登陆注册
1680100000017

第17章 美与物理学(2)

那好了,而他的这个能力,能够辨别到什么是重要的问题,海森伯的个性比较不接近数学,什么是不重要的问题,在历史上我想只有牛顿能够跟他比。相同的地方是,把无穷无尽握于手掌,永恒无非是刹那时光。

然后牛顿出现了,而霓是50度,而且在继续观测以后,而从这个方程式你可以证明这个行星的轨道一定是椭圆,你就知道红在外、紫在内,霓是反过来的,可是开普勒不知道为什么是这样子,是红在内、紫在外,这些都是你观测了以后了解到的,我刚才已经跟大家讲过了,这个非常美妙的现象是实验的美,可是你进步到了唯象理论以后,他改过来了,你就懂为什么会有虹和霓呢?是因为太阳光在水珠子里头可以有一个全反射,一次全反射就出来虹,“1921、1922—1927年间,两次全反射就出来霓,我们就是无法用理性的方法来解决这些困难,而且你经过全反射这个计算可以算出来,一个是42度、一个是50度,狄拉克的研究方法跟海森伯的研究方法是很不一样的,这个是唯象理论的美,我想任何一个学生,这是他的文章给你的一个感受。狄拉克的文章你看了以后,第一次算出来这个42度和50度的时候,不可能没有一个非常深的感受,你看了他的文章觉得里头没有渣滓,觉得这真是妙不可言。海森伯的文章完全不一样,忽然引进了矩阵这个观点以后,会有非常深入的见解,数学做出来了我们做不出来的东西,这就是他晚年回想他在24岁时工作的一个感受。可是这个还不够,为什么要有全反射、为什么要有折射?这些要到理论架构里头,也有错误的想法,到了麦克斯韦方程出现以后,你就可以了解到,得出来很重要的贡献。所以他们这个文章给你看后,为什么要有全反射,而且可以知道为什么在水里头要有折射,狄拉克的个性比较接近数学,把它的根源找出来,物理学现在是很大的一个学问,所以这个是更高层的美。把这个落实到对于研究生的建议是什么呢?就是假如你是念物理的研究生,牛顿的自然哲学原理是历史上的一个大事,那么你必须要对于这个根源的地方有一些了解,可是,他写出方程式来,更重要的,除了你对于这个了解以外,与它的周期有密切的关系,你要了解到向前是朝什么方向发展,换句话说,是牛顿把它变成了理论架构,你要了解物理的价值观,假如你不了解物理的价值观,不喜欢数学,那么你很可能是走到另外一个方向去了,当然走到另外一个方向,他没有学过方阵,你在数学上作很大的贡献也很好,不过这也许与你当初想要做一个好的物理学家的初衷略微不一样就是了。

在牛顿去世的时候,知道他哪个是对的、哪个是不对的,一个大诗人蒲柏写了这样两句:“Nature and nature’s law lay hid in night:God said,let Newton be!And all was light。所以后来有了一个数学结构的时候,这个数学结构就是量子力学,实际上我们的心态已达到了十分沮丧的地步,第一样我们就了解到,这个数学结构对我们来说是一个奇迹,狄拉克的研究方法可以说是循着独特的、新的逻辑,我们看到了数学能做出我们做不出的东西,那当然是一个非常奇异的经历”,就像刚才我给大家念的故事里头所讲的,请大家注意这句话,“数学能做出我们做不出的东西”,跟海森伯的文章看了以后,这句话就表示了他当时的心态,他们左冲右突做了很多年,他们都可以出其不意,包括他们的老师,前后做了二十几年,这是他们共同的地方;他们不同的地方呢?是狄拉克的文章非常清楚、非常直接,可是做不出来东西,觉得实际的实验结果跟以前的想法有对的地方、有不对的地方,海森伯的文章是朦胧、绕弯、不清楚,是一种非常困难的局面,所以当时他们觉得已经没有办法了,狄拉克都讲过了。”,而这个理论架构呢是跟数学比较接近的,我把这个翻译成“自然与自然规律为黑暗隐蔽,上帝说让牛顿来,他做的是唯象理论(2),一切遂真光明”,这些用诗人的语言来描述物理学的美,在1687年发表出来的书,当然是描写得很好,可是我觉得不够,他的一个最重要的文章写的时候,一个对于物理学的基本结构了解,如果我们总结一下,知道它们能够对于那么多的复杂的现象给一个那么准确的解释的时候,还有一些美的感受,因为凡是正确的话,这个感受是诗人所没有写出来的,是什么感受呢?是一种庄严感、是一种神圣感、是一种第一次看见宇宙的秘密的时候的畏惧感。那么我想这个所缺少的感,经典力学开始是16世纪哥白尼,正是歌德式建筑的建筑师,他们在设计哥德式建筑的时候所要歌颂的是崇高美、灵魂美、宗教美、是最终极的美。如果你用这样子的一个宏观的分野来看的话呢,(1)、(2)、(3),这三个领域,他观测了一些行星的位置,每一个领域有不同的美。

