Category Archives: 物理人物

原文在新浪博客 这几天围绕肖传国诉方舟子的案子，引发了关于肖传国的老师， 裘法祖老先生的一些讨论，一方在质疑裘老先生当院士晚，其所谓中国外科之父的说法不对，另一方则指出裘老先生的贡献。对此，说点看法。 我以前也没有听说过裘老先生，因为我不懂医，这很正常。经常听说的，未必是贡献最大的。 我不知道非物理工作者中， 有多少人听说过彭桓武？ 但彭先生在中国理论物理界的地位，一定比他在公众中的名气大的多。 裘先生似乎当院士晚了一点，原因我不知道，也不想知道。但物理界还有更极端的例子。如施士元先生，居里夫人的学生， 吴健雄的老师，长期担任原中央大学的物理系主任，也担任过很长时间的南京大学物理系系主任，在核物理，固体理论等方面做出过出色的工作，桃李满天下。但是，施先生不仅不是院士，甚至连博导都不是。这里面有一些微妙的原因，但施先生对中国物理的贡献是无法否认的。 还有清华大学的谢毓章教授，如果说他是中国液晶物理第一人，不会有太大偏差，现任中科院理论物理研究所所长欧阳钟灿院士是谢先生的学生。同样，谢先生不是院士，好像也不是博导。但是，做为物理学工作者，我绝对尊重这两位前辈，仰慕他们的贡献和成就。 如果仅仅因为没有听说过，或当院士晚而质疑其学术水平，学术成就和贡献的话，似乎过于不负责任了一点。

原文在新浪博客 (这是交大建校110周年前夕，2006年4月7日发表在交大饮水思源BBS上的一段话，原文照搬过来) 在建校110周年的时刻，我最想做的事就是要纪念我的老师，蔡建华先生。下面是几年前写的纪念先生的几段话，其修改稿已经在交大百年物理上登出。 我无法写出新的文章，就以此旧文，表示对于老师的怀念。 一九九零年五月十三日是蔡建华先生去世的日子，他从十二日起，就处于弥留状态，但他不想走，他有太多未了的事，一直到了十三日的下午，他才无奈地永远离开了这个世界。这一天，距他的59岁生日还有几个月。 蔡先生祖籍浙江德清，一九三一年九月二十四日出生在浙江杭州。他的青年时代是在日本人的蹂躏和国民党的腐败统治下度过的。教会学校的教育，使他对西方的文化有比同龄人更深的认同，同时也使他能够说流利的英语，写漂亮的英文。家庭的教育，使尊师爱幼，师道尊严这样一些中国的古训深深印在他的大脑中，并终身实践。 他一九五二年毕业于上海交通大学物理系。同很多热血青年一样，在大学期间，参加了反饥饿，反内战的运动，成为共产党外围组织的积极分子; 参加了“打老虎”，揭露不法资本家等活动。毕业后，蔡先生分配到青岛工学院，在这里，他遇到了他的第一个导师，束星北教授。束星北教授早年曾留学美欧，在达尔文，爱丁顿等名家手下学习过，“九.一八”事变后回国，投笔从戎，后来在多处任教，讲课的名气很大，解放后被打成历史反革命，极右，监督劳动，直到70年代末期才平凡。先生受束星北教授影响很大，他的第一篇研究论文就是在束星北教授指导下做的，发表在一九五四年的物理学报上。他的讲课风格，也是在束星北教授的影响下形成的，一个重要特点就是上课不带讲稿，推公式，画图，讲概念，都是现场完成。相比之下，现在的多媒体教学，事先做好了课件，又反复审看，其实到时候随便找个口齿清楚的人去读一下都可以，教师的个性已经很难体现了。 后来，为了解决两地分居问题，先生调到南京的华东水利学院(后改名河海大学)任教。南京大学魏荣爵教授回国后，为了研究声学，找了一些优秀的年青人，先生也被魏荣爵教授调到南京大学从事声学研究。魏荣爵教授是第二个对先生有重要影响的人，他早年留学美国，曾从事理论物理研究，回国后在南京大学任物理系主任并开创声学研究，与北京的马大猷教授一起形成中国声学界北马南魏的格局。在做了一段时间的声学研究后，蔡先生与比他晚二届的交大校友，同时也是在华水时的同事，好友龚昌德教授之间的学术讨论越来越多。龚昌德教授也是魏荣爵教授调到南京大学的，当时龚昌德教授在学习和研究理论物理。