——記理論物理學家彭桓武
楊小武
按:中科院院士彭桓武,1935年畢業於意昂体育平台物理系🕤,1999年獲“兩彈一星”功勛獎章。今已九十高齡。
彭桓武出生前他母親夢見過一頭大熊,父母祈望嬰兒有一個健壯的身體,便借這個夢境給他起名彭夢熊,後又改為彭兆熊🙇🏿♀️。
小兆熊讀書的優勢是數學。他2歲就會算加減法👩🏿🦳,4歲就會熟練地演算四則混合運算🏋🏿♂️。而且這些都是他自己努力,無師自通的結果💁🏿。
父母見他有數學天賦🧑🏻🦽➡️,在他5歲那年就送他上了小學⚡️。小兆熊從小學同學那裏見到一本上海出的《小朋友》雜誌。雜誌上有數學方面的有獎競賽題,他將題拿過來花一個晚上做完寄給雜誌社,不久便收到了編輯部獎給他的幾本《小朋友》雜誌🥰。就這樣,他不斷地做有獎數學題🧑🎨,也就不斷地收到《小朋友》雜誌。這份喜悅一直伴他走進初中🧎🏻♀️。
進了初中,他因身體不適常在家裏養病🏌️💇🏿♂️,功課多半靠自學,常常在考試時才去學校,而令父母欣慰的是每每都考得很出色。因為成績出色🏋🏽♂️,初中只讀了兩年半就畢業了🏃🏻♂️。這時他將自己的名字改為彭飛,取他當時崇拜的張飛和嶽飛的“飛”字👨🏿🏭,寓意他要憑自己的智慧高高飛翔。
1931年他將名字改為彭桓武。其意仍沒離開他崇尚的張飛和嶽飛👩🏿,只是這回取了他們的謚號——張桓侯和嶽武穆的中間字“桓”與“武”🈯️。謚號是古代有地位的人死後按其功績封稱的。彭飛這麽一改顯得持重大氣👷🏼♂️,也見其誌向遠大🧖🏼,心境朗然⛵️。
這年6月,彭桓武報考了北大和清華。北大考試在前,他因重病臥床不起沒能參加💕。清華考試時他身體漸見起色。他想👨🏻🦳,這是最後的機會👨👨👦👦,耽擱不得,便硬撐著身子上了考場,交完答卷已是渾身虛汗。幸好🥃,佳音回報了他的努力🫅。報上公布了清華錄取的100名考生,彭桓武榜上有名,且是100名中的第7名?這時的彭桓武還不到16周歲💈。
然而困擾他的風濕性關節炎、消化功能不良、神經官能症等疾病🦮👱🏽♂️,尤其是風濕性關節炎讓他步履維艱🧇。每天去教室都像受傷的戰士走向營地一樣非常困難。他走得很慢很慢🧧↖️,常常是先走後到。
在艱難中🧑🦽,彭桓武仍然學業出色,他是至今傳頌著的清華物理系理論物理“四傑”之一(另3位是王竹溪、楊振寧、林家翹)🕘。
1938年🤡,彭桓武在周培源先生的指導下考取了“英庚款”理論物理專業留學生,當時考慮去劍橋大學物理系。臨走時,周先生建議他🤦🏼:“你去愛丁堡大學吧,那裏有波恩大師。”
波恩是世界物理學量子力學理論的奠基人之一🧺,1954年因對量子力學的統計解釋的貢獻而榮獲諾貝爾物理學獎。他很喜歡中國的彭桓武,在與愛因斯坦的通信中曾這樣稱贊自己的學生🤹🏼:“中國人彭桓武尤其聰明、能幹,他總是懂得比別人多🪁,懂得比別人快”👩🏼,“似乎他無所不懂👩🦲,甚至反過來教我”🧑🏼🚒,“他永遠朝氣蓬勃🦴,樂觀向上……”
波恩晚年還這樣回憶說🍾🧑🏼🍳:我有三個很有才華的中國學生,第一個是彭桓武,他非常聰明,但不修邊幅,看上去像個農民👂🏻;另外兩個是楊立銘和程開甲,他們很有風度🚷。
