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2024-10-21追念李政道教授
514 期
Author 作者
劉源俊/東吳大學名譽教授、臺北市科學出版事業基金會董事長。
▲ 1957 年,李政道獲得諾貝爾物理學獎。
(Nobel foundation, public domain, Wikimedia Commons)
與楊振寧一同獲得諾貝爾物理學獎的李政道先生,於今(2024)年8月4日凌晨於美國逝世,享耆壽97足歲。李政道於1950年獲得芝加哥大學博士學位, 隨後在柏克萊加州大學(University of California, Berkeley)與普林斯頓高等研究院(Institute for Advanced Study)從事研究。1953年李政道被聘為哥倫比亞大學(Columbia University)助理教授;三年後晉升為教授,他當時才30歲,是該校最年輕的教授。他的主要研究領域是量子場論、基本粒子理論、核物理、統計力學、流體力學、天文物理等。1956年10月,李政道和大他四歲的楊振寧在《物理學評論》(Physical Review)期刊聯袂發表論文,質疑弱交互作用中的奇偶性守恆(conservation of parity)問題(案:parity通常譯作「宇稱」)。此說在翌年初獲得吳健雄實驗的明確驗證,乃引起轟動,當年(1957年)就獲得了諾貝爾物理學獎。獲獎時,李政道、楊振寧兩人都還保有中華民國國籍。
李政道、楊振寧當時獲得諾貝爾物理學獎的消息,鼓舞了在臺灣的整代學子,許多人從少年時期就決定以研習物理為終身志向。筆者於1957年8月下旬升上初中二年級,剛開始學「理化」正對無礙上拋與無礙下落的時間相同感到興趣,10月底就傳來李政道、楊振寧獲獎的消息。當時教物理的唐玉聲老師就鼓勵筆者將來學習物理。在筆者高中畢業的1962年,建國中學第一名的顏晃徹破天荒地選擇保送臺灣大學物理學系,而非醫科;當年各中學的許多優秀學子也都進了臺大物理學系。到1963年,大學聯考甲組的榜首首次進入臺大物理學系,逼得醫科掛不住了,乃改參加丙組招生。此一「物理第一」的局面持續了大約有十年之久,才被電機「打敗」。
▲李政道攝於研究室。(王垂林提供)
筆者於1967學年進入哥倫比亞大學攻讀物理學博士學位,有幸於第二學期(1968年2月)修習李政道首次開授的「Statistical Mechanics」課(每週上課兩次,各75分鐘,4.5學分)。當時李政道正逢盛年(41歲),這門課講得十分精采──準備充分且條理清晰。他自己說,上課前必將所有教材全部推導一遍;課結束時,學生全場起立鼓掌喝采。多年後他在中國大陸重講,上海科學技術出版社在2006年幫他出版了《李政道講義:統計力學》一書。
1969年9月,筆者又有機會旁聽了李政道首次開授的「Particle Physics」,這門課的講述內容也成為後來他於1981年出版的《Particle Physics and Introduction to Field Theory》,以及2006年出版的《李政道講義:粒子物理與場論》的藍本。筆者記得的很清楚,李政道在最後一節課講到基礎物理學的重要;他在黑板上畫了一個倒三角形的簡圖,說:「如果最底層的基礎改變,上層結構都得跟著改。」
但說實在話,我們研究生當時都很怕跟李政道教授接觸,因為他實在是太「brilliant」了,和他說話會顯得自己「foolish」,何必呢?當時就聽說有研究生想找李政道當指導教授,他嫌人家年紀稍大,說:「就好像錄音帶已經錄了些雜七雜八的東西,必須洗掉重錄,多費事!」筆者雖然屬於「理論組」,但從沒敢跟李政道教授講幾句話。
1969年9月,林孝信帶著《科學月刊》第零期試刊號「東遊」,到處「化緣」,23日到了紐約。他在筆者住處打地鋪時,就問李政道不是在哥倫比亞大學嗎?要去求見李政道。筆者不便拒絕,乃在次日上午與李政道的秘書Irene約時間,下午硬著頭皮陪林孝信去敲李政道在Pupin Hall八樓研究室的門。林孝信一開始就滔滔不絕,宣講為臺灣辦一份科學刊物的重要。講到最後,李政道坐到辦公桌前,打開抽屜拿出一本支票簿,簽了張美金50元的支票。我親眼目睹林孝信「精誠所至,金石為開」的這一幕,也見證李政道曾經貢獻過《科學月刊》。
中國大陸自1979年後「改革開放」,李政道與大陸物理學界合作創立推動了CUSPEA(China-U.S. Physics Examination and Application,中美聯合培養物理類研究生計畫),選拔派遣學生到美國攻讀大學。李政道與他的夫人秦惠䇹於1979∼1989年間曾辛勤撰寫大量的介紹信,助成九百多位通過該考試的青年留學美國或加拿大。此外,他還建議中國大陸建立博士後流動站制度、成立國家自然科學基金委員會、設立中國高等科學技術中心、成立北京近代物理中心等,均獲採納。總之,他重視基礎科學,對中國大陸近年基礎科學的人才培育與發展貢獻卓著。此外,他在晚年還推動科學與藝術的合作,促進科學家與藝術家間之交流。
