杨振宁最温暖的一次演讲：我以前的那些事儿甄相记

我是1922年在安徽合肥出生的。后来在6岁的时候，离开合肥，先是到厦门去了一年，因为我父亲在厦门大学教书。然后1929年我7岁的时候，我父亲到清华大学去做教授，所以我们一家——那时候就是我父亲、我母亲跟我三个人——到清华园居住。

我在清华园里上的小学叫成志学校。毕业以后，就进了城里一个教会学校，是圣公会设立的。那个时候北平的中学，我想三分之二是北平市设立的，三分之一是教会学校。崇德中学就是教会学校之一，我在崇德中学念了四年，从初一念到高一。

我在崇德中学的时候，对我后来影响最大的，是它一个很小的图书馆。这个小图书馆里，有一些当时介绍新科学发展的书籍。其中我记得有一本书，我当时看的是中文译本，叫做《神秘的宇宙》，The Mysterious Universe。作者叫做James Jeans，是当时一位重要的物理学家。

他这本书里讲的是什么呢？就是讲在20世纪头30年，物理学有了三个大革命。这三个大革命是：1905年的狭义相对论（special relativity），1915年的广义相对论（general relativity），以及1925年的量子力学（quantum mechanics）。一个很惊人的现象是，这三个大革命中，有两个半都是欧洲人做出来的。1905年，他做出最早、最重要的工作时，还只有26岁。

为什么这三个大革命这么重要呢？原因是，到19世纪末年为止，物理学家研究的叫做宏观物理（macroscopic Physics）。什么叫宏观物理呢？就是厘米量级、千米量级的物理，小也可以小到毫米量级。这种物理的奠基人，当然是伽利略和牛顿。到19世纪末年，宏观物理已经非常成功。

可是到了19世纪末，人们发现了很多新现象，这些现象是牛顿物理学无法解释的，这就进入了微观物理（microscopic physics）。最主要的是，到了原子大小，也就是10的-8次方厘米这个尺度时，这些现象不能用牛顿物理来解释。

所以到了19世纪末的一二十年里，物理学出现了很多非常奇怪的问题。这些问题的最终解决，就是我刚才讲的20世纪初的三个大革命。这场革命的影响，不只是对物理学，对整个人类都有极大影响。今天的电、网络通信，包括原子核爆炸，所有这些都基于那三个大革命。

可以说，这本书以及当时我看到的其他翻译过来的物理书，对我影响很大，让我感到震撼，觉得这里面非常值得去钻研。

1937年，抗战开始，我们家离开了清华园。我父亲到西南联大教书，西南联大是北大、清华、南开合办的学校，在昆明。我父亲去那里教书，我们一家就搬到了昆明。

到1938年夏天，我中学高二刚念完，还没有毕业。当时重庆的教育部发现，太多中学生流离失所，没法念完大学，于是规定：不需要中学毕业文凭也可以参加大学入学考试，叫做“同等学力”。我就以同等学力考上了西南联大。

因为我中学最后一年半基本没念书，没学过高中物理。我当时报考的是化学，因为我学过高中化学，所以被录到化学系。但考化学系也要考物理，我就借了一本高中物理，自己在家闭门一个月，拼命学高中物理。

学了之后，我觉得物理很有意思，比化学还有意思。所以一进西南联大，我立刻就从化学系转到了物理系。

这里有一点，我特别想跟今天年轻的同学们讲。我记得很清楚，我自学高中物理时，看到过一个问题。

高中物理里讨论：一个物体绕着圆周转动，书上解释说，它有一个加速度a，acceleration，这个加速度等于速度的平方除以半径。

我看到这一段时很不理解，觉得不对。为什么？因为东西转的时候，我直觉它是向外冲的，可书上说加速度是向心的、向里的。我刚开始完全不能理解，不是说它错，只是跟我的直觉不符。后来仔细想、仔细琢磨，我才明白：物理学里讲的是向量，和普通的标量不一样。念过物理的人都知道向量的重要性。