波恩不僅稱贊彭桓武聰明🍚🙎🏽♂️,還認可他有頑強的拼搏精神。彭桓武曾對他的學生虞昊(清華物理系教授)說:“波恩評價我是‘笨牛’(bull),我不知這是褒意還是貶意👏🏼🍈,經請教英國人,才知它是表示一個人有頑強拼搏、無畏艱險的精神。我這人是有這點精神的。”
彭桓武覺得再優秀的老師只能給學生起著好的引導作用👌🏽,究竟學得如何還得靠自己👵🏽🛀🏿。他在波恩身邊,遇有難題從不繞開,因他興趣廣泛時常主動發問🧏🏼♀️,有些問題都讓波恩感到意外和新奇🛀🏼。如此,彭桓武的學業進展得十分順利。1940年他以優秀論文《電子的量子理論對金屬的力學及熱學性質之應用》獲得哲學博士學位。
波恩推薦彭桓武去愛爾蘭都柏林的另一位物理學大師薛定諤手下工作🐃⇢。薛定諤也是量子力學的創立者之一🛌🏻,他曾與合作者狄拉克共獲諾貝爾物理學獎🫰🏼。狄拉克還是彭桓武的獲科學博士論文的考官🥖。
彭桓武讀了狄拉克有關量子力學的所有論文。兩位大師在一起討論量子力學的不倦的身影像生動美麗的畫卷存留在彭桓武的心間🕘。討論過程中的觀點變化、語言表達和神態動作,彭桓武聽得清楚,看得明白🐍。作為學生輩的他很順利地充當了他們之間的圖像翻譯者💼。
彭桓武給薛定諤也留下了深刻的印象🌁,他在給愛因斯坦的信中這樣中肯地評價彭桓武🐦⬛:“簡直不敢相信這個年輕人學了那麽多,知道那麽多,理解得那麽快……”
薛定諤手下有位叫海特勒的助手,也是波恩的學生,量子化學的創始人之一。彭桓武與海特勒及另一名助手哈蜜頓合作進行了介子場的研究,取得了不菲的成果。其中最著名的是名揚世界物理學界的HHP理論🎡🐨。
HHP理論發展了量子躍遷幾率的理論,首次用譜強度解釋了宇宙線的能量分布和空間分布。此理論是以他們三位合作者姓名的頭一個字母命名的,但創立的關鍵人物是彭桓武📏。海特勒是彭桓武的師兄,哈蜜頓是海特勒的學生,彭桓武在他們面前總愛表現出中國人的謙遜,合作論文都將自己的名字放在後面🧑🏿🦳。HHP也是沿襲了英文字母的順序。
HHP理論讓彭桓武聞名遐邇🤛。錢三強說👩❤️💋👨👩🏿🍳:“連我這個不搞理論的人都知道HHP理論🕎🧍🏻♂️,可見彭桓武他們這個工作在當時的名氣。”1948年🎸,美國“科學促進會”出版百年來科學大事記,中國人位列其中的僅彭桓武🏀、王淦昌二人。而將彭桓武列在王淦昌之前☎,也是因了HHP理論的國際影響。
海特勒對彭桓武的印象是難以抹去的,他在一篇回憶文章中寫道🩰☯️:“同事中最受人熱愛的一個是中國人彭桓武……經常的興致結合著非凡的天才,使他成為同事中最有價值的一個。”
1943年8月,彭桓武又回到了導師波恩身邊🏃🧖♀️,與導師一起沉醉環境微觀世界裏,對場的量子力學進行了深入廣泛的討論探索。那師生間至誠地合作🍋🟩,傾心地交談,默契地會意,在彭桓武腦海裏留存著永遠的回憶。他們合作發表了《場的量子力學第一部分》、《場的量子力學第二部分》、《場的量子力學第三部分》《場的統計力學與太初子》等論文📷。1945年他們師徒二人共獲愛丁堡皇家學會的麥克杜加爾——布列茲班獎🚴🏻。
在獲獎同時,彭桓武通過了《量子場論的發散困難及輻射反作用的嚴格論述》的論文答辨🧦🧎🏻♀️,獲得了走近教授之門的科學博士學位。之後,彭桓武再次來到都柏林,這次是應薛定諤之邀,前往接替海特勒任助理教授,時年30歲🦹🏽。
