宇称破缺下的吴、李、杨三重奏
杨振宁先生是一位杰出的理论物理学家, 他和李政道先生在很年轻的时候就大胆猜测,在弱相互作用中,宇称可能不守恒。吴健雄先生用实验证实了两位年轻人的猜测,使得两位一举成名。这凸显了物理学作为一门实证科学的特征:实验是检验理论的唯一标准。吴-李-杨 三位华人科学家的天合之作,在世界物理学史上,堪称典范,永远是华人的骄傲。
但有两点遗憾,其一是吴健雄先生没有分享到诺贝尔物理学奖;其二是后来李政道先生和杨振宁先生的不和。 我个人更欣赏李政道先生,因为他更谦逊和低调。他们两人有关优先权的争论,在我看来无关紧要。把这两点遗憾做一关联,我做一个大胆假设,如果当年诺贝尔物理奖评委们,那几位老腐朽,能够公允一点,让吴-李-杨 三位 分享这一荣誉,那之后 李-杨之间的 龃龉断不会发生!以吴的优雅,聪慧,豁达, 两位理论家在这位眼光犀利的实验大师面前,恐怕不敢为了论文署名的先后次序【1】而造次吧?
我们还可以用物理学本身打一个比方:吴-李-杨 三位一体: [♀♂♂], 好比是强力绑定的重子,寿,可比宇宙,而离开了吴,李-杨[♂♂] 就嬗变成了介子,弱力侵蚀之下,分崩离析是大概率之事。由此,也许我们谁也怪罪不得,此乃天意!李-杨揭露了上帝的一个不对称的隐秘,使其完美的形象破损,作为报复,上帝也一定要毁掉李-杨的情谊。 毕竟,上帝也不是完美的,更何况凡人!
我希望这个比喻,通过超越时空的量子纠缠,暗助于两位还健在的百岁物理学泰斗,在明察上帝的恶作剧之后,从内心里冰释前嫌,重拾兄弟之情谊。这样在物理学的历史上,将留下一个千古美谈:上帝左右手之对称可以破缺,而吴先生左右两位兄弟之关系可以重圆!
至于杨-米尔斯规范场,我认为并非杨和米尔斯的首创或绝唱。 杨振宁先生自己的回忆也承认,当他在伟大的Wolfgang Pauli 等大家面前介绍这个当时还不成熟的理论雏形时,Pauli 不客气地不停质问这个规范场的质量是什么?从哪里来? 杨回答不了, 难堪地想要回到坐席上去,还是主持人比较公道,打断了Puali,鼓励杨讲完。Pauli 1958年死后,人们在 Pauli 的笔记里,发现了同样的 规范场的 方程。Pauli 以对自己和别人严酷著称(不喜欢他的人说他喜欢 吹毛求疵),因而获得”物理学良心“的尊称。 他不愿意发表不成熟的理论。 这段”悬案“, 一直到1964 年 Peter Higgs 等在 处理 弱-电相互作用时,提出了规范场的质量产生机制后,才告一段落。
规范场的理论如果从1920 年代数学家 Hermann Weyl 的开创性工作算起,到1970年代末,强- 弱-电大统一的结局,历经了好几代数学家和物理学家的共同努力方修得正果【2】。如果把这些成就统统归于杨和米尔斯,或者按照国人的一厢情愿,干脆统统归于杨振宁先生一人名下,我认为这是对历史的不诚实,也会令杨振宁老先生情何以堪 ?!
在此祝愿老先生福如东海寿比南山,期盼他在不久的将来,看到“杨-米尔斯千禧年难题【2】”被解开,这样,老先生也有望亲眼见到引力和强- 弱-电大一统的不朽伟业大功告成! 这一天,也许就会发生在下一个 10 年 当中的任何一天。 可期!
附注:
【1】李-杨在其开创性论文上的署名。他们两位当时可能没有意识到,少年义气时的“兄弟情谊”,会因为这个“出场次序”而留下破裂的种子。
来源:Physical Review Journals (感谢使用许可 )
T.D. Lee 是 李政道先生的英文署名, C.N. YANG 是杨振宁先生的英文署名
【2】杨-米尔斯提出的这个物理问题, 后来“升华”为一个“纯粹”数学问题,是Clay 数学基金会悬赏捉拿的“千禧年大奖难题”之一。问题大概是要找到 规范场的数学形式和 (R4 上的)微分几何的关联并寻得某种精确解。如果这个身价百万美元的问题获一圆满解答,会提升我们对于规范场理论应用于强相互作用时,对场量子 mass gap 来源的认知(证明 mass gap >0)。期待看官当中有无畏挑战者,把这个难题推送到更高、更抽象的数学空间,使得这个难题在更高维度上化为“小菜一碟”,在老先生107岁 生日时,为他送上这份礼物!