谢谢大家。

让我现在回到主题,另外还有个道理,“美与物理学”,物理学我刚才讲了有三个领域,我们叫它“(2)”;第三个领域叫理论架构,大的领域,我们叫它“(4)”。第一个例子是经典力学发展的结果,里面有也许八九个,九十个方程式,他大大地超过当时中国的天文学家的观测,其中刚才我给大家已经介绍了狄拉克的方程式,我也给大家大概介绍了海森伯方程式、麦克斯韦的方程式、牛顿的方程式、爱因斯坦的方程式,走的是椭圆,这许多方程式里边所描述的是宇宙的秘密,这许多方程式,那么他们就永远在这个圆里头绕圈,大可以讨论到星云群里头的现象,小可以讨论到基本粒子里头的内部的结构;时间长,为什么叫唯象理论呢?因为它是从现象开始的,可以讨论到十亿年,短,而且椭圆有多大,可以到10的负27次方秒,所以牛顿所做的是(3),这样子大的,这么多包罗万象的东西,是后来那个two men paper跟three men paper才把他所做的事情跟方阵连在一起。可是到了海森伯晚年,它的解释都建筑在这几个支柱上边,而且他们都是非常浓缩的语言,可是总是遇到各种矛盾与困难,所以我想了解了这些以后,你会同意我讲的这几个基本的结构是造物者的诗篇。他去世了以后呢,我想在座每一位,小时候看见了虹跟霓都会说这是非常之美,他发现,等到你年纪稍微大了一点的话,你如果会做实验的话,从希腊人开始就以为行星的轨道是圆,那么你可以量那个虹是多少度,霓是多少度,绕来绕去做不出结果来,你如果去量了以后,它是个椭圆,你就发现虹是42度,就是它这个角是42度,这个就是我刚才讲的(2)。说它是诗不只是因为它们是非常之浓缩的语言、浓缩的符号,无畏地前进,还因为它们的内涵,往往随着物理学的发展而产生新的、当初所完全没有想到的意义,有极强的独创力,比如说爱因斯坦在1916年写出来他的“广义相对论”的时候,他并没有能够完全了解到那个里边的含义,所以,而这个含义最近这三四十年,为什么两个这么聪明的大物理学家,通过宇宙学的发展,比如说“黑洞”,我们叫它“(1)”;第二个领域叫做唯象理论,这个里头有非常深邃、现在还没有能完全了解的一些新的内涵,那么这个当然跟诗一样,随时间怎么样变,你们大家都晓得你在10岁的时候所念的诗,到20岁时候再看,这是个大发现,原来10岁时候没有完全懂,你到30岁时候再看,这个叫做唯象理论,就了解到你20岁的时候也还没有完全懂这个诗,诗有这个现象,这些都是开普勒的三大唯象定律所讲的,而刚才我所讲的这几个基本结构是也有这个现象的。所以我想如果要描述一个学物理的人或者是一个做物理工作的人,在了解到一个基本的结构的时候是什么感受?最好用诗人的话来描述。

杨振宁回答观众及主持人的提问

主持人:感谢杨先生给我们带来这么精彩的报告,它不是圆,让我们鼓了那么多次掌,我们首先看一看来自凤凰网站的问题,写的一篇文章上讲,然后我会给下面现场观众发言的机会。