这个经历给了我一个教训：当你的直觉和书本知识冲突时，一定要重视，因为这是最好的学习机会，不能放过。你必须把它弄清楚，不只是记住公式v²/r，还要理解它的精神——速度和加速度是向量，不是普通的量。

懂了这一点，对我后来启发很大。换句话说，学习其实就是不断修正自己的直觉。如果你能不断把直觉修正到正确的方向，你就比别人多了一种思考方法。

我在西南联大时有很多很杰出的同学。读研究院时，物理系一共只有6个同班同学，其中三位在这张照片里。

最左边一位叫黄昆，黄昆后来是固体物理学大师。他50年代回国，对中国物理学、对中国都有极重要的贡献。大家都知道，半导体是今天工业界不可缺少的领域，半导体在50年代才开始在国际上发展。正是黄昆，50年代在中国开办训练班，讲授半导体知识。今天中国所有大学、研究所、工厂里和半导体有关的人，都是他的徒子徒孙。因为他的贡献，2000年，江泽民主席亲自给他颁发了中国科学界最高大奖。

中间这位叫张守廉，后来从物理改行到电机，在电机领域有重要贡献。右边这位是我。

这张照片是1992年周培源先生90岁大寿时，在北大庆祝，我们三个人都去了。我们在西南联大时常常高谈阔论，非常引人注目，当时被叫做“三剑客”。1992年，我们三剑客留下了这张照片。黄昆2004年去世，张守廉现在92岁，仍然健在。

关于当时的生活，我后来这样描述：我们无休止地辩论物理中的种种问题。记得有一次，我们争论的题目是量子力学中测量的准确意义，这是哥本哈根学派的重大而微妙的贡献，也是量子力学的奠基性理论。那天从喝茶开始辩论，一直到晚上回到昆华中学，关了灯上床，辩论还没停。

我们三个人住一间宿舍。那时西南联大条件很简单，没有开水喝。大家吃完晚饭就去茶馆，联大周围很多茶馆，都被学生占了。在茶馆里，可以要普洱茶、香片，也可以要“玻璃”——就是一杯白开水。

我们在茶馆里讨论天下所有问题，当然也包括物理。我现在已经不记得那天晚上争论的具体细节，不记得谁持什么观点，但我清楚记得：我们三个人最后都从床上爬起来，点亮蜡烛，翻开海森堡的《量子理论的物理原理》，继续调解我们的辩论。

我1944年在西南联大获得硕士学位，再过一年抗战就结束了。1945年夏天，我经印度前往美国，进入芝加哥大学。

为什么要经过印度？因为那时战争刚结束，几乎没有正常航线和海运。从昆明去美国，唯一办法是坐美军的小飞机，从昆明飞到加尔各答。我们一组20个留美公费生，清华留美基金会1925年后一共办了六届留美考试，最后一届是1943年，我参加了那次考试，大约20人获奖学金，我们就一起出发。

1945年8月从昆明飞到加尔各答，在那里等了两个月，等到美国运兵船有空位，我们才上船。经红海、地中海，1945年11月24日抵达纽约。

到纽约后，我本来想去哥伦比亚大学，找我非常敬佩的物理大师费米，后来发现他不在哥大，而是去了芝加哥，所以我1946年初进入芝加哥大学。

我在芝加哥大学做了两年半研究生，并不是一帆风顺。1947年，做了一年多研究生时，泰勒给我的几个题目，我做来做去都不合口味。

从中国坐船去美国的路上，我就跟自己说：物理以实验为基础，我在中国没机会做实验，到美国一定要写一篇实验论文。

到芝加哥后，我先跟着泰勒做研究，不成功，就找了一位叫Allison的实验物理教授，在他实验室做。很快我自己、同学、导师都发现：我动手能力很差，做实验经常把仪器弄坏。

