朱邦芬：回归后杨振宁先生所做的五项贡献(3)

　　杨先生十分关心中国一些重大的科学工程以及科技政策，经常就此发表自己的意见。他的意见从来不为自己或小集团谋取任何私利，一心只是为了中国的科技发展。1990 年代末，他独具慧眼，建议中国研制X 射线自由电子激光器，为此多次上书。2017 年1 月在中国科学院大连化学物理研究所建成了世界上第一座工作在20—100 nm范围的全相干自由电子激光，还正在上海应用物理研究所试运转一项软X 射线自由电子激光，且同步发展更大规模的高重复频率的超导加速器驱动的硬X 射线自由电子激光。中国的自由电子激光事业在杨先生的推动下向前迈出了一大步（图2）。最近杨先生关于中国建造超级大对撞机争议的见解，不管持有什么立场，毫无疑问，都可以看到杨先生热爱中国、一心为中国人民的赤子之心。杨先生以他的学术成就和声誉，在科学界所起的引领作用非常显著。

　　2 老骥伏枥的物理学家

　　杨振宁先生90 岁生日时，清华大学送他的礼物是一块黑色的立方体（图3），上面刻有杨先生最喜欢的杜甫名句——“文章千古事、得失寸心知”，四个侧面分别是他在场论、粒子物理、统计物理和凝聚态物理这四个领域的13 项重大贡献。这些贡献都是他在回归以前做出的。定居清华园时杨先生已年过八旬，但他还是倾力而为，拼搏在研究第一线。图4 是他回归后发表的、以清华大学为作者单位的27 篇SCI 收录的文章目录。这些文章可以分为两类，一类是纯物理研究文章，一类是有关物理学史、物理学概念诠释的研究文章。此外，他还出版了两本著作和一大批中文学术论文。

　　对于物理研究选题，杨先生根据自己的经验提出了两条原则：“要找与现象有直接简单关系的题目，或与物理基本结构有直接简单关系的题目”“把问题扩大往往会引导出好的新发展方向”。这两条原则对于研究生和研究工作者选题具有很好的指导意义。耄耋之年的杨振宁仍然依循这个“直接简单关系”的原则，来决定自己的研究题目。回到清华后，他的物理学研究主要在统计物理领域进行，这一方面是因为统计物理始终是他最喜欢的一个领域，与他对数学之美的欣赏和对物理之美的追求相洽；另一方面的原因是进入本世纪后，随着激光冷却技术的进展，冷原子物理学成为物理学研究的一个最活跃的重要前沿，而杨先生早先在统计物理上的一些重要理论预言得到了实验证实，而有实验配合，理论研究当然更有动力。杨先生回归后的统计物理研究是在两个物理结构直接简单的理想化模型上开展的：稀薄玻色硬球系统和一维具有δ函数排斥作用的多粒子系统（属于他的13 项物理学重大贡献中的2项）。1950 年代中期，出于对液氦超流的兴趣，杨振宁与合作者完成了一系列关于稀薄硬球玻色子多体系统的论文。他们分别用双碰撞方法和赝势法得到了相同的基态能量，其中最令人惊讶的是著名的基态能量修正与密度的平方根成正比的修正项，即

　　当时无法得到实验验证。50 年后，这个修正项随着冷原子物理学的发展而得到了实验证实。杨先生自己重新研究这个问题，用赝势方法将稀薄硬球玻色子多体系统从3 维分别推广到2 维、4 维和5维。

　　1969 年，杨振宁和他的弟弟杨振平将一维δ函数排斥势中的玻色子问题推进到有限温度。这是历史上首次得到的有相互作用的量子统计模型在有限温度（T >0）下的严格解。基于这个模型的结果也在冷原子系统中得到实验实现和验证，回归后，杨先生将其扩展到一维费米子系统，具有多个分量的粒子系统，推广到各种形式的束缚势，如一维谐波限制（harmonic trap）或其他限制（trap），排斥或有吸引力的δ函数势的作用，等等。这些推广并不是平庸的，有的具有相当难度，也都与冷原子物理研究紧密结合。

　　杨先生回到清华后，一共写了13 篇纯物理研究文章，这些文章中多篇杨先生是唯一的作者，也有一些文章有合作者，一般是一个合作者，主要是马中骐。还有一些合作者帮杨先生做了一些计算，像香港中文大学的Wei B。 B。。这说明这些理论研究文章是杨先生亲自研究和推导的，不像现在很多人，从40、50 岁开始做老板，已不在科研一线做研究了。

　　回归后杨先生曾经向《物理评论快报》（PRL）投过一篇稿件，引起很不愉快的经历。第一位审稿人轻率地认为作者是与诺贝尔奖获得者同名的某位C N Yang，审稿极为马虎，似乎也完全忽视文章所研究系统存在受限势；第二位审稿人的意见是许多人常遇到的、无实质性批评内容的所谓“缺乏广泛兴趣”和“缺少新的物理”，加上编辑“明显傲慢自大和官僚化”的程式化答复，使得杨振宁这位PRL的创始人和多篇重要论文的作者，感到整个拒稿过程“funny and troubling”。为此，在杨振宁文集Selected Papers II With Commentaries 的附注中，杨先生原原本本地附上审稿人意见以及他与PRL 编辑的两轮通信，力求改变这一错误的趋向[4]。之后，他的科研文章主要投给中国物理学会所属的《中国物理快报》（CPL）上，以实际行动表达了杨先生的价值观念：一项学术成果的价值并不等价于发表刊物的影响因子。作为CPL的主编，我经常可以收到杨先生于晚上11—12 点发来的电子邮件，作为一个耄耋之年的科学家，杨先生的干劲与活力实在令人敬佩和惊叹！

　　3 致力于杰出人才培养的教育家