黃慶橋
(上海交通大學(xué)科學(xué)史與科學(xué)文化研究院,上海 200240)
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宇稱不守恒理論在新中國的傳播與影響
黃慶橋
(上海交通大學(xué)科學(xué)史與科學(xué)文化研究院,上海 200240)
在李政道、楊振寧于1957年10月獲得諾貝爾物理學(xué)獎之前,他們于1956年合作提出的宇稱不守恒理論就已經(jīng)在中國廣泛傳播。李、楊二人獲諾貝爾獎之后,宇稱不守恒理論在中國產(chǎn)生的影響擴散到科學(xué)界之外,不僅在社會上產(chǎn)生了“賽因頂峰會李楊”的效應(yīng),而且在20世紀(jì)60年代初思想界有關(guān)實踐與真理關(guān)系的討論中發(fā)揮了重要推動作用,繼而又在“文革”中遭到曲解和濫用,直到1978年后才在真理標(biāo)準(zhǔn)問題大討論中得以“正本清源”并發(fā)揮積極作用。宇稱不守恒理論在中國被賦予其科學(xué)價值之外的更多意義和責(zé)任擔(dān)當(dāng),并與政治意識形態(tài)的發(fā)展變化密切相關(guān),因而從一個側(cè)面反映了科學(xué)在當(dāng)代中國的曲折遭遇。
李政道 楊振寧 宇稱不守恒理論
李政道、楊振寧于1956年合作提出弱相互作用中宇稱不守恒理論,并因這一理論工作于1957年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。簡單來說,宇稱不守恒理論是指在弱相互作用中,互為鏡像的物質(zhì)的運動不對稱。用通俗的語言來說,就是在微觀世界里,兩個相同的微觀粒子如果互相照鏡子的話,它們的衰變方式在鏡子里和鏡子外是不一樣的。在1956年之前,宇稱守恒定律被奉為圭臬,因而李、楊的宇稱不守恒理論一經(jīng)提出,就得到廣泛關(guān)注、質(zhì)疑,但它很快得到物理實驗的驗證,他們二人也因此幸運地于提出該理論的次年便獲得諾貝爾獎。獲獎速度之快,在諾貝爾獎的歷史上是極為少見的。
正因為李、楊的工作極具創(chuàng)造性、顛覆性,在多種因素的作用下,宇稱不守恒理論很快傳入中國大陸和臺灣,并產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響。這種影響越出了科學(xué)界,波及哲學(xué)社會科學(xué),甚至牽涉到政治和意識形態(tài),構(gòu)成當(dāng)代中國科學(xué)思想史上的獨特現(xiàn)象。對于這一主題,至今尚未見系統(tǒng)之研究。關(guān)于宇稱不守恒理論在臺灣的傳播與影響,筆者已另文詳細(xì)探討,本文僅對這一理論在中國大陸的影響做初步探討。
其實,在李、楊獲諾貝爾獎的論文《弱相互作用中宇稱不守恒質(zhì)疑》于1956年10月份正式發(fā)表在美國《物理評論》雜志上之前,這篇論文就已經(jīng)以預(yù)印本的形式在一部分物理學(xué)家中流傳,而且傳入中國。據(jù)中國科學(xué)院理論物理學(xué)家何祚庥回憶,“1956年國慶前夕,張文裕教授、王承書教授、郭永懷教授、李佩教授乘海船由香港歸來。我奉命到深圳的羅湖橋頭歡迎他們四位回國服務(wù)。由于我的興趣在粒子物理,而張文裕、王承書和李政道、楊振寧都是往來十分密切的朋友,所以,就自然而然地向我介紹了李政道和楊振寧所做的經(jīng)典工作。而且,他們給了我一份由他們兩位帶回來的預(yù)印本《關(guān)于弱相互作用里的宇稱是否守恒的問題》……當(dāng)時在中國科學(xué)院近代物理研究所的粒子理論工作者紛紛鉆研起這一‘唯一’的預(yù)印本?!盵1]從何祚庥的上述回憶來看,在1956年10月1日前后,李、楊提出的宇稱不守恒理論就已經(jīng)在國內(nèi)物理學(xué)界傳播了。
1957年1月,美國華裔女物理學(xué)家吳健雄等通過實驗證實了李、楊提出的弱相互作用過程中宇稱不守恒理論。這一消息傳入中國后,在中國物理學(xué)界引起了很大的反響。2月18日,吳有訓(xùn)、周培源、錢三強代表中國物理學(xué)會分別向李政道、楊振寧、吳健雄發(fā)去了賀電:“我們代表中國物理學(xué)會對你最近在物理學(xué)上取得的卓越成就表示熱烈的祝賀,中國的物理學(xué)家們?yōu)槟銈兊某删透械骄薮蟮馁澟搴万湴?并祝你在今后的工作中取得更大的成就?!盵2]這是新中國官方學(xué)術(shù)組織首次給李、楊發(fā)去賀電。從中國物理學(xué)會的反應(yīng)速度和電文內(nèi)容可以窺見,新中國科學(xué)界對李、楊的科學(xué)成就是非常重視的,同時對國際科學(xué)動態(tài)也有著敏銳的把握,當(dāng)然,這可能與李、楊二人此時的身份——中國籍旅美科學(xué)家——直接相關(guān)。