此时，先生对粒子物理产生了浓厚的兴趣，而对比较古老的声学则兴趣日减，后来就向魏荣爵教授提出离开声学组，到理论组做理论物理研究和教学。魏荣爵教授没有阻拦，而是立刻批准了先生的请求，在后来的研究中，作为系主任的魏荣爵教授给了先生很多帮助，对此，先生一直铭记在心。 蔡先生最早做的是场论和粒子物理，除了龚昌德教授外，当时有一批年青人先后从事这一工作。当时南京大学理论物理有几位很强的老先生，如徐躬耦教授，程开甲教授等(其实并不老，也就30多岁到40岁吧)。徐先生后来去了兰州大学，程开甲教授去了核弹研究基地。新老之间的交流并不多，年青人基本上形成了一个以先生为中心的研讨组。在先生的努力下，南京大学开出了很多一流的理论物理课程，比较著名的，是量子力学，热力学与统计物理，电动力学，分别由蔡先生，龚昌德教授和孙景李教授上。大概是一九六二年，先生出版了第一本著作，《原子物理与量子力学》，这本书现在很难找到了，尽管当时先生对哥本哈根学派的解释坚信不疑，但书中对于量子力学的解释上还是多处参考了布洛欣采夫的观点。 他们还为高年级同学开设了量子场论，粒子物理，格林函数理论等课程，分别由先生，龚昌德教授，以及后来加入的徐龙道教授等人上，在此期间，他还组织翻译了Roman的《基本粒子理论》等书。蔡先生在反右派的运动中差点被打成右派。这是在当时物理系总支书记的极力保护下才获得的待遇，如果不是这位书记的保护，先生被打成右派几乎是肯定的。后来，这位书记曾担任上海市科技委的书记，和先生一直是好朋友。据先生讲，这位书记是党的领导中难得的好人。 在国家统一对各个高校的研究方向做调整的时候，南京大学的理论研究的方向被定为固体物理，先生和龚昌德教授等都及时的转到了这个方向。其实，那时候转起来很容易，他们学了很多量子场论，粒子物理的理论和方法，基本上还没有做过研究。而当时固体方面的热点之一就是格林函数理论，这实际上就是量子场论。南京大学理论物理组以做固体理论最为擅长，应该与此有关。 蔡先生和龚昌德教授两位本科毕业生，在没有人指导，缺少资料的情况下，学习并掌握了当时最前沿的理论物理的内容和技术，这几乎是一个奇迹。就在他们要开始但还没有能够开始认真地做研究工作之前，**就开始了。一九六六年时，先生35岁，龚昌德教授33岁。他们已经建立了一套理论物理的教学体系，掌握了理论物理的前沿知识，这些都是在没有人指导的情况下，在各种政治运动的干扰下完成的。 **中间，先生挨过斗，在运河上拉过纤。这一段往事，先生很少提起，但也说过几个小故事。其中一个是学习毛选，理论组政治学习的时候，要求大家读《矛盾论》，他把毛选打开，一个手按在毛选上，每当听到有几个翻书声的时候，就翻过一页。同时，另一只手在抽屉里控制一本物理书，眼睛看几眼，然后眼睛盯着毛选在脑子里推公式，需要时把书拉出来一点，眼睛只要稍为偏一点就可以看到几行，继续脑力劳动。 在经过几年的瘫痪之后，根据毛主席的“大学还是要办的”指示精神，高校开始招收工农兵学员。先生也在这个时候结束了劳动改造，返校接受“上管改”。也是在此时他继续中断了数年的超导研究，研究方向集中在强耦合超导理论上。 由巴丁，库柏和施里佛建立的BCS理论是一个弱耦合理论，同时也是平均场理论。这个理论中其实只有两个参数，一个是等效电声子耦合常数、一个是声子的德拜频率。理论的很多结果是普适的，如临界温度与能隙的比值就是一个普适常数，与材料参数无关。大部分金属材料都能非常精确地用这个理论描述。但对于比较硬的超导材料，如大部分化合物材料，这个理论定量上并不成功。BCS理论有三个比较重要的版本：一个是BCS的原始版本，一个是由波格留伯夫建立的基于正则变换的版本(这个版本后来由德. 热纳做了大发展)。第三个是郎道的弟子格可夫等发展的格林函数反常切断技术。 如果不是从巴丁的约化哈密顿出发，而是直接从电声子相互作用的哈密顿出发，利用米格达定理，并利用格可夫的技术，就可以得到一套方程，叫做厄里希博格方程。