尤金·维格纳

维格纳在布达佩斯的法索里中学念书时，班上低一届有个叫冯·诺伊曼的男孩。教他们数学的是拉茨·拉斯洛——一位后来被反复提起的中学老师，他会在放学后单独给这两个学生开小灶。多年以后，维格纳被问到匈牙利怎么会在同一代人里出了这么多物理学家，他的回答很干脆：他不明白，他只知道拉茨是个了不起的老师。

他自己本来不该做物理。父亲开着一家制革厂，需要一个懂技术的接班人，于是他被送去柏林读化学工程。这个学位他念完了，博士论文做的是分子形成的速率。

不过柏林还有别的东西。德国物理学会每周三下午有讨论班，去的是普朗克、劳厄、能斯特、海森堡、爱因斯坦。他就坐在下面听。也是在那里，他认识了西拉德——此后一生最要好的朋友。

群论瘟疫

回过头看，1926 年前后的量子力学有一个尴尬：方程写出来了，可稍微复杂一点的原子就解不动。原子光谱里那些规律——能级分裂成几条、哪些跃迁被允许、简并度是多少——一条条像是经验规则。

维格纳发现这些规则根本不需要解方程。它们是转动群的表示论的直接推论：一个能级的简并度就是某个不可约表示的维数，选择定则就是两个表示的乘积里含不含另一个表示。同一时期，外尔在做同样的事。

物理学家的第一反应是抵触，管这股风气叫群论瘟疫。抽象代数被看成数学家的玩意儿，跟真实的原子隔了太远。

结果是这门「瘟疫」赢了。1927 年他把宇称——空间反射对称——写成一个可以相乘、可以守恒的量子数，这个概念后来在 1956 年被吴健雄的实验推翻时，震动之大恰恰说明它有多根深蒂固。1937 年他用同位旋对称整理核能级。而到 1939 年，他把这条路走到了尽头。

一种粒子是什么

那年他问了一个看上去不像物理的问题：狭义相对论要求物理定律在庞加莱群（时空平移加洛伦兹变换）下不变，那么这个群到底有哪些不可约的幺正表示？

答案是：它们由两个数完全标定，一个是质量，一个是自旋。

这句话反过来读，就成了「基本粒子」的定义：一种基本粒子，就是庞加莱群的一个不可约幺正表示。质量和自旋不再是从实验里读出来、然后写进理论的属性，它们是分类用的标签，就像元素的原子序数。而且这个分类是完备的——表格里还有质量为零的一类（光子、当时以为的中微子），也有自旋只能取整数或半整数、不可能取别的值的原因。

今天粒子物理列表里每一行开头的那两栏，出处就在这篇论文里。

反应堆

1939 年，西拉德担心德国会先造出原子弹。他要去找爱因斯坦签一封给罗斯福的信，但他不会开车——是维格纳开车把他送到长岛。那封信促成了铀顾问委员会，最后长成了曼哈顿计划。

计划里维格纳做的是反应堆。他领导的理论组要设计的东西当时只存在于纸上：世界上还没有任何一座反应堆达到过临界。汉福德那几座生产钚的大堆用的是他的方案。

投产后出了一件事：堆芯的石墨在中子轰击下会积蓄能量、并且慢慢变形，这个现象后来叫维格纳效应。他事先给设计留了余量——多打了一排管孔，被杜邦的工程师认为是浪费。正是那排多出来的孔，让堆在中毒和肿胀之后还能继续运行。

战后他做了一年橡树岭的研究部主任，受不了原子能委员会的官僚，回了普林斯顿。晚年他写了那篇著名的短文，追问一件没人答得上来的事：数学明明是人按自己的趣味造出来的，凭什么它一次又一次地正好是自然界用的语言。他自己没有给答案，只说这是一份我们既不理解、也配不上的厚礼。