弗里曼·戴森的信让我们又一次看到了天才

2020-09-13 06:35:50

1979年,物理学家汉斯·比特在对弗里曼·戴森的第一本书“扰乱宇宙”的评论中评论道:“这是一位真正会写作的科学家。”戴森于周五去世,享年96岁,他曾是一名训练有素的数学家和理论物理学家,但作为一名作家,他成为大多数美国人最熟悉的身份。这本书是一本辛酸的散文集,其中一些出现在“纽约客”上,入围了国家图书奖;他接着又出版了10本书。二十五年来,他是“纽约书评”的定期撰稿人,撰写了一系列令人眼花缭乱的作者和主题-从丹尼尔·卡纳曼(Daniel Kahneman)到迈克尔·克莱顿(Michael Crichton),从加拉帕戈斯的历史到无限的概念。他的最后一篇文章是关于物理学家弗里茨·兹维基的“被遗弃的天才”,发表于他去世前六周。

即使按照物理学家的标准,戴森的思想也惊人地不受此时此刻的约束。前一刻,他还在钻研量子理论的奥秘,下一刻,他又在推测外星文明的后勤问题。在20世纪50年代,他带领团队开发了一种新型核反应堆,其中包括几个新颖的安全特性;不久之后,他正在设计一种由核弹推动的星际航天器。(他的计划因1963年的“有限禁止核试验条约”而泡汤。)。他的许多观点都很有洞察力,但也有一些有点古怪,比如他坚持认为对二氧化碳水平上升的担忧被夸大了。到最后,他是一个精神上的冒险家,与其说是打破传统,不如说是智力上的无畏和无情的好奇心。

我第一次见到戴森是在2001年1月。他在新泽西州普林斯顿的高等研究院(I.A.S.)向我打招呼,那时他已经在那里工作了近半个世纪。虽然戴森已年近七旬,但他精力充沛,一次跳上两个楼梯。我去那里是为我正在写的一本书采访他的,这本书讲述的是物理学家如何学会使用一种名为量子电动力学(Q.E.D.)的理论来计算基本粒子之间的微妙效应。戴森在20世纪40年代末的这些发展中发挥了关键作用,巩固和推动了另外三位物理学家-理查德·费曼(Richard Feynman)、朱利安·施温格(Julian Schwinger)和辛伊蒂罗·托莫纳加(Sin-Itiro Tomonaga)的见解。这三人后来因这项工作分享了诺贝尔奖,但正是戴森的贡献使Q.E.D.成为一个可行的理论。物理学家直接建立在戴森工作的基础上,已经能够以前所未有的精度对电子等粒子的行为做出理论预测。与超灵敏实验的结果相比,他们的答案只有万亿分之一。这就好比估算从中央公园的长凳到月球上某个特定陨石坑的距离,然后在一根头发的宽度内得到正确的答案。

那个一月的下午,戴森和蔼可亲地和我坐在一起,接受了两个小时的采访,回答了我关于量化宽松起源的问题--这一理论是如何在与学生和同事的合作中发展起来的。当我们快要结束时,我不好意思地问了一些更私人的问题。我最近看到一位同事的书中引用了戴森的一些信件:他在工作中最激动人心的一些时期写给父母和妹妹的信。我能看看吗?

当我大声说出问题的那一刻,我感到很尴尬。这感觉就像是要求读他童年的日记。但是,戴森毫不犹豫地从椅子上跳起来,拉开一些文件柜,拿出几个厚厚的文件夹,里面堆满了信件。更值得一提的是,他给我安排了一台复印机和一把他办公室的备用钥匙,这样我就可以复印整个收藏品。

我看的这些信件开始于1947年9月,也就是戴森在美国生活的第一个月。戴森出生于英国伯克郡,曾是一名数学神童,后来在剑桥大学学习。被战争打断后,他在皇家空军轰炸机司令部运筹科担任分析师,练习了自己的量化技能--他后来在“扰乱宇宙”一书中讲述了这段发人深省的经历。回到剑桥,他从数学转到物理,但很快就变得焦躁不安。他认为,这一领域真正令人兴奋的事情已经转移到了美国,因此,在英联邦奖学金的帮助下,他动身前往康奈尔大学攻读研究生课程。

