2020年11月15日下午,清华学堂叶企孙物理班在科学馆举办了“杨振宁先生谈如何选择研究领域和课题”报告会。会议由物理班首席教授朱邦芬院士主持,物理系系主任王亚愚,吴国祯、吴念乐、朱嘉麟、徐湛、朱胜江、倪军、葛惟昆、李师群,高等研究院李家强等老师以及物理班全体学生参加,加上闻讯而来的学生共一百二十余人,会场走道、门边都被站满,大家情绪高昂,气氛倍显热烈。
杨振宁先生会前到达科学馆,与会师生在科学馆大门前热烈欢迎,并合影留念。98岁高龄的杨先生精神矍铄,在师生热烈掌声中步入科学馆104教室。
朱邦芬院士首先致辞,他动情地说,清华学堂叶企孙物理班从开始成立就得到了杨振宁先生的关心和大力支持,在2010年开班仪式上杨先生对同学们寄予厚望并与同学们约定10年以后共庆成长。2014年杨先生又一次与学堂班师生面对面座谈,结合自己70余年的治学经验,鼓励同学们在了解自身兴趣和能力的基础上,注重具体问题的解决,把基础做扎实。2018年,在纪念清华学堂物理班成立10周年、清华数理基科班启动20周年时,杨振宁先生再一次对清华学子谆谆教导,寄予厚望。
朱邦芬院士说,清华学堂物理班的一个核心理念是努力营造一个良好的学术环境,让有潜质的优秀同学容易脱颖而出,为此要求同学们在校期间主动学习、主动研究,而这种主动性来自于对物理学的强烈兴趣和使命感;离开学校以后研究基础科学的主动性和持续努力,除了志趣外,还与选择合适的研究领域有关。杨先生在西南联大求学时,在导师的指引下,进入了对称原理和统计力学的研究领域,思考想过很多问题,做过十分有价值的探索;1948年他去芝加哥大学读博士,曾尝试从事实验研究,自己也提出了4个有重大意义的研究课题,经过锲而不舍的研究,最终做出巨大贡献。杨先生的认识与经验,对广大同学和教师将很有帮助,因此特别邀请杨先生谈谈如何选择研究领域和研究课题。
在热烈的掌声中杨振宁先生从自己在西南联大求学的经历说起。他回忆道,在恩师吴大猷教授和王竹溪教授的引导下,他接触了群论和量子物理,幸运地进入了对称原理和统计力学的新领域,才有了后来的成就。
他强调,在一个新的领域刚开始时,进入研究最有希望出成果。他认为, 20世纪初物理学的狭义相对论、广义相对论和量子力学三大革命,大大地影响了整个世纪的科技发展,从而带来全球经济的巨大增长;物理学今天的进步有起有伏,但二、三十年内看不出会有革命性的原则性的发展,反而应用领域会大有作为,新的实验办法、新的材料、新的仪器的研究会有大大的发展空间。
关于怎样去考虑向哪个方向走,杨先生劝勉同学们首先要了解自己的兴趣和能力,培养自己的兴趣和能力的有效途径是多读书,多看与学术有关的的杂志(例如美国的“Physics Today”,中国的“物理”),随时扩充自己的兴趣。杨先生还用父亲当年引导自己看数学大师传记(“Men of Mathematics”)的往事,启发同学们读一些科学家的传记,增强自己的科学兴趣。
关于学习方法,杨先生以自己在西南联大时与同窗好友黄昆、张守廉争论量子力学中的“测量”的意义的故事,指出多跟同学辩论是最好的学习方法,中外的教师莫不如此认识。最后杨先生劝导同学们应该把英文学好,读、说、写英文的能力都要好,因为英文从二战后已成为科学界的最主要的文字了,杨先生说自己也是经过几次集中精力练习才做到的。
在交流环节,现场学生踊跃提问,从自己关心的学术方向问题、物理学的发展前景到美中关系对科学技术交流的影响等一系列问题向杨先生请教。由于会场较大,杨先生听力欠佳,由朱邦芬教授在耳边转述,杨先生兴致勃勃为同学们答疑解惑,回答了许多问题,教室不时爆发出同学们的爽朗笑声。
一位同学问,鉴于当前中美发生摩擦,对我们未来做科研的选择产生影响,希望杨先生以自己过去的经验提一些建议。杨先生指出,二战前美国的研究生是去欧洲求学,如拉比、奥本海默等,二战后随着费曼、施温格等科学新秀的出现和经济实力的崛起,科学的领导权才从欧洲“夺过来”。上世纪80年代中国改革开放后,很多大陆的研究生赴美读博士,中美合作比较好,现在美国一些重要的研究型大学都有很多中国学者做教授。杨先生认为,中美关系的基本面仍然是竞争,有两个基本因素使得中国比美国厉害,一是中国将集体放在个人上面,美国正相反;二是中国共产党组织能力强。现在这个病毒的情况就是体现。中美间的竞争会继续下去,没法回到十几、二十年前。虽然美国的科学家还是比较公正的,但中美科学教育交流不得不受影响,结论是去美念博士的比例会减少。
有同学问到不同的领域的发展主要取决于什么?杨先生很认真的说,不同领域的发展,讨论这个问题应采取放开的态度。中外都有一些人,自己做什么,就觉得这就是要发展的方向,应该把眼光放远一点。
还有学生问,若把物理公式罗列成某种形式,有否可能类似元素周期表那样得到新的公式?杨先生回答说没有这样简单,粒子物理研究有一段时间新的粒子不断发现,有不少博士生涌入,关注这样那样的粒子。那时他做了一件非常聪明的事,不去问一个个具体的粒子,而是去思考它们的相互作用有没有普遍的原则。杨先生进一步说,也不是新的知识扩充都能成功。他做学生时有一次产生了一个自以为很妙的想法,急忙去向费米讲,费米耐心听后叫他回去再想想,把它写出来。回去又深入想一想后,觉得不太正确就此作罢,但从这件事他向费米学到了怎么指导研究生,那就是耐心听学生讲,尊重学生。
▲ 杨振宁先生与学堂班新生亲切交谈
杨先生引经据典,讲到量子力学刚开始发展时,多数理论物理学家还用的是19世纪的数学,不熟悉与量子数密切有关的群论,不喜欢这种新的数学,甚至叫“群论害虫”,新的数学的引入受到抗拒,后来才有改变。其它事物也有相同特点。杨先生科学视角广博,讲到世界上的国家都有他们的传统,影响对科学研究的态度,例如德国人就喜欢追问逻辑的问题。但传统对科学研究的影响是个没有定论的问题,不同的时代和情况,难说哪样一定好。
最后有学生问:选择一个领域时,是遵从时代的背景还是个人的兴趣?杨先生回答:要问我的话,我觉得第一是遵从自己的兴趣和能力,其次才问大的方向。世界上能做的事很多。
报告座谈会进行了了近一个半小时,杨先生始终侃侃而谈,思维清晰,结束时候师生意犹未尽,一直沉浸在科学思维的熏陶中。
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