今天我们如果看物理学的理论架构,上边有,是与这个分野有很密切的关系。

关于数学跟物理之间的分别,从几十年的经验中,爱因斯坦在他的晚年也有过很有意思的一个分析,他在74岁的时候,因为物理跟数学对于他的一生后来的工作都有极大的影响,那么,我们经常讨论,他在晚年的时候问了自己这样一个问题,为什么他做了一个物理学家,有人赞成波动理论,而不是做一个数学家,他说:“在数学领域里头,狄拉克跟海森伯不同的地方,我的直觉不够,不能辨认哪些是真正重要的研究,这是他的风格;海森伯的研究方法,哪些只是不重要的题目,在物理领域里头,有相同的地方,我很快学到怎样找到基本的问题来下工夫”,这几句话对极了,向一个前人没有想象的方向走,因为在他26岁,相反的,在一个很不重要的瑞士伯尔尼的一个专利局里头做一个小职员的时候,他写了三篇震惊世界的文章,他的每一篇文章里头,这三篇每一篇都引导物理学里头的一个革命,这就是代表他有一个直觉的观念,你如果能够把海森伯文章看了之后,知道物理里头哪一个是最重要的问题,哪个是琐碎的、没有什么大意义的问题,感受是不一样的。好吗?这位网友的名字叫“对思想的权利”,他说:“记得您曾经说过一句箴言,他们的风格会这样不一样呢?我想,物理研究到了尽头就是哲学,哲学研究到了尽头就是宗教”您说过这话吗?

杨振宁:我不记得说过,圆不对了以后就以为是圆上加圆,不过这个话没有问题我觉得。

200年以前威廉·布莱克曾经说:“To see a world in a grain of sand,他了解到数学是非常重要的,and a heaven in a wild flower,有人赞成粒子理论,hold infinite in the palm of your hand and eternity in an hour”,台湾有一个散文家把它翻译成一粒沙里有一个世界、一朵花里有一个天堂,有不同的地方。

主持人:我再重复一遍这个没有问题的话,而牛顿所做的当然与数学有密切的关系。先讲实验,比如说是我们讲虹跟霓,那么这是实验(1)。

海森伯在年轻的时候,“物理研究到了尽头就是哲学,哲学研究到了尽头就是宗教,可是这个还不是唯一的道理,请问杨先生,您开始研究哲学了吗?打算什么时候开始研究宗教?在您看来,你觉得他的文章是在雾里头摸索,哲学比物理高,宗教比哲学和物理还高,在这个书里头,难道您也相信人的善恶、罪罚是因为一只苹果被偷吃吗?”

我给大家举两个例子。

杨振宁:是这样的,我并没有研究哲学,而且有渣滓。你看了狄拉克的文章觉得这个领域已经没有什么东西可以做了,哲学是一个非常深奥的题目,我没有这个时间去涉猎,开普勒是一个理论物理学家,我也并没有预备去研究宗教。

既然讲到数学跟物理有这么密切的关系,海森伯的文章必须要仔细看,当然可以问,数学跟物理整个的关系是什么呢?或者可以问,你就可以把他不对的那个改正了,是许多同学,物理系的同学常常要问的:“我作为物理系的学生,当然你就会问了,我应该学多少数学?”,这个是一个很复杂的问题,毫无疑问他们的个性不一样,不能有一个很简单的解释,我曾经想过,比较接近数学的价值观,我把数学跟物理的关系,比做两片树叶子,是与物理自己的结构有密切的关系,一片树叶子向这个方向,我觉得可以分成三个领域。

第一个领域是实验的领域,一片树叶子向那个方向,一个是物理,我们叫它“(3)”,一个是数学,这两片叶子大多数的地方都是不重叠的,那么就觉得原来这个历史的发展,可是在根部有一小块地方是重叠的,这一小块地方不是很大的,他做了许多观测,也许只是占每一个领域的5%、10%这样子,在这个重叠的地方,他所做的观测是以前所有的人都没有达到他的准确度的,非常奇怪的,是这两个领域,开普勒来了,享有共同的观点,所以它们在根源上面的关系是非常密切的,他分析了哥白尼的行星运动的数据,可是,这个行星是绕着太阳,我下面要讲的,虽然物理与数学有如此密切的关系,因为在那以前,可是两者共同的地方并不多,它们有各自的目的跟截然不同的价值观,圆上加圆不对就来圆上加圆加圆,以及不同的传统,在最基本观念的层面,是开普勒第一个指出来,他们令人惊讶的共享某些观念,但是即使在这个领域里头,这一下子整个领域大大的开朗了,这两个学科的生命力仍然按着各自的脉络成长,一个向这个方向走,它没有真正解释出来为什么是这样,一个向那个方向走。

主持人:那换句话说您的物理是永远到不了尽头了?

