物理群星
李政道 肖像

李政道

Tsung-Dao Lee

1926–2024 · 生于中国上海 · 中国 → 美国

粒子物理热学与统计

打破宇称之镜、又为千名学子造桥的「神童博士」

诺贝尔物理学奖 1957 对宇称不守恒的深入研究(与杨振宁同获)

「科学和艺术是不可分割的,就像一枚硬币的两面。它们共同的基础是人类的创造力,它们追求的目标都是真理的普遍性。」

—— 1996 年受聘中央工艺美术学院名誉教授时的演讲

人生时间线

  1. 1926

    11 月 24 日生于上海一个商人家庭

  2. 1943

    以同等学力考入内迁贵州的浙江大学,入学不久由电机系转入物理系

  3. 1946

    经吴大猷推荐获政府奖学金赴美,入芝加哥大学师从费米

  4. 1950

    以白矮星氢含量的论文获博士学位,年仅 23 岁

  5. 1956

    29 岁升任哥伦比亚大学正教授,为该校当时最年轻的正教授;与杨振宁合作质疑弱作用中的宇称守恒

  6. 1957

    31 岁与杨振宁同获诺贝尔物理学奖

  7. 1979

    发起 CUSPEA 计划,十年间选送 915 名中国学生赴美攻读物理博士

  8. 1988

    倾力推动的北京正负电子对撞机建成,实现首次对撞

  9. 2024

    8 月 4 日在旧金山家中逝世,享年 97 岁

伟大发现

代表方程

宇称变换

P:(x,y,z)(x,y,z)P: (x, y, z) \to (-x, -y, -z)

把空间三个坐标同时反号,相当于照一次镜子。人们曾深信一切物理定律照过镜子都不变,李政道与杨振宁却发现:在弱相互作用里,这一点从未被实验检验过。

李-杨单位圆定理

zk=1|z_k| = 1

把磁体的配分函数写成复变量的多项式,它的零点会全部整齐地落在单位圆上——这些零点向实轴逼近的方式,决定了物质在哪里、以何种姿态发生相变。

1957 年 12 月,斯德哥尔摩的领奖台上站着一位 31 岁的年轻人——诺贝尔科学奖史上最年轻的得主之一。从上海的少年,到战火中辗转半个中国的流亡学生,再到哥伦比亚大学最年轻的正教授,李政道的前半生像被按了快进键;而他的后半生慢了下来,专注做一件事:替中国的年轻人,造一座通往科学的桥。

被战火撕碎的课堂

1926 年 11 月 24 日,李政道生于上海。抗战爆发后,他的学业一次次被炮火打断,甚至没能拿到一张中学文凭。1943 年,他以同等学力考取内迁贵州的浙江大学,录取在电机系,开学不久便被物理迷住,转入物理系——把他领进门的,是束星北与王淦昌。第二年日军攻入贵州,学校再度流散;1945 年他辗转到昆明,转入西南联合大学,坐进了吴大猷的课堂。吴大猷很快发现,无论布置多难的题目,这个学生都能飞快做完,再回来要更多。

费米书房里的下午

1946 年,经吴大猷推荐,连大学文凭都没有的李政道获得政府奖学金赴美,进入不拘一格的芝加哥大学,成为费米的博士生。费米每周专门抽出半天与他单独讨论,不设题目,天南地北,只问一件事:**这个问题你能不能从头算给我看?**这种一切从最简单的估算出发的风格,成了他一生的方法论。1950 年,他以研究白矮星氢含量的论文获博士学位,年仅 23 岁,同行送他一个绰号——「神童博士」。1953 年他受聘哥伦比亚大学,1956 年升为正教授,那年他 29 岁,是这所两百年老校当时最年轻的正教授。

镜子碎了

1956 年,θ-τ 之谜正困扰着粒子物理:两种介子的质量与寿命分毫不差,衰变产物的宇称却相反。李政道与杨振宁把几十年的实验文献翻了个遍,发现一个惊人的空白——宇称守恒在弱相互作用中从未被任何实验检验过。它不是定律,只是一个没人查过账的信念。两人在论文中开出具体的检验清单;几个月后,吴健雄用极低温下自旋排列整齐的钴-60 原子核给出判决:镜像世界与现实世界并不等价。1957 年,距论文发表仅一年多,诺贝尔奖以罕见的速度授予了这对搭档。

合作与决裂

从 1952 年统计力学中的李-杨单位圆定理,到宇称不守恒,李政道与杨振宁的合作曾是二十世纪物理学最耀眼的组合之一。但 1962 年,两人因论文署名与贡献归属等问题正式决裂,此后再未合作。孰是孰非,双方各有说法,旁人无从裁断;可以确定的只有一件事:那段合作本身,改变了物理学。

造桥的人

改革开放之初,中国学生几乎没有渠道出国深造。1979 年起,李政道发起 CUSPEA 计划,亲自逐一联系美国几十所大学,用一套专门的考试把中国学生直接送进美国的物理博士项目——十年间共 915 人,其中许多人日后成为各国学界与产业界的中坚。他还推动中国建立博士后制度与自然科学基金制度,并为北京正负电子对撞机奔走多年,直到 1988 年对撞机建成、束流对撞成功。他常引杜甫的诗句「细推物理须行乐,何用浮荣绊此身」自况——细细推究万物之理,本身就是至乐。

归去

2024 年 8 月 4 日,李政道在旧金山家中安然离世,享年 97 岁。同年 11 月 24 日,他 98 岁冥诞那天,骨灰依遗愿与夫人秦惠䇹合葬于苏州东山。桥还在:那近千名当年经他之手跨过太平洋的学生,如今正把当年受到的那份提携,传给下一代人。

思想的传承

曾受影响于

恩里科·费米

影响图谱中查看完整的思想传承网络 →