2月21日,中國科學(xué)院物理研究所(后改名為原子能研究所)召開“中國留美學(xué)者李政道、楊振寧證明宇稱守恒定律不是普遍的定律”學(xué)術(shù)報告會。朱洪元在報告會上介紹了李、楊這項被國際物理學(xué)界給予極大關(guān)注和重視的新發(fā)現(xiàn)。錢三強、趙忠堯、彭桓武、張文裕、何祚庥等也作了發(fā)言。物理研究所所長錢三強就李、楊新發(fā)現(xiàn)的科學(xué)意義作了發(fā)言,指出“他們合作提出的在弱相互作用過程中宇稱不守恒的假設(shè),稱得上是原子核物理學(xué)中的一個重大發(fā)現(xiàn)?!盵3]何祚庥的書面發(fā)言在當(dāng)時并未發(fā)表,1997年何祚庥在整理文稿時重新發(fā)現(xiàn)了這一舊作,并收入他的一部文集里。在這篇文章里,何祚庥從科學(xué)方法論的角度闡釋了李、楊工作的意義,認(rèn)為“李政道和楊振寧的工作給予人們的一個突出的印象便是理論上的敢于破除成見的獨創(chuàng)精神”,“李和楊的尊重實驗事實而又不迷信實驗事實的態(tài)度正是他們之所以獲得成功的最重要原因”。[4]后來,何祚庥再次回顧這段歷史時認(rèn)為,李、楊的這一科學(xué)工作是“影響了一代人思維的發(fā)現(xiàn)”。[5]
與科學(xué)界對李、楊科學(xué)成就的高度關(guān)注相呼應(yīng),官方媒體也積極介入,宣傳、介紹李、楊及宇稱不守恒理論。2月23日,《人民日報》發(fā)表了時為物理研究所副研究員的于敏的文章《宇稱守恒定律是怎樣被動搖的》。這是1956年10月李、楊發(fā)表宇稱不守恒理論之后,中國大陸媒體首次對這一理論進(jìn)行較為系統(tǒng)的介紹。該文共有4個部分,第一部分主要介紹了“宇稱守恒定律”,并指出“物理學(xué)家們很自然地認(rèn)為它是自然界的基本規(guī)律之一。當(dāng)人們尋找微觀世界規(guī)律,尤其是基本粒子運動規(guī)律的時候,總是拿它作為指針之一。有關(guān)基本粒子的理論雖然遇到了極多的困難,卻沒有人懷疑過是不是宇稱定律在給人們帶來麻煩。不正確的成見雖然可以使人們蒙蔽一時,但是隨著認(rèn)識的深入遲早是會被發(fā)現(xiàn)的?!蔽恼碌牡诙糠质恰皝碜訩介子的啟示”,闡述了K介子中的θ和τ衰變過程帶給物理學(xué)家的困惑,并指出“李政道、楊振寧二位教授卻不為傳統(tǒng)的成見所束縛,他們大膽地提出了假設(shè)?!钡谌糠謩t介紹了“李-楊假說”的基本內(nèi)容,進(jìn)而指出,“認(rèn)為宇稱守恒在弱作用中也無可懷疑,只是一種因襲的成見。李、楊二位教授正確地區(qū)分開建筑在實驗事實基礎(chǔ)上的真理,和人們不自覺的因襲的成見,奠定了重大發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)?!钡谒牟糠謩t介紹了“實驗的證實”,不僅介紹了吳健雄的實驗,還介紹了哥倫比亞大學(xué)利德曼等的另一組實驗,這與往后中文世界只強調(diào)吳健雄的實驗大為不同。這也可以說明,中國科學(xué)家在一開始介紹宇稱不守恒理論時是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹冉榻B李、楊開創(chuàng)性的理論工作,也介紹吳健雄的實驗工作,還介紹另外一組實驗。于敏總結(jié)道,“在過去宇稱守恒定律一直是一塊指路標(biāo),人們順著它所指示的方向去尋找規(guī)律?,F(xiàn)在這塊路標(biāo)被破壞了,物理學(xué)家的思想得到了解放?!薄皬?957年起,物理學(xué)家們將在一種新的啟示下去考慮各種重大的理論問題”。[6]《人民日報》在那個時代的影響力,注定了這篇文章必然會極大地促進(jìn)宇稱不守恒理論在中國的傳播。3月1日,《人民日報》再次發(fā)文介紹李、楊的科學(xué)成就。在以《李政道、楊振寧在原子核物理學(xué)中的重大發(fā)現(xiàn)引起美國科學(xué)界很大震動》為題的文章里,重點介紹了李、楊的科學(xué)成就在美國和世界科學(xué)界的影響,“在他們的理論被實驗證明的消息傳出以后,世界各地的物理學(xué)家們的祝賀和詢問的信件和電報像雪片一樣地飛向這兩位杰出的中國科學(xué)家”[7]。此外,該報道還介紹了李、楊的求學(xué)經(jīng)歷和工作情況。5月,李、楊獲美國頒發(fā)的愛因斯坦獎,《人民日報》旋即以《李政道和楊振寧獲愛因斯坦獎》為題在第一版刊發(fā)了這一消息[8]??傊?在1957年諾獎揭曉之前,對于兩位年輕的中國旅美科學(xué)家李政道、楊振寧以及他們提出的宇稱不守恒理論,中國最權(quán)威的官方媒體《人民日報》給予了足夠的關(guān)注。
學(xué)術(shù)刊物也積極跟進(jìn)。1957年4月,《科學(xué)通報》刊發(fā)了李、楊論文的中文譯稿《弱相互作用中的宇稱不守恒問題》。這為宇稱不守恒理論在國內(nèi)的傳播提供了重要的一手文獻(xiàn)。[9]5月,《物理通報》發(fā)表了張宗燧的《宇稱守恒定律是怎樣被動搖的》(與于敏發(fā)表在《人民日報》上的文章同名)一文。這篇文章長達(dá)11頁,較為系統(tǒng)地介紹了李、楊的理論工作以及吳健雄等的實驗工作。[10]《自然辯證法研究通訊》則連續(xù)兩期刊發(fā)物理研究所朱洪元的文章,分析李、楊的科學(xué)發(fā)現(xiàn),尤其是李、楊科學(xué)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)價值及其哲學(xué)意義。值得注意的是,朱洪元在兩篇文章的最后,都特別強調(diào)“蘇聯(lián)朗道院士和李、楊二氏幾乎同時提出相同的理論”[11,12],并介紹了列夫·達(dá)維多維奇·朗道關(guān)于宇稱守恒問題的研究。
