天赋就在这里得到了升华。两年过去了,李政道的学习成绩一直优秀。由于战争连绵不断,学校师资奇缺。
高三时,有一天,学校训导主任叫人把他请来,对他说:“不少老师都说你学得不错,特别是数学、物理更突出,天赋很高。校方经再三考虑,想让你来为低年级同学上这两门课,不知你意下如何?”
“让我当先生?!”李政道吃惊地愣住了。
坐在一旁的数学老师开口说:“政道同学,能当好老师,可不是件容易的事;当老师对你是大有好处的,对学校也能解燃眉之急。”
李政道被这突如其来的消息震惊了,面对主任、老师的恳切要求,却无言以对。稍过片刻,突然绽开笑脸,使劲地点点头。就这样,李政道一边学习,一边授课。
不久,李政道的两位兄长先后上了大学,他一人仍留在江西读书和当“小先生”。他常到广西柳州去找二哥,嗜书如命的李政道总是读书,旅途中常糊里糊涂地丢掉行李,可就是身边的一箱书从来没有丢过。中学毕业时,他去找二哥,一下火车就打电话:“二哥快来,我要饿死了。”原来他又把东西丢了个精光,腹内空空,寸步难行。当二哥赶到车站时,李政道却在候车室里专心致志地看书呢。在李政道以后的生涯中,他一直博览群书,除了中外专业书外,对中外历史、文学、乃至科幻、侦探小说无所不阅。他常说:“人和猴子的最大区别是,猴子的每一代只能通过细胞来遗传,它们的个体每一代都得从头学起。而人类则可以用文字记载前人的知识,一代一代地积累起来,汇集成书。读书就是掌握前人的知识,是非常重要的。”
流亡的生活,动荡的岁月,磨炼了小政道的意志,培养了他的许多优秀品质,为日后振兴中华,攀登科学高峰,奠定了良好的基础。
茶馆里的大学生
1943年,李政道考上了浙江大学物理系,开始了他的大学生活。
由于上海、南京先后失守,杭州也危在旦夕,在竺可桢校长带领下,浙江大学被迫四处迁移,浙大理学院迁到了贵州湄潭。年仅17岁的李政道,带着简单的行装来到了湄潭。当时的湄潭“天无三日晴,地无三里平,人无三分银”。学校条件很差,在这里,李政道开始接触了一些国际知名的物理学家,如王淦昌、束星北等。当时的学习条件很差,没有课本,没有实验仪器,有的课程难以完成教学任务。王淦昌先生在教法上灵活多变,启发诱导,重点问题反复讲解,板书尽量详细些,以便学生记笔记。在练习中采用抽签答题,不断激发学生们的学习兴趣,提高学生们的听课效果。
在这样艰苦的环境里,李政道和同学们学习热情仍然很高。当时的教室和宿舍都设在会馆里,学生连个看书的地方也没有,李政道便和同学们一起到茶馆里去,泡上一杯茶,买上一个座位,目的是能在那里看上一天书。时间一长,老板也知道了这些孩子们的苦楚,有时也来和学生们聊聊天,多加点热茶。正是在浙大理学院时,李政道开始接触了量子力学、狄拉克方程、光谱精细结构、中微子实验和理论物理等前沿问题。在李政道的心灵里开始种下了偏爱物理问题的种子。
一年以后,李政道慕名转入当时国内师资力量最强的昆明国立西南联大继续学习。在当时的联大,实验仪器不足,实验材料也不足和不纯,学生只能学习实验的方法和步骤。回忆起联大的学习生活,李政道经常风趣地说:“看来我只能做理论物理工作了。”学校图书奇缺,学生借书往往要排很长的队,常常形成抢书风,图书馆的大门屡遭挤破。许多学生因抢借参考书或过期不还而受记过处分。尽管当时的学生生活和学习条件都很艰苦,但学生们的学习风气很浓,学校有严谨的治学措施,严格的考试制度。
正是在西南联大期间,李政道初次结识了杨振宁。此时,杨振宁已经毕业,正在联大附中教书。在吴大猷先生处,他们常常碰见,彼此还算熟悉。抗日战争时期的西南联大,是日后许多驰名中外的著名科学家的母校,李政道曾感慨地说:“就在那样艰苦的条件下,还造就了许多人才。数学、物理、化学界都有,杨振宁、朱光亚、唐敖庆和我,都是在那个时候培养出来的,看来最重要的是人,而不是条件。”
不远万里寻名师
1946年春,吴大猷先生准备先到美国进行科研考察,然后再到英国伦敦参加皇家学会举行的庆祝伟大物理学家牛顿诞辰300周年纪念大会,由朱光亚担任吴先生考察的助手。这时李政道的出国手续已经办妥,师生三人相伴,一同前往美国。从此,李政道便离别了培育他成长的祖国,告别了深情厚谊的师友,踏上了留美的征途。40年代的美国,民用航空尚不发达,师生三人先搭乘轮船到旧金山,然后在那里再改乘火车。
离别了祖国,李政道心潮起伏,特别是在船上,有一种说不出的滋味在袭击着他,他感到格外孤独。在国外,华人相见彼此格外亲热。旅途中,相邻船舱的一位老华侨拍着他的肩膀开心地说:“是去找山姆大叔的吧?”
