1957年12月10日,瑞典斯德哥尔摩音乐大厅,35岁的杨振宁和31岁的李政道成为诺贝尔奖颁奖典礼上最为闪耀的一对年轻人。他们合作提出的弱相互作用中宇称不守恒定律,被著名物理学家奥本海默认为是 “为困在黑屋子里的高能物理学家找到了出口”。
然而,谁曾想到,这对曾经最亲密的合作者,最终却冷眼相向,成为国际科学界以及中国科学发展史上的一大憾事。
亲密无间的合作岁月
李政道和杨振宁的初次谋面是在1946年的芝加哥大学。李政道当时正在西南联大读二年级,被选中赴美学习。杨振宁则已在芝加哥大学当助教,他接到吴大猷的通知,为李政道他们在大学国际公寓预定了房间。
同在一所学校,交往自然开始。二人开始联名发表论文,在生活上也成了亲密的朋友。
博士毕业后,1950年,李政道到伯克利加州大学工作。当时,朝鲜战争爆发,加州地方反华气焰嚣张,李政道在加州并不愉快。
此前,1949年秋,杨振宁来到了普林斯顿高等研究院做访问成员。他知道李政道在加州的情况,于是两人商量,李政道也来普林斯顿,可以一起作研究。
于是,杨振宁去找了院长奥本海默(美国“原子弹之父”),请他给李政道发出邀请信。1951年9月,李政道偕夫人来到普林斯顿高等研究院。
李、杨两家比邻而居,两家人来往密切。杨振宁正在进行两维伊辛模型的磁化计算研究,他希望李政道加入。这是他们合作的真正开始。
1951年秋,他们写了两篇统计力学论文,首次给出了不同热力学函数的严格定义。两位年轻中国学者的论文引起了物理学家爱因斯坦的重视。1952年的一天,二人受邀与爱因斯坦见面。谈话结束后,爱因斯坦站起来同李政道握手,恳切地对他说:“祝你未来在物理上成功。”
两位年轻人在普林斯顿的合作及其卓越成果,以及他们个人和两个家庭之间的亲密关系,一时传为佳话。奥本海默曾说,李政道和杨振宁坐在普林斯顿高等研究院草地上讨论问题,是一道令人赏心悦目的景致。
初次裂隙
李政道在普林斯顿工作,既有成就又很愉快。但此时纠纷却发生了,由头是他们合写的两篇论文的署名次序问题。
这两篇论文的总标题是《状态方程和相变的统计理论》,第一篇《凝聚理论》署名是杨振宁和李政道,第二篇《格气和伊辛模型》署名是李政道和杨振宁。
在第一篇论文完成后,按惯例合作者的署名应按姓氏英文首字母的顺序排列,应该是“李政道和杨振宁”。但是,杨振宁提出,如果李政道不介意的话,他希望排在前面,因为他比李政道大四岁。李政道对这一要求很吃惊,勉强同意。
在第二篇论文署名时,李政道说服杨振宁按国际惯例改了过来。
署名问题给二人带来裂隙,李政道决定不再和杨振宁合作。之后,虽然他在普林斯顿又工作了一年半时间,但是他们没有再合著论文。
论文署名的事情使李政道耿耿于心。李政道决定离开普林斯顿,去哥伦比亚大学担任助理教授。三年后,1956年,他29岁时,成为哥伦比亚大学有史以来最年轻的教授。
重归于好与巅峰合作
李政道离开普林斯顿高等研究院,本来就是想和杨振宁拉开距离。一件偶然的事情,却使二人恢复了合作。
1953年,杨振宁曾去布鲁克黑文国家实验室工作一年,和米尔斯合作发表了一篇论文《同位旋守恒和同位旋规范不变性》,其中提出了后来十分有名的杨-米尔斯规范场方程。
但是,当时李政道对这篇论文的出发点是否正确持严重怀疑。一次,杨振宁到哥伦比亚大学来看李政道,李把他的看法告诉了杨。经过激烈的讨论,杨同意了李的意见,还共同署名,李前杨后,发表了论文《重粒子守恒和普适规范转换》。
这件事使他们重拾合作,这也是他们物理生涯中富有浪漫和神奇色彩的一段。李政道在他的文章中有如下描述:“从1956年到1962年,杨和我共同写了32篇论文,范围从粒子物理到统计力学……合作紧密而富有成果,有竞争也有协调。我们在一起工作,发挥出我们每个人的最大能力。合作的成果大大多于每个人单独工作可能取得的成果。”