這里就涉及另外一個科學(xué)家——蘇聯(lián)科學(xué)院院院士朗道。朗道是蘇聯(lián)猶太人,被譽為世界上最后一個全能物理學(xué)家。他在眾多物理學(xué)領(lǐng)域都有重大貢獻(xiàn),因凝聚態(tài)特別是液氦的先驅(qū)性理論,被授予1962年諾貝爾物理學(xué)獎。朗道在李政道和楊振寧提出弱相互作用下宇稱不守恒理論以后,憑著對對稱性概念的深刻理解,率先建立了時空CP聯(lián)合反演理論。[13]應(yīng)當(dāng)說,朱洪元關(guān)于“蘇聯(lián)朗道院士和李、楊二氏幾乎同時提出相同的理論”的說法,是不準(zhǔn)確的。首先,朗道提出自己的理論的時間晚于李、楊,朱洪元的文章給出的文獻(xiàn)依據(jù)也是朗道發(fā)表于蘇聯(lián)《核物理》1957年3月號上的論文。其次,“相同的理論”的表述也不準(zhǔn)確,實際上,朗道提出的理論叫做“復(fù)合反演論”。2月25日,新華社譯介了蘇聯(lián)《真理報》于2月15日發(fā)表的一篇介紹朗道“復(fù)合反演論”的報道。在這篇報道中,朗道認(rèn)為:“我所提出的見解的實質(zhì)就是,只有當(dāng)一切粒子在鏡像反射中都被反粒子所替代的情況下,才可能產(chǎn)生鏡像對稱。在這里只有空的空間——真空——才是完全鏡像對稱的。沒有對稱,這正是基本粒子的本性……我建議把這一類變換叫做復(fù)合反演?!盵14]在這個報道中,朗道也是承認(rèn)李、楊的理論工作和吳健雄的實驗工作的。當(dāng)然,朱洪元在當(dāng)時的背景下特別強調(diào)朗道的理論與貢獻(xiàn),有著政治上的考量——1957年正值中蘇合作蜜月時期。
此外,像《科學(xué)通報》、《物理通報》、《自然辯證法研究通訊》、《科學(xué)大眾》等學(xué)術(shù)刊物和科普雜志,也都刊登多篇介紹宇稱不守恒理論的文章,本文在此不再一一贅述。
總之,在1957年10月李、楊獲得諾貝爾物理學(xué)獎之前,他們合作提出的宇稱不守恒理論就已經(jīng)在中國得到廣泛的傳播。究其原因,一方面當(dāng)然是因為宇稱不守恒理論本身屬于當(dāng)時國際上熱門的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn);另一方面,李、楊二人的身份則是更為重要的因素。當(dāng)時,李、楊二人均為中國國籍,國內(nèi)方面對二人的這一身份特別在意,以至于報刊上的文章幾乎都采用“我國留美物理學(xué)家李政道和楊振寧”這一表述。此外,“向科學(xué)進(jìn)軍”的國內(nèi)大環(huán)境也是促成宇稱不守恒理論能夠在中國廣為傳播的重要原因。1957年正值“十二年科學(xué)規(guī)劃”剛剛啟動實施,盡管有“反右”的政治波折,但大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)已成國家戰(zhàn)略,營造“向科學(xué)進(jìn)軍”的良好氛圍,鼓舞廣大科技工作者攀登科學(xué)高峰,向廣大民眾普及科學(xué)技術(shù)知識,激發(fā)廣大群眾在自身工作崗位上開展技術(shù)革新運動等等,都是當(dāng)時的主基調(diào)。在這種基調(diào)下,大力宣傳中國人做出的具有世界影響的突破性科學(xué)研究成果,無疑會起到振奮人心的作用。另外,當(dāng)時中國政府試圖爭取更多留美科學(xué)家回國——李、楊二人就是重要的爭取對象,也是一個非常重要的因素。
1957年10月底,該年度諾貝爾物理學(xué)獎揭曉,李政道、楊振寧折桂。這一獲獎距離他們合作提出宇稱不守恒理論僅僅一年時間,實屬難得;他們又由此成為首次獲得此獎的中國人,更為難得。消息傳至國內(nèi),立即引起有關(guān)方面的高度重視。在科學(xué)界,以《科學(xué)通報》、《物理通報》、《自然辯證法研究通訊》等為代表的科學(xué)刊物紛紛發(fā)表文章,祝賀李、楊獲諾貝爾獎并繼續(xù)深入介紹李、楊科學(xué)成就的學(xué)術(shù)意義。如果說科學(xué)界對李、楊獲諾獎高度關(guān)注尚在意料之中,那么中國政府對李、楊的高度重視,則更為引人注目。
其實,在李、楊獲諾獎之前,他們的科學(xué)成就及影響已在中國政府的視野之內(nèi),對他們的爭取工作就已經(jīng)開始。1957年夏天,也就是李、楊已獲愛因斯坦獎還未獲諾貝爾獎這個時期,楊振寧因要到瑞士日內(nèi)瓦工作一段時間,就給國內(nèi)的父親楊武之發(fā)電報,希望楊武之能赴日內(nèi)瓦與其小聚。這件事最后竟報到了周恩來總理那里。經(jīng)周恩來親自批準(zhǔn),楊武之得以前往日內(nèi)瓦與楊振寧團(tuán)聚。[15]由此可見,中國政府那時已經(jīng)非常重視在國際科學(xué)界有重要影響的年輕科學(xué)家了。