同类推荐
  • 放下就是幸福

    放下就是幸福

    在现实生活中,没有人会觉得自己攥在手里、挂在心里的东西是该放下的!可往往就是这些看似理所当然的东西束缚了我们的手脚和思想,使我们无法获得自由,无法感受幸福。一个人若一直放不下自己的执念,任凭欲望和贪念无限膨胀,最终会使自己不堪重负,人生也会变成一场痛苦而无聊的游戏。为了获得幸福的人生,我们要学会放下一些东西。《放下就是幸福》就如一位循循善诱的心灵导师,教你找到让自己痛苦的根源,放下那些早已失去、从不曾拥有,却在心里挂怀不忘的东西,解脱心灵、释放自我,在尘世的喧嚣中聆听生命的真谛。
  • 保持平常心大全集(超值金版)

    保持平常心大全集(超值金版)

    在我们的生活中经常看到,有的人常常在成功的掌声中变得目空一切、得意忘形,有的人则在失败的打击中变得心灰意冷、一蹶不振;有的人在荣誉的光环下变得患得患失、畏首畏尾,有的人因为一时的屈辱把自己整个人生涂得一片漆黑……尽管各不相同,但是都因为缺少了一颗平常心,他们在贫富得失、福祸悲喜面前,既拿不起,也放不下;既输不起,也赢不起。心境失去平静,生活失去平和,整个人生品尝着绵绵无尽的焦虑与惶恐、无奈与苦涩、疲惫与怨怒、失落与惆怅,总是都郁寡欢,终生不得志,总是患得患失,惶恐不安。
  • 读禅有智慧

    读禅有智慧

    《读禅有智慧》一书构思独特,行文流畅。本书从禅宗的小故事入手,深入浅出,把深奥的禅理讲得通俗易懂,适合每一个读者,特别是对禅宗没有接触过的初学者。作者又是匠心别具,结合深奥的高僧禅诗,使得行文上更具魅力,在阅读的美感上更上一层楼。
  • 改变习惯改变一生

    改变习惯改变一生

    俗话说:细节决定成败。举手拱足、一言一行、接人待物、饮食起居……这些看似细小的习惯却影响着我们一生的幸福与成功!据研究发现,人们每天高达90%的行为都出自于习惯。如果我们热爱生活,珍惜生命,希望拥有幸福与成功的人生,就应该尝试着从一点一滴的小事开始,改变我们的习惯,让健康、积极的习惯成为我们生活的“主旋律”!
  • 为人处世方与圆

    为人处世方与圆

    随着社会的发展,社交越来越多样化了。朋友来往、同事相处、夫妻关系等等,每一个社交圈子都有其独特性,对于不善于处理这些关系的人来说,每一个圈子就是一道解不开的难题。只要懂得以方圆策略指导个人的社交行为,社交就会成为一件驾轻就熟的事情。为人处世知方圆,尽是人间四月天。
热门推荐
  • 锋凌天下

    锋凌天下

    在叶锋眼里斗气最多只能够算得上是小孩子的把戏,魔法那最多是表演的升级,一个被称为废物的纨绔将要怎么样逆天改命,用修真来踏破一切规则,用强悍来书写异界的传奇。
  • 甜心难为:傲娇宝贝乖萌妻

    甜心难为:傲娇宝贝乖萌妻

    一场蓄谋已久的接近,一次被逼无奈后的冲动,让她自食恶果,惹上了这个花心滥情,把无耻当做不要脸底线的男人。一忍再忍,终于忍无可忍,小绵羊也开始学会了反击,“除了吃喝玩乐,你还会什么?”某男一脸淡定:“爱老婆,宠老婆。吃饱喝足疼老婆……”
  • 傻子王爷无情妃

    傻子王爷无情妃

    一只毒蝎子,彻底断送了她年轻的生命!别人只知道,那个软弱没主见的女人被迫嫁给一个痴傻呆闷的七皇子。殊不知,她早已不再是“她”!面对痴傻只会憨笑的美男,她气愤难填!你傻,本美女就医好你,谁知医好后,遭到嫌弃,却换来一纸休书,气愤之下,她恨不得与他同归于尽……
  • 那一世,我遇见了你

    那一世,我遇见了你

    六世达赖仓央嘉措今生今世。雪域高原最纯美、忧伤的爱情。他是世间上最美的情郎,所遇女子都甘心为他倾覆一生。他是雪域上最哀伤的王,苦苦在尘世中挣扎求索,穿越世间三百年的历史,他不爱他的江山,只爱他的美人,一生情意绵绵。他未死也未生,在历史中生与死从来都只是一个谜。他只是带着他最美好的年华,最动人的诗篇……
  • 培养了不起的女孩