那段时间我很低落。我给黄昆写了一封信，他那时在英国读研究生。信里我说：我是disillusioned，理想破灭。

他回国后，文革时把我那封信烧了。幸好他给我回了一封长信，我在档案里前几年翻到了。从他的回信里，我能回想起1947年的自己，前途渺茫。

在这种情况下，我决定自己找题目。我先后找了三个题目：一个是Ising model，一个是Bethe的工作，一个是Gauge Invariance（规范不变性）。

Ising model是当时很有名的挪威物理学家昂萨格（Onsager）的工作，他后来到了美国。他发表过一篇很有名的文章，大概十几页，我研究了几个星期，还是不懂。他一个公式接一个公式，绕来绕去，最后得出结果，我却不明白他为什么要这么推导。我很佩服他的本事，但没学到什么。

第二个是Bethe的工作。Bethe和昂萨格后来都得了诺贝尔奖。Bethe1931年有一篇关于自旋波（spin waves）的工作，也很有名，又是很复杂的数学推导，我研究了很久，也没做出结果。

第三个题目是Gauge Invariance。我从档案里翻出了1947年3月的几页笔记，就是当时的想法。有一个观念叫规范不变性，是1918年大数学家外尔（Weyl）提出的。我想：能不能把他的想法推广到当时新发现的一些基本粒子上？

规范不变性1918年由外尔引入，用在电磁学上很有趣，但用处不大。当时新发现了很多粒子，Λ、Σ、Ξ、Ω等等，它们之间的相互作用还不清楚。我想：能不能用推广的规范不变性来研究这些新粒子之间的力？

这可以说是我一生成功最重要的一点：当时别人没这么想，我这么想了，就朝这个方向研究。想法看起来很有道理，但越算越复杂，搞了一两个月，也没成功。

前面这三个题目，每个都做了几个月，当时都没结果。但我要告诉大家：后来这三个方向都做出了重要成果，只是我当时没做成。这个教训是：不成功的尝试，不一定没有道理。

最后我自己找的题目，是核反应中的角分布，这也是当时热门的实验课题。我把理论和实验结合，理解了一些现象，写了一篇很短的文章，拿去给泰勒看。

文章内容，基本上是把对称观念应用到核反应里。我可以简单描述一下：大家都知道周期表，是门捷列夫19世纪发现的，周期是2、8、18……这些数字从哪来？在门捷列夫时代及之后很多年，人们都不知道。量子力学发展后，用对称原理才明白：2、8、18是群论里的基本数。换句话说，周期表的数字，来自群论的对称观念。

这说明群论对物质结构有决定性影响。我当时做的，就是抓住了这个大影响里的一个小方面，写成了文章。

我把文章交给泰勒后，有一天他到实验室找我，叫我Frank——我的英文名。他说：“Frank，我听说你实验做得不太成功。”我当时在芝加哥大学200名研究生里很有名：理论做得很好，实验很笨。

他说：“你何必非要做实验论文？你这篇短文，我就拿来当你的毕业论文，你就可以拿博士学位了。”

我当时很纠结，说谢谢，要想一想。因为我本来立志要写实验论文，不能随便放弃。

我回去想了几天，觉得他是对的，就下决心接受了他的建议。做了这个决定后，我如释重负。现在回想，这个决定是我一生非常重要的一个转折点。

我从中得到的教训是：当你走到实在走不下去的时候，要想一想，该不该改行。

在西南联大念书时，有很多重要教授。对我影响最大的有两位。

一位是王竹溪教授，他比我大14岁，当时是刚从英国回来的年轻教授，研究方向是统计力学。什么是统计力学？19世纪物理学家已经知道，所有物质都由原子、分子构成。我们身上每一处都有无数原子、分子在运动，运动的结果表现出各种现象。比如水里面的分子原子运动很剧烈，加热就更剧烈，到100摄氏度就蒸发成水蒸气。

研究大量原子分子在不同温度下运动的物理领域，就是统计力学。这是王先生的研究方向。