李、楊獲得諾貝爾獎的消息一經(jīng)揭曉,中國政府和科學(xué)界立即給予了積極的回應(yīng)。11月1日,吳有訓(xùn)、周培源、錢三強代表中國物理學(xué)會再一次致電李政道、楊振寧,祝賀他們獲獎,電文中說:“中國物理學(xué)家對這一可喜的事件感到自豪。”( [3],282~283頁) 次日的《人民日報》在頭版刊發(fā)了這一消息。11月1日的《光明日報》也刊發(fā)了李、楊獲諾貝爾獎的消息并且提到了吳健雄的實驗工作。當(dāng)時,新中國已經(jīng)與瑞典建交,并在瑞典設(shè)有大使館。因此,12月8日,當(dāng)李政道、楊振寧抵達(dá)瑞典斯德哥爾摩時,中國駐瑞典使館工作人員親自到機場迎接他們,以示中國政府對他們的重視。12月11日,《人民日報》在顯著位置以《李政道和楊振寧到達(dá)斯德哥爾摩我國駐瑞典使館人員去機場歡迎》為題進(jìn)行了報道:“1957年諾貝爾物理學(xué)獎金獲得者、中國兩位物理學(xué)家李政道、楊振寧于8日下午攜夫人抵達(dá)斯德哥爾摩,接受諾貝爾獎金。我國駐瑞典大使館文化參贊徐中夫,瑞典外交部、瑞典科學(xué)院及諾貝爾獎金委員會代表均赴機場歡迎?!盵16]。緊接著,中國駐瑞典大使還參加了李、楊的受獎典禮。12月12日,《人民日報》以《李政道楊振寧接受諾貝爾獎金》為題,報道了1957年度諾貝爾獎頒獎典禮及李、楊的受獎情況。[17]
除了主流媒體積極跟進(jìn)報道李、楊獲得諾獎的有關(guān)情況和進(jìn)展,中國政府還付諸行動,不僅駐瑞典大使要參加頒獎典禮,還決定派人前往瑞典參加諾獎頒獎典禮,用意就是要爭取李、楊回國。經(jīng)多方考慮,中國政府委派時在蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合核子研究所工作的張文裕教授前往瑞典斯德哥爾摩參加李、楊的授獎典禮。之所以委派張文裕前去,主要是考慮到張文裕本身就是著名物理學(xué)家,西南聯(lián)大時期張文裕還是李、楊二人的老師,張文裕旅美期間,他們之間也一直保持聯(lián)系——李、楊科學(xué)論文的預(yù)印本就是張文裕帶回來的。更重要的目的是,中國政府試圖通過張文裕這位李、楊的老師,說服二人回國工作。據(jù)張文?;貞?在瑞典期間,“盡管授獎活動的日程安排很緊張,李政道和楊振寧還是抽時間到旅館里看望了他”。同時,“張文裕向楊振寧和李政道轉(zhuǎn)達(dá)了周總理的意思,希望他們能回到國內(nèi)工作,他們聽了很感動,兩人都表示很感謝國內(nèi)的關(guān)心。他們說,我們還年輕,爭取在國外工作一段時間,到一定的時候再回去?!贝送?張文裕還談到楊武之請他為楊振寧捎信之事:“楊振寧獲得諾貝爾獎之后,他曾讓我給楊振寧帶信,信寫得很長,叫楊振寧回國?!盵18]
總的來說,新中國政府對李、楊的科學(xué)成就及其獲諾獎,給予了高度的關(guān)注。以《人民日報》為代表的官方媒體給予了強力的宣傳推介。這一方面當(dāng)然是有政治上的考量;另一方面,這種宣傳也進(jìn)一步提升了李、楊的知名度,客觀上促進(jìn)了其科學(xué)理論在中國的傳播。據(jù)何祚庥回憶,“一些青年學(xué)子,紛紛立志要向李政道、楊振寧學(xué)習(xí),有的立志要向粒子物理進(jìn)軍,立志向科學(xué)進(jìn)軍,立志要‘賽因頂峰會李楊’?!?[5],100頁)
在諾貝爾獎的巨大沖擊下,宇稱不守恒理論至少在三個層面上在中國產(chǎn)生持續(xù)的影響:首先是在大眾層面,提振了中國人的民族自信心和“向科學(xué)進(jìn)軍”的熱情。上文所述主流媒體的持續(xù)報道和“賽因頂峰會李楊”之說的產(chǎn)生,就是直接的證明。其次是科學(xué)領(lǐng)域,這種影響是巨大而深遠(yuǎn)的。20世紀(jì)60年代中國高能物理研究取得長足發(fā)展,與此影響密切相關(guān)。再次是思想領(lǐng)域。宇稱不守恒理論與自然觀、物質(zhì)觀、真理觀等哲學(xué)問題聯(lián)系密切,因此在思想界尤其是哲學(xué)界引發(fā)持續(xù)討論。下面,本文將重點闡述這一理論在科學(xué)界和思想界的影響。
宇稱守恒問題,屬于粒子物理學(xué)的研究范疇。粒子物理學(xué),又稱高能物理學(xué),主要是研究比原子核更深層次的微觀世界中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的物理學(xué)分支。20世紀(jì)中期是粒子物理學(xué)的黃金發(fā)展時期。新中國成立前后,伴隨著王淦昌、張文裕等一批海外物理學(xué)家的回國,中國高能物理(粒子物理)研究有了一定的基礎(chǔ)。正因為如此,中國政府積極參加了社會主義陣營于1956年成立的蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合核子研究所。中國科學(xué)家王淦昌在這個研究所做出了重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)——1959年3月,王淦昌通過實驗發(fā)現(xiàn)反西格馬負(fù)超子。
