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缅怀物理巨匠李政道:教科书中的传奇人生

李政道先生逝世

奥运的喧嚣中,一条沉重的消息传来:诺贝尔物理学奖获得者李政道先生逝世,享年98岁。

悼念李政道先生

全球媒体纷纷发文缅怀这位物理学巨匠,无数网友自发哀悼,表达对先生的敬意和怀念。

网友留言悼念

李政道先生与杨振宁先生,是物理学界教科书级的泰斗。他31岁荣获诺贝尔物理学奖,提出的“宇称不守恒”理论颠覆了当时的物理学界,是哥伦比亚大学两百多年历史上最年轻的正教授。先生还心系祖国,提议开创少年班,为中国培养了大批物理学人才。
这些辉煌成就,背后是李政道先生六十多年如一日的奉献。
1926年,李政道先生出生于上海一个书香世家。他自幼便展现出在数学、物理方面的天赋。

李政道先生旧照

先生的求学之路充满了艰辛。时局动荡,他辗转各地,小学、中学都未能完整读完。在浙大求学期间,先生险些投笔从戎,好在恩师束星北力劝,认为“全中国有那么多青年,谁都可以去当兵,唯独你李政道不可以”。
在恩师的推荐下,李政道先生转入西南联大,师从另一位物理学大师吴大猷先生。

李政道先生与恩师吴大猷

1946年,吴大猷先生带着李政道前往美国。当时,年仅20岁的李政道甚至还未大学毕业,但他凭借过人的才华,获得了芝加哥大学的入学资格和奖学金,并于次年成为物理学“教父”费米门下的博士研究生。也正是在芝加哥大学,他与杨振宁先生结识。
博士毕业后,李政道先生追随杨振宁先生的脚步,来到普林斯顿高等研究院工作。也正是在这里,他们开启了那段短暂而举世瞩目的合作。

李政道与杨振宁在普林斯顿

初出茅庐的李政道先生,在入职当年秋天便与杨振宁先生合作发表了一篇关于统计力学的论文,引起了爱因斯坦的关注。据说,爱因斯坦曾亲口表示对他们的研究很感兴趣,并与他们进行了长时间的交流。
事实证明,大师的眼光的确独到。
1956年,杨振宁先生和李政道先生在深入研究后,在美国《物理评论》上联合发表论文,提出了“宇称不守恒”的假说。

宇称不守恒理论

“宇称不守恒”理论在当时可谓是颠覆性的认知。在此之前,科学家们一直认为“宇称守恒”,即一个粒子和它的镜像性质完全相同。
而李政道先生和杨振宁先生的论文却指出,在弱相互作用的环境下,粒子和粒子镜像的运动规律并不一定相同,就像我们的左手和右手、左脚和右脚,运动机制也不尽相同。

宇称不守恒示意图

起初,科学界对这一假设持谨慎态度,即使李政道和杨振宁提供了具有相同特征但衰变方式不同的“ θ - τ ” 粒子的证据,许多人仍将其视为例外。

直到次年,物理学家吴健雄通过钴 60 实验直接验证了“宇称不守恒”,从而证实了这一假设。

费米认为,有了宇称不守恒定律,当外星人来到地球时,人类可以用 β 衰变实验 -239 向它们解释手性。我们可以约定放射出的电子的自旋方向为“左”。

费曼还说,如果外星人理解了我们的意图,并在握手时错误地伸出左手,那么我们必须小心,因为他们可能是反物质构成的。

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李政道和杨振宁因此荣获当年的诺贝尔物理学奖,当时的李政道仅 31 岁,成为二战后最年轻的诺奖得主。

在现在看来,这个奖项的重量几乎是博士毕业后工作两三年的青年才俊所能获得的最高荣誉了。

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他在与杨振宁合作期间,关于排名前后的争议一直存在,而诺奖更是火上浇油,最终导致二人分道扬镳。

从现在的角度来看,关于谁更有道理,已经没有争论的必要了。

正如李政道在《破缺的宇称》中所说,“宇称不守恒是物理学界那一代人的成果,他们都只是众多参与者中的两个。”

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李政道在科学界的贡献不容忽视。

除诺贝尔奖外,他还获得了阿尔伯特·爱因斯坦奖、伽利略奖章、纽约科学院奖等众多荣誉。

如果说李政道的前半生是个人在物理研究领域的闪耀,那么他的后半生则很大程度上贡献给了教育事业

上世纪七十年代后,李政道多次回国讲学,并努力反哺国内的学术研究。

他提出在中科大设立少年班、建立博士后制度、力推国家自然科学基金的成立,并主持了中美联合招考物理研究生项目 (CUSPEA) 。

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以中科大少年班为例,已培养出 5 名院士,约 90% 的毕业生进入国内外教育科研机构。(2018 年数据

CUSPEA 项目在出国留学途径十分匮乏的年代为中国学生提供了考试深造的机会,在此之前,在公派之外,赴海外深造只能依靠家境优势。而有了 CUSPEA 项目,学生可以通过考试顺利留学。

在当时中国学生的眼中,这个途径甚至称得上是留学的“华山一条道”。

即使在远超退休年龄的时候,李政道仍不忘学术。2010 年左右,年逾八旬的他活跃在学术一线,两年发表了七篇论文。

2014 年,李政道图书馆在上海交大落成,李政道通过视频连线致辞,将毕生收藏的科学文献资料、研究手稿等全部捐赠,其中甚至包括诺贝尔奖金牌的原件。

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近几年,有关李政道的新闻报道逐渐减少。

无论是学术成就还是教育贡献,李政道都堪称一位卓越的科学家、一位称职的导师。

本文仅是李政道人生的一个片段,正如历史上许多伟人,我们随手翻过的一页,可能是他们波澜壮阔的一生。

安息吧。

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