他们共获诺贝尔奖的合作成果,就是产生在这个时期。
宇称不守恒的发现,被誉为20世纪物理学中的革命。根据《李政道传》所写,这一发现是由李政道先有思想突破的。
1956年大约是4月底或是5月初的一天上午,杨振宁开车从长岛来纽约哥伦比亚大学看李政道,在李的办公室里进行了讨论。
李政道把最近的工作以及宇称不守恒的突破性想法,统统告诉了杨振宁。杨振宁激烈地反对李政道所说的一切。但经过反复的讨论,他逐渐被说服。
午饭后,他们回到李政道的办公室,杨已经完全被说服,并表示愿意与李合作。他还提出了一个很重要的建议,就是劝李不要急忙发表上述那篇论文。他说,这是一个非常热门的突破,应该用最快的速度,将整个弱作用领域一下子都占领下来。
两人开始了友好的竞赛。他们在大约两周内完成了全部的β衰变分析。这需要进行大量计算。两人在计算能力上不相上下,都做出了贡献。
一个月后他们完成了对这些过程的分析,写出了论文。这篇论文是由李政道执笔,署名也是李政道在前。这就是轰动一时后来获得1957年诺贝尔奖的那篇论文。
决裂
1957年10月,瑞典皇家科学院宣布,把当年的物理奖授予李政道和杨振宁。
11月,李政道要为去斯德哥尔摩领奖做准备。他们都要写发言稿和讲演稿。那时,在诺贝尔奖委员会通知以及所有媒体的报道中,两个名字的次序都与获奖论文的署名一样,李政道在先,杨振宁在后。
“没有想到”,当他们到了斯德哥尔摩,杨振宁忽然提出,授奖时他希望能按年龄顺序在李政道之前受奖,而他夫人杜致礼则想在出席晚宴时让国王作陪,也就是说,在进入晚宴会场时她要走在最前面,杨振宁次之排在第二名,由皇后作陪。
李政道对此大为惊讶,不同意这么做。但是,杨振宁又去求李政道夫人秦惠莙。秦惠莙对李政道说,假如为这件事闹出笑话,让外国人看不起,太丢脸。这样李才勉强地同意。
这是一个插曲,李政道虽心有不快,但很快被诺奖的荣耀冲淡。而不久后的一篇文章却让他们走向分裂——1962年5月12日出版的美国《纽约客》杂志上刊登了伯恩斯坦写的《宇称问题侧记》,记述李杨合作发现宇称不守恒的故事。
风波由此而起。
当时,李政道已经回到普林斯顿高等研究院。四月他收到伯恩斯坦文章的校样,没作什么修改。可是杨振宁却提出了许多意见。他说,文章里有“某些令人痛苦的地方”,要和李政道讨论。
杨振宁提出,文章中的某些地方,他希望名字写在李政道之前,另外,他夫人杜致礼的名字也要放在秦惠莙之前,因为杜致礼年长一岁。第二天,杨振宁到李政道家里提出,凡是文章里提到“李和杨写了”的地方都要加一个注,说明是出于字母排序的习惯。
对杨振宁的这些要求,李政道觉得太无聊。当天晚上,杨又打来电话,说那些注或许可以不加,但文章里都要写成“杨和李”。
李政道感到失望,只好建议他们今后不再合作。杨振宁随即变得十分激动,开始哭起来,说他是非常愿意继续合作的。但李政道感到无可奈何。最后他们都同意暂停合作。
当年11月,李政道向奥本海默递交了辞职书。奥本海默对此感到非常遗憾,他尖锐地说:李政道应该不要再做高能物理,而杨振宁应该去看看精神医生。
各执一词
当然这只是李政道一方的表述,在《李政道传》中,作者季承也尽量引入杨振宁的表述,以求平衡。
杨振宁写于1982年,于1983年出版的《文集》里,在《初识李政道》一文里写道:“他才华出众,刻苦用功。我们相处得颇投机,很快就成了好朋友。费米做了他的学位论文导师,但他总是转而向我寻求指导。因此,在芝加哥的岁月里,事实上我倒成了他的物理老师。”