從上述歷史背景可以看出,國內(nèi)高能物理的發(fā)展能夠與李、楊獲諾貝爾獎這一重大事件形成互動,從而刺激國內(nèi)科學(xué)界尤其是物理學(xué)界攀登科學(xué)高峰的熱情。查閱1960年前后幾年的《科學(xué)通報》、《物理通報》、《物理學(xué)報》、《物理》等專業(yè)學(xué)術(shù)刊物,有關(guān)粒子物理的論文明顯增加。1959年底,王竹溪等8位物理學(xué)家發(fā)表了《十年來的中國物理學(xué)》一文。文章對新中國成立后中國物理學(xué)的發(fā)展做了詳細(xì)的回顧總結(jié),認(rèn)為,“解放以后,理論物理的研究得到了新的發(fā)展。十年來工作的內(nèi)容主要集中于基本粒子理論、原子核理論、固體理論及統(tǒng)計物理幾方面……研究了在宇稱不守恒的情況下一個自旋為半整數(shù)的粒子衰變?yōu)橐粋€自旋為零……的問題”。[19]可見,粒子物理被認(rèn)為是在新中國成立后“得到了新的發(fā)展”的重要研究方向。1964年1月,朱洪元發(fā)表《近年來基本粒子物理理論研究的發(fā)展》一文。文章認(rèn)為,“自從1960年以來, 我國基本粒子理論研究工作又得到了進(jìn)一步的發(fā)展。每年發(fā)表論文的數(shù)量有顯著的增加,研究工作的領(lǐng)域也較前寬廣。在這三年半內(nèi),我國基本粒子理論工作者在《中國科學(xué)》……等國內(nèi)外主要科學(xué)雜志上發(fā)表的論文總數(shù)約70余篇,較從1949年到1959年建國初十年內(nèi)所發(fā)表的論文總數(shù)多一倍?!覈玖W永碚撗芯空谌遮吶?和科學(xué)先進(jìn)國家的這一方面的科學(xué)研究工作之間的差距又有所縮小?!盵20]從朱洪元的這一描述可以看出,在“文革”之前,中國粒子物理學(xué)的確取得了很大的發(fā)展,至少在粒子物理論文的發(fā)表數(shù)量上,20世紀(jì)60年代前三年半的發(fā)表總數(shù),“較從1949年到1959年建國初十年內(nèi)所發(fā)表的論文總數(shù)多一倍”。
《十年來的中國物理學(xué)》和《近年來基本粒子物理理論研究的發(fā)展》的作者,都是當(dāng)時我國主要的理論物理學(xué)家,他們特意撰寫綜述性文章,回顧建國13年來的物理學(xué)發(fā)展成就,特別是粒子物理研究進(jìn)展,一定是有多重考慮的。在筆者看來,李、楊在粒子物理研究上所取得的成就,應(yīng)當(dāng)是1960年前后中國理論物理發(fā)展的促進(jìn)因素之一。
宇稱不守恒理論探討的是微觀世界的物質(zhì)組成及其運動規(guī)律的科學(xué),因此,當(dāng)這一理論傳入中國后,一開始便與哲學(xué)問題聯(lián)系在了一起?!?958年開始的關(guān)于主觀能動性和客觀規(guī)律問題的爭論”、“1960年起關(guān)于思維與存在的同一性問題的爭論”[21]比較熱烈。宇稱不守恒理論所揭示的物質(zhì)規(guī)律與這些哲學(xué)問題密切相關(guān)。非常有意思的是,最先探討宇稱不守恒理論之哲學(xué)意義的,是科學(xué)工作者而非哲學(xué)工作者。1958年,程開甲就在《量子力學(xué)中的哲學(xué)問題》一文中,評述了蘇聯(lián)科學(xué)家布洛欣采夫量子力學(xué)思想的哲學(xué)意義,并用宇稱不守恒理論作為證據(jù)來論述物質(zhì)時空觀:“簡單的牛頓式的粒子在抽象的時間空間的描述不能再適用了。就是最近的宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)也是有力地指出,實在的時空必須是物質(zhì)的時空。抽象的時空是宇稱守恒的, 而我們實在的時空中宇稱不守恒的, 因此時空必然是一個物質(zhì)的實體的形式?!盵22]1960年,朱洪元等4位科學(xué)家在《現(xiàn)代基本粒子理論的新發(fā)展以及其中存在的一些哲學(xué)問題》一文中認(rèn)為,基本粒子物理學(xué)的快速發(fā)展“大大地豐富了辯證唯物主義關(guān)于物質(zhì)的統(tǒng)一性,以及物質(zhì)性質(zhì)的不可窮盡性的學(xué)說?!薄安粌H進(jìn)一步證實了大家所熟知的物質(zhì)和運動不滅定律的那些實驗基礎(chǔ), 而且它還提供了新的證據(jù),豐富和發(fā)展了物質(zhì)不滅和運動不滅的思想?!盵23]
總之,那一時期的科學(xué)工作者撰寫了大量的關(guān)于宇稱不守恒理論哲學(xué)意義的文章。以《自然辯證法研究通訊》雜志為例,該雜志在1960年夏???幾乎每期都刊登有科學(xué)家談?wù)軐W(xué)問題的文章——當(dāng)然他們大都用到宇稱不守恒理論作為證據(jù)。這構(gòu)成了當(dāng)時新中國知識界的一個奇特現(xiàn)象。究其原因,這是與當(dāng)時的大環(huán)境有關(guān)的。那時,宇稱不守恒理論是中國人做出的獲得諾貝爾獎的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),新中國對此是認(rèn)可的,因而引用這一理論作為證據(jù)在政治上是安全的;與此同時,政府對科學(xué)工作者的要求是“又紅又?!?那么如何才能使那些長期接受資本主義國家教育的科學(xué)工作者能夠做到“紅”呢,也就是說如何改造他們呢?方法當(dāng)然很多,其中很重要的一條便是要求他們加強馬克思主義哲學(xué)的學(xué)習(xí),在思想上接受、認(rèn)同并能運用馬克思主義哲學(xué)去批判資產(chǎn)階級思想。由此便不難理解,為什么那么多的科學(xué)家會撰文談?wù)撜軐W(xué)問題——這其實是他們接受中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)、接受馬克思主義改造的表現(xiàn)。