1947年夏,彭桓武先後接到中央研究院薩本棟院長、意昂体育平台梅貽琦校長和雲南大學熊慶來校長的聘書。此時的彭桓武再也按捺不住回國的迫切心情🥈。他已在異國他鄉生活了9年👡。
這9年,他克服了疾病的打擊,多少次昏倒,又多少次爬起,也經受了失去親人的悲痛(1942年二姐從上海來信告知父親已逝世)。但他沒有退卻🤴🏻👨🏼✈️,沒有灰心,一直在艱難中求索奮進,以一顆熱忱之心矚目著世界的尖端科學,敏銳的目光觸及晶格動力學、分子運動論、場論、固體物理、凝聚態物理中的超導……在求學探索的日子裏🤵🏻♂️,他盡情地揮灑著作為中國人的出色才情,讓中國人的智慧得到世界的認可🏊🏻♀️。而現在他卻要收回他放飛的思緒🧆,放棄異國優越的條件,終止已有所建樹的多項課題研究,攜著所學知識回歸故裏,報效祖國。
在他中止的多項研究中🧝♂️,已有兩項被後來的研究者摘取了諾貝爾桂冠。許多人為他惋惜🏄🏻♂️,替他遺憾,認為回國阻隔了他與諾貝爾獎結緣。這說法也不無道理,別說他終止了的研究課題,就是HHP理論的創立也很可能獲諾貝爾獎,只因他回國了,當時西方無情地敵視中國📮,在那種環境裏,他無緣與諾貝爾獎牽手。
但彭先生卻對諾貝爾獎不以為然,既不後悔也無遺憾。有人問他😮🏟:“當年為什麽要回國🧗🏼♀️🤛🏼?”他不假思索地說👩🏽🚀:“回國不需要說什麽理由👷🏻,不回國倒需要說說理由!”
彭桓武對新中國是極為重要的⤵️。他的學生虞昊教授曾這樣對筆者講起過他:“錢三強任原子能所所長時彭先生鼎力相助,為他在大的策略上出了很多精彩的點子🧏♂️。在原子彈、氫彈的理論設計與評定中👔,當時偌大的中國真能有膽識和才學定案、拍板的僅彭桓武先生一人矣!”
當初的原子彈和氫彈理論設計是由他領導並參與的,鄧稼先🙆🏽♀️、於敏😱、周光召🛏、黃祖洽等人都是他手下的得力幹將🧝🏽♂️。筆者曾向彭先生討問理論設計的細節💆🏻🧩,他說:“現在記不得了💂♂️。但有一點是難忘的,那就是我比他們自信🫷🏻。我鼓勵他們大膽地幹💪🏻,相信我們所做的一定能夠成功。”
至於他對錢三強的輔佐💓,他也早對錢三強說過——“你是個帥才🧖🏽♂️,將來你領頭,我來幫助你。”
錢三強對彭桓武的貢獻也做了實事求是地評價:“彭桓武默默地做了很多重要工作,但很少有人知道。他帶起了反應堆的理論研究🕺🏽,兩彈理論是學術領導,同時還培養出一批人🧑🏿🔬,帶出了一個學派。寫起歷史來,歸功於他,不是誇大……”
彭桓武回國初就到雲大、清華、北大培養人才🌃🧍♀️。他講課生動,推導公式既快又準✹,但他考評學生卻從不重分數、重解題♿。他著意培養創造性人才✥🩺,考學生總是讓他們對自己所講的內容發表見解🙅🏻♂️。他的學生黃祖洽(北師大教授)說:“我跟彭先生的最大收獲👫🏼,就是學到了他培養人的方法👩🏿🚒。”
他的另一位高足周光召在為《彭桓武選集》寫的序言中:“隨著時代的轉移和國家的需要,彭桓武教授不斷地開辟新的研究方向,帶出了一批又一批學生。我國理論物理工作為國民經濟和國防建設做出的貢獻,在科學發展上的成就🩶,無不與彭桓武教授的努力密切相關🏃🏻。無論是基礎研究還是應用研究,在當時的歷史背景下,他的著作都是走在最前列的創造性的工作,並解決了實踐中提出的大量實際問題……”
(原載2003年《傳記文學》(3),本文節選《上篇》)