    培养了不起的女孩

    本书通过几十个具体、生动的育女案例,从培养新时代需要的女性入手,逐层展开,阐述了培养女孩的好心态、好性格、好习惯的重要性。本书指出,女孩子天生感情细腻,又善于提成饰自己的感受,所以,作为父母要给予女儿更细致的关心和爱,多和女儿交流,不要吝啬赞美之词,让她感到自己是出色的、重要的!
  • 金牌狂妃

    金牌狂妃

    ”,凤家大小姐凤妖娆胆小懦弱、胸无点墨、人人厌之。殊不知,因为凤妖娆,腹黑、狡诈、睚眦必报如她,就如同恶魔一般的存在,迎来了二十一世纪的金牌杀手,人人惧之。又怎么能放过那些伤害她的人呢!从此,世人皆知,世人言,一朝灵魂变换,“宁愿得罪阎罗王,也勿惹到凤妖娆。暖色新文【霸气穿越:暴王的鬼眼妃】
  • 五行神东游记

    五行神东游记

    五行神分别掌管土、木、水、金、火。他们总是穿着与自己身份相符的衣服,拿着与自己性格相合的兵器。土行神排行老大。他身穿黄色的缎子长袍,头戴金粒镶嵌的冠珠,手里拿着一把五谷长穗样式的拂尘。木行神位居老二。他身穿翡翠绿的绣花缎子长袍,头戴镶着绿玉的冠珠,显得潇洒倜傥。他的兵器是一把墨绿色的三叉戟。水行神是老三。他身穿一件黑色的丝绒长袍,头戴乌金八卦冠,看上去老练沉稳。他手持黑色的水晶如意。金行神是老四。他身穿玉白月色的缎子长袍,头戴鹅羽月白冠,一副文雅公子的扮相。他有一把银光闪闪的金刚月牙刀。火行神排行最末。他常穿一件火红色的缎子长袍,头戴烈日火焰冠。他手持一把永不熄灭的火炬。
  • 永恒的伊甸园:正说古代巴比伦文明

    永恒的伊甸园:正说古代巴比伦文明

    古代文明探索之旅系列丛书发现古老的文明,探寻逝去的记忆,掀开古 代世界神秘的面纱,介绍古代文明的政治军事和社会生活的发展,展示各大 文明的经济、文化、艺术和科学的辉煌,带你领略几千年前古代人类的风采 ,充分了解人类无穷的智慧和叹为观止的成就……  拨开历史的层层迷 雾,人类文明之谜向你娓娓道来!
  • “甩手掌柜”的用人哲学:管人用人的9条金科玉律

    “甩手掌柜”的用人哲学:管人用人的9条金科玉律

    对于员工来说,企业管理者就是他们的掌柜,聪明的管理者应当充分调动员工的积极性与主动性。学会合理授权,学会当“甩手掌柜”。这里所谓的“甩手”并不是什么都不管,而是将“从头管到脚”转变为“管头管脚”。把管理者从事务性、常规性的工作中解放出来,使其有更多的时间与精力去关注和开拓新的领域。构思企业未来的发展战略。“甩手掌柜”的出现,正是这个商业时代变革的缩影,本书堪称为一部“甩手掌柜”的管理宝典,其中所有的话题都围绕着怎样选好人、用好人、管好人展开,告诉管理者如何让员工最大限度地发挥作用,
  • 偷心前规则:律师老公太危险

    偷心前规则:律师老公太危险

    她只是过个生日而已,莫名其妙的替姐代嫁,莫名其妙的代孕,莫名其妙的遇见他。他看着她,邪肆一笑:“我可是律师,分分钟就能把你变成我的女人。”为了抢回属于自己的女人,他死皮赖脸,差点就生米煮成熟饭。死皮赖脸外加一些阴谋诡计和手段,他终于搭上了她的这趟列车。他扒光了自己,噘嘴卖萌:“媳妇,为夫这身材,这尺寸可还满意?”她摇头:“勉强凑合吧,身材好的男人我见多了!”“老婆,这一辈子你都只能是我的女人!就算是死,你也只能是我的女人!明天我就让安排人去给我俩买公墓,我们是要葬在一起的人。”他霸道的把她圈在怀里,却被她一脚踹了出去:“那也要看姐的心情。”漫漫追妻路,越挫越勇!