宇稱不守恒理論不僅在科學(xué)界產(chǎn)生了很大的影響,而且在思想界和哲學(xué)界也產(chǎn)生了很大影響。我們知道,自1958年,“大躍進(jìn)”運動開始在中國興起,工業(yè)、農(nóng)業(yè)甚至科學(xué)研究領(lǐng)域都未能幸免,伴隨著接踵而來的天災(zāi)和人禍,到20世紀(jì)60年代初,國民經(jīng)濟已到崩潰的邊緣。從1961年開始,毛澤東和黨中央開始反思“大躍進(jìn)”。這種反思在1962年的七千人大會上達(dá)到高潮——毛澤東甚至在會上做了自我批評。在這種時代背景下,“哲學(xué)界就許多重大理論問題展開了廣泛而熱烈的探討和爭論”[21],關(guān)于實踐與真理的關(guān)系問題、真理標(biāo)準(zhǔn)問題、相對真理與絕對真理的關(guān)系問題就是這種熱烈探討和爭論的重點。巧合的是,宇稱不守恒理論本身就是關(guān)于微觀世界物質(zhì)運動規(guī)律的一個發(fā)現(xiàn);而驗證該理論的科學(xué)實驗又典型地體現(xiàn)了實踐與科學(xué)理論之間的關(guān)系問題——科學(xué)實驗是被毛澤東稱之為人類實踐活動的三大領(lǐng)域之一。如此一來,宇稱不守恒理論就不可避免地卷入到當(dāng)時有關(guān)哲學(xué)問題的討論中來。何祚庥與杜雷、吳俊光等人的持續(xù)論戰(zhàn)就很有代表性。
1962~1963年,何祚庥與杜雷、吳俊光等人就真理的相對性和絕對性(絕對真理與相對真理),以及檢驗真理的實踐標(biāo)準(zhǔn)的相對性和絕對性等問題展開了激烈的爭論。論戰(zhàn)發(fā)端于何祚庥在《紅旗》雜志1962年第2期上發(fā)表的《論自然科學(xué)研究中有關(guān)實踐標(biāo)準(zhǔn)的若干問題》一文。從筆者目前掌握到的文獻(xiàn)來看,雙方論戰(zhàn)至少3個回合,杜雷、吳俊光等至少發(fā)表3篇商榷文章,何祚庥至少發(fā)表3篇回應(yīng)文章,陶德麟等參與其中。*何祚庥在《紅旗》1962年2期上發(fā)表的《論自然科學(xué)研究中有關(guān)實踐標(biāo)準(zhǔn)的若干問題》,隨后,杜雷、吳俊光在《學(xué)術(shù)研究》1962年第4期上發(fā)表《關(guān)于實踐標(biāo)準(zhǔn)的理解和運用——與何祚庥同志商榷》;然后,何祚庥在《新建設(shè)》1962年11期上發(fā)表《不能離開歷史觀點理解實踐標(biāo)準(zhǔn)——敬答杜雷、吳俊光兩位同志》,緊接著,杜雷、吳俊光在《學(xué)術(shù)研究》1963年3期上發(fā)表《正確運用歷史觀點探討真理的問題》,陶德麟在《新建設(shè)》1963年10期發(fā)表《關(guān)于絕對真理和相對真理的幾個問題》;隨后,何祚庥在《紅旗》1963年10期上發(fā)表《再談自然科學(xué)研究中的實踐標(biāo)準(zhǔn)問題——答杜雷、吳俊光、陶德麟等同志》。關(guān)于這一爭論的過程與焦點等,是一個哲學(xué)史的問題,筆者另有專文探討,因而不在此展開。有趣的是,論戰(zhàn)雙方都用宇稱不守恒理論作為立論的依據(jù),筆者僅就此做簡要論述。
在何祚庥最先發(fā)表于《紅旗》雜志的文章里,他用了一大段文字描述宇稱守恒理論被“推翻”的哲學(xué)意義,用以闡述實踐標(biāo)準(zhǔn)的相對性和絕對性。文章寫道:“宇稱守恒定律之所以被‘推翻’,并不是因為過去的實驗曾經(jīng)證明它正確,而現(xiàn)在的實驗卻證明它是不正確的;實際上,這里并不是宇稱守恒定律被推翻,而只是看起來似乎是在弱相互作用過程中被‘推翻’……所謂宇稱守恒定律被‘推翻’,實際上恰恰好是由新的實踐為宇稱守恒定律規(guī)定了新的應(yīng)用范圍……弱作用過程內(nèi)宇稱守恒定律被破壞的這個事例,說明進(jìn)行科學(xué)理論工作時一刻也不能脫離實踐標(biāo)準(zhǔn)。切不可把已經(jīng)有實踐證明的理論當(dāng)作是還沒有證明的,也不可把未經(jīng)實踐檢驗過的‘假說’,當(dāng)作已有實踐證明的理論。”[24]應(yīng)當(dāng)說,何祚庥關(guān)于宇稱不守恒理論的上述闡釋即使是在今天看來也是非常經(jīng)典的。令人遺憾的是,在當(dāng)時,這一闡釋并未得到認(rèn)可,雙方的論戰(zhàn)滑入到了只在馬克思主義經(jīng)典作家那里尋求只言片語的所謂“證據(jù)”支持,經(jīng)院哲學(xué)的詭辯味道一篇比一篇濃。“大躍進(jìn)”之后關(guān)于真理與實踐關(guān)系的理性思辨,漸漸失去了理性的光輝,或許這就是“文革”前夜的一種征兆。