在《和李政道的最后的合作》一文的后记里,杨振宁对两人的合作做了总结:“我对他就像一位兄长。在粒子物理和统计力学领域里,我在1950年代初就已经成了名。我们的合作关系中,我是资深的一方。敏锐地警觉到不应该挡住他的道,我便有意识地往后靠,尽量在事业上扶持他,同时,在公开场合对我们合作关系的实质严格地保持缄默。”
在写于1982年的《获诺贝尔奖的论文产生经过》一文后记里,杨振宁的版本与李政道截然不同:“我们的讨论集中在θ-τ之谜上面。在一个节骨眼上,我想到了,应该把产生过程的对称性同衰变过程分离开来。于是,如果人们假设宇称只在强作用中守恒,在弱作用中则不然,那么θ和τ是同一个粒子且自旋、宇称为0-(这一点是由强作用推断出的)的结论就不会遇到困难。李政道先是反对这种观点。我力图说服他,后来他同意了我的意见。”
2003年7月李政道曾公开发表一封信,“我和杨振宁的分裂,无疑是中华民族的一个很大的悲剧,但它是事实,无法回避。”同时对真相作了公开说明,“我和杨振宁争论的主要焦点是:在1956年我们合作发表,1957年获得诺贝尔奖的论文中,有关宇称不守恒的思想突破是谁首先提出来的。”
而杨振宁也曾引用苏东坡与其弟诗“与君世世为兄弟,又结来生不了因”,来表达他对苏轼兄弟情谊的羡慕,他说:“很遗憾,我和李政道没能做到这点。”
无法弥合的裂痕
2005年,杨振宁在接受电视采访时,谈及与李政道的关系,他表示:“这是一个悲剧,这个悲剧的根源非常复杂,不是一句话、两句话所能够解释的,更不是我今天应该在摄影机的面前所讨论的,我想这个问题我们两个人身后一定会有人研究的。”
当记者表示“我们中国有句老话‘相逢一笑泯恩仇’,我相信所有中国人都希望看到你们和好”时,杨振宁回答:“对,这也是我现在决定,我公开地在生前不再在这方面讨论这个问题的道理,是因为大家很显然、很自然地都希望我们和好,可是我们没法再和好,所以在这情形,最好的就是不再讨论。”
超越个人恩怨的科学遗产
抛开个人恩怨,杨振宁和李政道的科学成就都是不可磨灭的。杨振宁对物理学的贡献远比公众了解得多。诺贝尔物理学奖颁发100多年了,得主近200位,即使在这些诺贝尔获奖者中,杨振宁也是出类拔萃的。
宇称不守恒仅仅是杨振宁重大成果中的一项。他的另外一项成果,杨-米尔斯规范场论,在物理学界的影响还更加深远。
1994年,美国富兰克林学会向杨振宁颁发“波尔奖”,更是把他的成果与 “牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦” 相提并论:“作为20世纪人类智慧的杰作之一,这个理论解释了亚原子粒子的相互作用,在过去的40年里重新定义了物理学的发展。这个理论模型,已经排列在牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦的工作之列,并会对未来几代人产生相类似的影响。”
杨振宁身居海外多年,但始终心系祖国。自1999年起,杨振宁任清华大学教授,亲自募集资金创立了清华大学高等研究中心基金会,用于人才引进和学科建设。
回到清华之后,杨振宁把高等研究院的发展作为自己的新事业。他将自己的人生比喻为 “一个圆” ,从清华园出发,历经了世界舞台,最终归根故土。
李政道和杨振宁之间的恩怨,其影响远远超出了个人范畴,延伸到了日后中国基础学科的发展。然而,尽管他们之间存在着个人矛盾,但他们对科学做出的贡献将永远闪耀在人类知识的星空中。
作为中国科学界的两位巨擘,他们的合作与竞争,友谊与决裂,都已成为科学史的一部分,供后人研究和评说。