“山姆大叔”是美国国名的绰号。传说在1812年美英战争时期,美军军用品的箱子上都有US的标记,表明这是美国的物品。那时美国纽约州特罗城有一个专门检查政府军事订货的官员,名叫山姆·威尔逊(Samuel Wilson),当地人称他为“山姆大叔”,英语中“山姆(Sam)”和“大叔(Uncle)”两词的第一个字母也是U和S,因此当地人开玩笑地说这些箱子都是山姆大叔的。后来流传开来,“山姆大叔”便成了美国的绰号。1961年,美国国会通过决议,正式以“山姆大叔”作为美国的象征。
几位中国的年轻学生,大都是初次出家门,他们偎依在这位老华侨的身边,听他讲述华人在美国的经历。这位老华侨旅居美国已经30多年了,他从劳工、饭馆伙计做起,奋斗了大半生,现在自己也做了些生意。30年来头一次回国。本以为抗战胜利后,人人能安居乐业了,不料内战又起,他只好伤心地提前回了美国。
听罢老华侨的讲述,年轻的李政道心潮如船舱外波涛起伏的大海,他思虑着祖国的命运,也思考着自己的前程……久久,久久难以平静,他恨不能马上就找到费米开始他的学业,恨不能现在就学成回国,让灾难深重的祖国强盛起来。
经过漫长旅途的颠簸,李政道师生三人终于踏上了美国本土。因为第二次世界大战没有在这里发生,所以这里一片平和繁荣的景象,科技、教育和经济建设的发展速度,都居于世界首位。然而这里的许多观念、行为却与中华古国大相径庭,这使新来乍到的李政道感到十分迷惘。
李政道当时不满20岁,又刚刚读到大学二年级,本来在国内物理界对荐举他出国留学读博士就有不少人持反对意见。现在到了美国,一些学校认为选派这样一个“乳臭未干”的孩子来研究物理学,简直是中国政府在跟美国政府开玩笑,拒绝接收李政道入学。
到美国最初一段时间,李政道一时找不到合适的学校,心里十分烦恼。吴大猷先生有事要离开,他只好给李政道留下一封推荐信。信中写道:
“李政道在中国的大学里只读了两年,但他是一位聪明有为的青年,思想有条理、头脑精密、勤奋好学。他的学业比大学毕业生并不逊色。
我相信他如果得到适当的指导,一定会成为一位优秀的物理学家。”
李政道拿着这信,心情仍十分沉重,此时此刻他是多么想念家乡的亲人,多希望恩师就在身边啊!但是他是有志气的青年,他不会因此而退缩,他坚信自己的能力,他决不会丢掉他热爱的物理学,他不会放弃跟物理大师费米学好本事的强烈念头。
他想到比自己早一年到美国的杨振宁,想当初在联大时他经常在吴大猷老师家碰到他。现在他正在芝加哥大学,而费米大师听说也在那里。于是他毫不犹豫地奔向芝加哥。
建于1890年的芝加哥大学,是美国一所著名的私立大学。美丽的校园就坐落在密歇根湖畔,校园中最著名的是一座中世纪城堡式的建筑,城堡前面的外墙上,挂着一块引人注目的镂花金属牌子,上面写道:
“1942年12月2日,人类在此实现了第一次自持链式反应,从而开始了受控的核能释放。”
每当新入校的学生和外来的客人路过这为纪念费米伟大功绩而设立的牌子时,都会驻步而立,怀着一种崇敬的心情阅读上面的这句话。
李政道来到这里,更加止不住内心的激动:他是为追逐这颗物理太阳而来的,而这太阳就在这里!