“文革”期間,實踐是檢驗真理的標(biāo)準(zhǔn)這一馬克思主義的基本原則被拋棄,取而代之的是狂熱的個人崇拜和對馬克思主義的肆意曲解。在這樣的時代背景下,包括愛因斯坦相對論、能量守恒定律等在內(nèi)的許多科學(xué)理論,因被視為西方資產(chǎn)階級科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)而遭到“四人幫”及其團(tuán)伙的批判。有趣的是,宇稱不守恒理論不僅沒有遭到批判,反而成為批判者批判“西方資產(chǎn)階級科學(xué)理論”的證據(jù)。這里僅舉一例。1975年,《自然辯證法雜志》發(fā)表一篇名為《論運動的守恒和不守恒——兼評熱力學(xué)第一定律和第二定律》的文章。這篇文章的核心是想通過否定能量守恒定律這一科學(xué)理論,來證明資產(chǎn)階級“是沒落的、衰亡的階級,他們害怕矛盾,害怕發(fā)展,害怕新陳代謝。”[25]文章以宇稱不守恒理論的發(fā)現(xiàn)為“證據(jù)”,認(rèn)為“這一次則是以如此明確、如此徹底的形式推翻了這幾條守恒定律,把守恒中的不守恒這樣直截了當(dāng)?shù)卣故驹诠馓旎罩?……宇稱守恒定律打破了……能量守恒是不是也這樣?是不是也會有一天被打破呢?也一定是這樣。能量守恒定律和別的守恒定律一樣,總有一天也會被打破的?!? [25],8~10頁)很顯然,用宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)來類推其他科學(xué)理論也一定會被打破,這在邏輯上是不能成立的。其實,這種曲解、濫用所謂的“科學(xué)證據(jù)”并以此欺世盜名,是那個時代進(jìn)行大批判的慣用手法。
那么,為什么宇稱不守恒理論會成為科學(xué)理論的“標(biāo)桿”呢?這可能需要從毛澤東接見李政道、楊振寧談起。
李政道、楊振寧分別于1962年、1964年加入美國籍。1971年,中美關(guān)系開始解凍,楊振寧敏銳地抓住了這一歷史機遇,于當(dāng)年7月率先回國,受到高規(guī)格禮遇,比如周恩來總理就親自接見了他。1972年6月,楊振寧第二次回國,周總理再次接見了他。李政道也于1972年9月第一次回國,同樣受到周總理的接見。至此,李、楊二人均以美籍華人的身份完成認(rèn)祖歸宗的首秀。但遺憾的是,這兩年毛澤東還沒有接見他們二人。
突破發(fā)生在1973年。1973年7月,楊振寧第四次回國,他提出的拜見毛澤東的愿望得以實現(xiàn)。在7月17日毛澤東接見楊振寧的交談中,毛澤東“不僅詢問了宇稱的守恒、非守恒問題,而且問到了光子的性質(zhì)和質(zhì)子的可分與不可分性?!盵26]“主席說,宇稱也可以是守恒,也可以說是不守恒,對么?這顯示他在這方面有很正確的看法。”([26] ,442頁)從這次會見及談話內(nèi)容可以看出,毛澤東不僅是認(rèn)可楊振寧的,而且認(rèn)同宇稱不守恒理論。如此一來,“四人幫”就不可能批判宇稱不守恒理論了。而第二年毛澤東在會見李政道時的一番話,則把“動”、“不平衡”、“非對稱”、“斗爭”的哲學(xué)推向極致。1974年5月,李政道第二次回國,5月30日一早,毛澤東突然提出接見李政道。毛澤東接見李政道時的第一個問題,竟然是“為什么對稱是重要的?”在毛澤東看來,“對稱是平衡的,平衡是靜止的,自己的一生最重要的是動,不是靜。不覺得自然界跟人類社會發(fā)展有太大的分別。人類發(fā)展的要點是動,自然界也應(yīng)該是動?!盵27]這樣,以能量守恒為代表的有關(guān)自然界的基本科學(xué)定律因不符合“動”的哲學(xué),自然就成為“四人幫”歪曲批判的對象,而宇稱不守恒理論則恰恰是打破了對稱,打破了靜止,符合“動”、“斗爭”的哲學(xué)原則,因而成為“四人幫”歪曲利用的對象。
1976年,“文革”結(jié)束,但極左思想對中國的影響卻仍在延續(xù)。1978年5月11日,《光明日報》發(fā)表特約評論員文章《實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)》,由此引發(fā)了一場關(guān)于真理標(biāo)準(zhǔn)問題的大討論,這一大討論被譽為新時期思想解放的旗幟。宇稱不守恒理論的發(fā)現(xiàn)這一經(jīng)典科學(xué)案例,再次卷入這一大討論之中。1978年5月13日,《光明日報》發(fā)表何祚庥的《真理的標(biāo)準(zhǔn)只能是社會實踐——從宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)說起》一文,通過細(xì)致梳理宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)的歷史,來論證實踐與真理的關(guān)系問題。文章指出:“由弱相互作用下宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)的歷史,可以看出:宇稱不守恒的問題的提出,完全是科學(xué)實驗的產(chǎn)物,是理論和實踐產(chǎn)生尖銳沖突的結(jié)果……宇稱不守恒發(fā)現(xiàn)的歷史,說明一切的理論、觀點、學(xué)說,必須經(jīng)由實踐的檢驗而決定它的取舍?!蔽恼逻€對“四人幫”濫用宇稱不守恒理論進(jìn)行了批駁,認(rèn)為“‘四人幫’的幫閑們,卻把宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn),看做是由實踐檢驗并證明為正確的物理定理可以任意打破的證據(jù)……這已不局限于修正馬克思主義,而是公然用唯心主義篡改唯物主義了?!盵28]這篇文章因其觀點鮮明,又發(fā)表在以知識分子為主要閱讀對象的《光明日報》上,所以在當(dāng)時的知識界影響很大。當(dāng)然,這在另一方面也是對宇稱不守恒理論的“正本清源”——畢竟它在“文革”中被歪曲利用。無疑,這種“正本清源”的工作有助于人們對宇稱不守恒理論的正確理解。