从伊萨卡,他立即开始寄信回家。“昨天我坐火车来到这里,”那年秋天,他给“亲爱的家人”写道。“翻山越岭,登上壮观的利哈伊山谷是一次愉快的旅行。”他报告说,他的新房间“非常舒适,适合工作。不是为社交生活设计的,其实规定是“不准做饭、不准喝酒、不准带女人”,“学生食堂简直堆满了最好吃的东西,一天2块钱,我发胖应该没什么困难。”有时候戴斯

他的信件还记录了他与费曼不断加深的友谊-以及萌芽中的合作-费曼当时是康奈尔大学(Cornell)的一名年轻的物理学教授。这位著名的富有魅力的物理学家给戴森的印象是“一半是天才,一半是小丑,他让所有的物理学家和他们的孩子都被他那热情洋溢的活力逗乐了。”费曼仍在研究一种新的基于图表的Q.E.D.方法,但还没有就他的想法写下任何详细的描述。他对如何使用图表的描述给戴森留下的印象是零散和不精确的。

1948年6月,戴森和费曼一起驾车穿越全国时,戴森对费曼的新方法有了更多的了解-费曼去阿尔伯克基看望女朋友,戴森在去密歇根大学参加物理会议的途中参观了风景。戴森有一千六百英里的路程要向费曼请教。但他们关于电子的谈话在俄克拉何马城附近被打断,那里的洪水关闭了66号公路的部分路段,迫使他们离开了一个小镇的道路。其他滞留的旅行者已经订满了该地区所有的酒店房间,戴森开始紧张起来。

在那年夏天晚些时候给父母的一封手写信中,戴森描述了接下来发生的事情。“我们最终来到了费曼所说的‘潜水’,这是一家最便宜、最臭名昭著的酒店,走廊上贴着一张告示,上面写着‘这家酒店有了新的管理层,所以如果你喝醉了,你来错地方了。’”(在费曼后来的复述中,那是一家妓院;费曼强调戴森是一个“安静而有尊严的英国人”,因为房间里没有厕所,他太不自在,不敢在水槽里小便。)。对戴森来说,整个冒险就是一次“奥德赛”,可以和任何古老的故事相提并论。

从新墨西哥州的费曼出发后,戴森乘公交车前往安娜堡,在那里他听了施温格关于Q.E.D.的竞争对手的一系列讲座。几周后,戴森骑车返回东部,陷入了“一种半睡半醒的状态,就像坐了48个小时的公交车一样”。他开始“非常努力地思考物理学”,让施温格和费曼相互竞争的方法在他的脑海中打转。“渐渐地,我的思想变得更加连贯,还没等我知道自己在哪里,我就解决了这一年来一直在我脑海里的问题,那就是证明这两种理论的等价性。”

这是一个顿悟,改变了戴森的道路,也改变了整个物理学的道路。仅仅两年后,汉斯·比特就游说康奈尔大学的政府聘请戴森为全职教授。他简单地指出,“戴森先生的活动多种多样,到目前为止,他没有拿到博士学位”--就好像完成一篇论文是杂货单上的一项可能会被忽略的项目一样。在戴森的案例中,情况可能是这样的:他在26岁时得到了这份工作,当时他的名字没有博士学位。几年后,他被内务部引诱走了,在那里他的一个同事是阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)。

多年来,在我自己的研究完成很久之后,我发现自己又回到了戴森的信件中。现在,他们中的大多数都可以在他2018年出版的感人的文集“图案制造者:通过信件写的自传”(Maker Of Patterns:An Autobiography Through Letters)中找到,尽管我经常翻出那天在他办公室制作的一叠旧复印件,以感受20世纪40年代字体的直接性,以及头脑中不均匀、匆忙的线条。戴森理所当然地被誉为一位具有提取复杂性和激起好奇心的罕见技能的科学家,他找到了将混乱世界的混乱聚集成一个整洁秩序的方法。作为一名记者,他展示了自己是一位不同类型的思想家-随意的智慧,出人意料的认真,总是与我们人类存在的多个层面协调一致。他的散文向我们介绍了宏伟的思想;他的书信用细节丰富了我们。