在芝加哥大学的国际楼,李政道找到了杨振宁。在异国他乡,两位联大校友相逢,激动得互相捶打肩膀。李政道像遇到了久别的亲人,迫不及待地向大哥哥杨振宁一股脑把自己来美国后的烦恼都倒了出来。不想杨振宁初来美国时也并不一帆风顺。
古朴典雅,风景优美的普林斯顿小镇,原来只有几千人口和一所大学。30年代初,一位美国慈善家要在普林斯顿创办一所全新的高等研究所,准备聘请世界上最有名望的科学家来此从事研究。当时爱因斯坦正受纳粹的迫害,世界上许多著名大学都向他发出了邀请,但最终他还是被那位慈善家说服了,于1933年秋受聘为普林斯顿高等学术研究所的教授。爱因斯坦是杨振宁崇敬的另一位物理大师。然而,当杨振宁风尘仆仆来到普林斯顿大学时,又一次扑了个空:维格纳教授下一年休假,不开课!实际上维格纳教授也去参加秘密的“曼哈顿工程”了。
“当时我的心情和你现在差不多。”杨振宁一边说着,一边领李政道向小酒吧走去。
“还记得咱们西南联大‘茶馆里的大学生’吗?”听着这熟悉的回忆,李政道的心情轻松多了,不由得随着杨振宁开怀大笑了起来。
杨振宁一边说着,一边特地要了两杯中国茶。
在异乡他国,品家乡名茗,思乡忆故之情油然而生。两人情不自禁地回忆起抗战时在西南联大那不寻常的日日夜夜……
“那后来你是怎么到这里来的?”放心不下自己眼前的处境,李政道又穷追不舍地回到了最先的话题。
“后来在普林斯顿遇到了咱们联大的张文裕老师,就是那位祖籍福建惠安,留学英国剑桥,曾受业于物理大师卢瑟福的张老师。那时他正在应邀来美国普林斯顿做宇宙射线的研究和讲学,当客座教授。”说到这,杨振宁话锋一转,说到了李政道最关心的话题:“我一见到张老师,就把我的心事全告诉了他。政道,留学在外,大凡遇到中国人都会得到真诚的帮助,别说遇到的是自己的老师了。张文裕虽然是大教授,可他对我这初到美国的年轻人却是真诚相助。他告诉我费米打仗期间曾在洛斯阿拉莫斯工作,在去洛斯阿拉莫斯之前,费米已由哥伦比亚大学转到了芝加哥大学,并在芝加哥大学主持建造了第一座原子反应堆。他向我透露,费米先生不久就要到芝加哥大学主持建一个新的核研究所,并在那里任教。”
谈到这里,振宁突然兴奋了起来,他抬起头激动地对李政道说:“我当时听了,简直要欢呼起来!政道,有些事往往不可思议,正所谓中了中国的古话:‘踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫’。”
听到这里,政道也不由得舒了一口气。
“到芝大读博士是否容易?我可是大学未毕业的学生!”想到自己,政道心里还是不踏实。
“我当时也是费尽了周折,一直到去年年底才办妥了入学手续的,不过芝大对学历要求不十分严格。在美国,一切都要靠力争,要有自信心,我会尽力帮助你的!”
一向热情的杨振宁竭力安慰着比自己小4岁的李政道。接着他又像大哥哥一样关切地说:“不过,初到国外,最初几个月最难熬,思乡病搅得你读书都无法集中心思,天天焦急地盼望着家乡的来信。”
听到这儿,李政道颇有同感地点点头。是啊,到美国1个多月来自己的思乡病确实害的不轻,由于自己还未立稳脚跟,家里的信至今还没有收到,真不知道家里人会急成什么样呢!
芝加哥大学确有不拘一格的气派,看了吴大猷教授的推荐信后,他们对李政道这位不满20岁的二年级大学生进行了严格的考试。结果成绩优异,使美国教授大为惊讶,很快就破格录取李政道为芝加哥大学物理系的研究生。
夜晚,踌躇满志的李政道,奋笔疾书,他要尽快把这令人振奋的好消息传到万里之外的亲人那里……
崭新的学习生涯开始了!