上海交通大學於2014年12月28日落成李政道圖書館,由實體圖書館和「李政道數位資源中心」兩大部分組成,實現了包括圖書館、檔案館、博物館、科技館和藝術館在內的「五館合一」的功能定位。該圖書館面積達6,500平方公尺:地下一層為報告廳;地上第一層和第二層的部分區域為展廳,在「以天之語,解物之道」的陳展主題下,共分為「問道」、「悟道」、「傳道」和「超弦」四個展區。第二層和第三層設有270個閱覽座位;三樓另設有書架區、畫架區、諾貝爾角、科普區、李政道藏書房和赤子情等多個區域;第四層為李政道先生辦公室、CUSPEA之家和特藏書庫,藏有各類李政道捐贈的珍貴檔案藏品共九萬餘件。
至於他與臺灣物理學界的關係,則必須提到美國高能物理學界預計在德州興建的「超導超級對撞機」(Superconducting Super Collider, SSC)這件事。當時李政道熱心支持興建,積極到大陸與臺灣募資。1992年間,他先說服時任中央研究院院長的吳大猷。之後國科會受吳院長之請,決定斥資5,000萬美元參與,希藉此機會培訓我國高能物理實驗人才,並加入其中探測器的研製。7月20日報載該計畫已獲行政院院長郝柏村首肯,於是引起軒然大波。筆者先於7月26日的《聯合報.科學專刊》撰寫〈五千萬美元背後 基礎科學與物理政治〉發難,其後江才健在《中國時報》報導:袁家騮、吳健雄、李遠哲、丁肇中、鄧昌黎五位院士聯名致函吳大猷院長,表達對中研院參加此一大型計畫的決策過程不滿(竟然在才開過的院士會議中並無討論)。
當時在輿論界質疑我方參與SSC的主力是江才健與筆者兩人,《科技報導》曾刊登多篇質疑的文章與有關座談會的紀錄。兩人還於1993年3月16日早請見立委丁守中,提供他兩千多字的質詢稿及附件(他於19日在立法院院會中質詢)。筆者當時的說法是「李政道不以正道,吳大猷無大理由。」為此,當時擔任中研院副院長的李崇道曾於3月17日傍晚邀筆者與李政道三人在他家敘談;但當天時間短暫,僅止於寒暄,並未觸及「正事」。過程不必在此細述,總之,隔年2月底連戰取代郝柏村當行政院長後,事情急轉直下,3月底該案黯然落幕。接著在1993年裡,李崇道與吳大猷相繼辭去中研院的職務;而後來美國方面經評估,終放棄了SSC計畫。整起事件非常戲劇化。
關於李政道與楊振寧起先密切合作,1962年後又決裂一事,學界觀點紛紜,例如筆者與江才健的看法就不一樣。筆者一向就事論事,且藉此機會表示看法:第一、李政道、楊振寧失和之事,或牽涉到「瑜亮情節」;但無論原因為何,終究是一場悲劇,學界應該檢討並避免。第二、楊振寧在「規範場論」方面的貢獻卓著;他在理論物理學界的地位高於李政道,當無疑義。第三、李政道對於基礎科學人才培育方面的貢獻,有不可磨滅的巨大貢獻。第四、關於李政道、楊振寧獲得1957年諾貝爾獎的這件事,則李政道的貢獻無疑高過於楊振寧。
何以如是說?首先,最早關於奇偶性可能不守恆的討論是在哥倫比亞大學的李政道研究室裡進行,由李政道先提起懷疑。其次,他倆獲得諾貝爾獎的關鍵乃在於實驗的支持,而兩項重要的實驗──吳健雄的Co-60β衰變,以及加溫(Richard Garwin)、萊德曼(Leon Lederman)、萬里奇(Marcel Weinrich)的緲子衰變,皆是由哥倫比亞大學物理學系研究者做出, 他們都提到李政道而沒說到楊振寧。基本上, 楊振寧的屬性是「理論物理學家」(theoretical physicist),李政道的屬性則是重視理論與實驗相配合的「物理學家」(physicist)。
去(2023)年,筆者參訪了位於上海交通大學閔行校區的「李政道圖書館」,10月18日上午有幸接受該館的錄影訪問,述說對李政道教授的認識。訪問人陳煦蔚說,筆者是第一位接受訪問的、上過他課的學生,訪談中筆者也提到了當年的筆記(筆者當年曾認真做筆記,還加上自己的評論與感想,附有他出的習題及我的解答)。乃於11月託清華大學的職員趁便帶了過去,捐贈給該圖書館(自己保留掃描的PDF檔)。
最後,筆者在此簡要概括李政道教授最為出色的行誼:
稟賦特異,質疑弱交作用之左右對稱 影響深遠;
經歷傳奇,致力基礎科學之菁英培植 功德高超。
▼ 1994 年8 月3 日,李政道到義大利西西里島的 Ettore Majorana Centre 參加「International Conference on the Histo~ics」,以 「Physics from Past to Future為題作「Closing Speech」。圖中可見吳健雄、丁肇中與朱經武。(作者提供)