綜上所述,宇稱不守恒理論在中國的傳播和影響,最初(李、楊獲諾貝爾獎之前)主要在科學(xué)界,因為這一高深理論離社會生活很遠(yuǎn),普通群眾一般難以理解。李、楊獲諾貝爾獎后,這一理論的傳播與影響擴散至科學(xué)界之外,不僅在一般社會層面產(chǎn)生“賽因頂峰會李楊”的效應(yīng),而且在思想界有關(guān)實踐與真理關(guān)系的討論中發(fā)揮作用,這主要是由于李、楊獲諾貝爾獎時的中國國籍身份以及“向科學(xué)進(jìn)軍”的政治宣傳需要?!拔母铩敝?宇稱不守恒理論遭到曲解和濫用,1978年后,又在真理標(biāo)準(zhǔn)問題大討論中得以“正本清源”并發(fā)揮積極作用。
宇稱不守恒理論的發(fā)現(xiàn),既是一個科學(xué)理論問題,也是一個科學(xué)實驗問題。理論與實驗相統(tǒng)一的特性,注定宇稱不守恒理論在中國的傳播不可避免地要與政治意識形態(tài)的發(fā)展變化糾纏在一起。另外,政治上需要和政治上正確——大力宣傳由中國人做出的具有世界影響的突破性科學(xué)研究成果的需要,又使得宇稱不守恒理論被賦予其科學(xué)價值之外的更多意義和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。宇稱不守恒理論在中國的傳播與影響過程,從一個側(cè)面反映了科學(xué)在當(dāng)代中國的曲折遭遇。
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The Dissemination and Influence of the Parity Non-conservation Theory in China
HUANG Qingqiao
(SchoolofHistory&CultureofScience,SJTU,Shanghai200240,China)
The Parity Non-conservation theory jointly proposed by Tsung-Dao Lee and Chen-Ning Yang had been introduced into China before they were awarded the Nobel Prize in Physics in October 1957. Since then, this theory has had a broad influence in China in areas beyond the domain of science, not only creating a popular drive to “catch up with Lee and Yang at the summit of science”, but also playing an important role in the debate over the relation between practice and truth in Chinese ideological circles. During the Cultural Revolution, however, this theory was deliberately misinterpreted and abused, something that was only corrected in the nation-wide discussions on the criterion of truth in 1978. The philosophically and ideologically, rather than scientifically, focused Chinese discussions on the parity non-conservation theory reflected the tortuous development process of contemporary Chinese science.
Lee Tsung-Dao, Yang Chen-Ning, the Parity Non-conservation Theory
2015- 02- 27;
2016- 02- 01
黃慶橋,1979年生,河南信陽人,理學(xué)博士,副研究員,主要從事中國近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)史研究。
N092∶O4- 092
A
1000- 0224(2016)01- 0084- 11