这也是一个平均场理论，但不是弱耦合。强耦合超导体的性质应该都在这套方程里面。(巴丁的约化哈密顿本质上是对电声子相互作用的二阶微扰结果。从这个意义上，只适用于电声子相互作用很弱的场合)。但是，这组方程太复杂了。 在70年代早期，一个很重要的问题就是超导临界温度到底能达到多高? 如何提高临界温度(临界温度与耦合常数是什么关系)? 当时可以对一些简化情形做出厄里希博格方程的数值解。但对于实验家来说，他们更需要一个可以拟合数据的解析公式。到了1975年左右，全世界已经有几个很流行的临界温度公式，各有一定的使用范围。在这个时候，先生有了做一个更好的临界温度公式的想法，想找到厄里希博格方程的级数解，他把自己的不很成熟的想法写信告诉了中国科技大学的吴杭生先生，很快就得到了吴杭生先生的热烈相应。在吴先生的回信中，不仅肯定了先生的想法，同时给出了更为明晰的思路和一条可以操作的解法。经过几次书信往来，他们合作发表了关于这个问题的第一篇文章，文章登出的时间是一九七七年。与此同时，他们两人加上龚昌德先生三人开始了紧张地计算，很快就得到了结果。 为了验证他们的结果，需要与数值解进行比较。于是他们邀请在中科院工作的蔡俊道加入，进行计算。蔡俊道吉光达一起加入了这个研究队伍，很快就从数值上验证了他们的结果的正确性。与此同时，他们希望从数学上证明他们得到的级数是收敛的。初步的证明非常失望：级数不收敛！蔡先生和龚先生对此都非常不服，因为他们的级数取很少几项就可以得到数值解的结果，增加项数时，只有很小的变化，而且是向着更接近的方向。后来蔡先生经过努力，找出了这个级数的收敛圆。 这个工作以三篇连续的文章在一九七七到一九七九年之间发表。中文发表在物理学报上，英文发表在中国科学上。这在当时是很轰动的工作。后来苏联和美国都有人写文章对他们的工作进行了评述和介绍。他们的这一工作在国际上应该是基于厄里希博格方程求解临界温度公式的一个高峰。因为这一工作的缘故，他们和巴丁、施里佛以及前几个做临界温度公式的人建立了密切的关系和友谊。先生去世后，巴丁、施里佛等曾发来唁电深表哀悼。 超导临界温度的工作先后获全国科学大会奖和国家自然科学奖。一九八零年前后，蔡先生和龚先生都离开了这个课题。吴先生继续做了很多工作，给出了很多简化的临界温度公式。 在王竹溪先生、彭桓武先生、郝柏林先生、于渌先生等的推动下，由管惟炎先生和中国物理学会安排和支持，蔡先生于70年代末在南京大学组织了一次量子统计物理的春季学校。分别由龚昌德教授、李正中教授、姚希贤教授和吴萱如教授讲授格林函数理论。复旦大学的孙鑫教授讲授了二维电子气。春季学校开始时，很多参加听讲的人一上来就完全懵了，波函数变成了算符，费米分布和波色分布完全没看到。蔡先生立刻就注意到这个问，马上调整了上课方案。先让柯善哲教授为学员补习二次量子化，然后再正式讲下去。这次春季学校的讲稿后来成为一本在当时起了很大作用的书《量子统计的格林函数理论》。    南京大学有两位很聪明的青年教师参加了听课。一位是卢德馨，一位是马光群。当时卢德馨是物理系液氮厂的厂长。他不仅参加了整个听课过程，而且验算了讲稿上的所有公式的推导。经过这个春季学校，卢德馨教授学到了很多知识，不久去了美国三年，做了一些非常繁难的工作(把BBGKY方程链在三级切断，证明了一些求和关系。由于推导过于复杂，他把计算机的打印纸钉在墙上推导)。目前，卢德馨教授在《大学物理》的教学方面做出了令人瞩目的成绩。马光群后来参与了陈金全先生关于群论的一些工作，特别是空间群的表示。 一九八零年左右，蔡先生作为中国固体物理学家代表团的成员去美国考察访问。考察期间，先生流利的英文，广博的物理知识，在美国的接待团中留下很深的影响。那个年代，在40—50岁的中国物理学家中，物理和英文都很强的人非常少。很多人是在那个时候才开始学英文的。因此，先生在美国参观考察期间的表现，自然是非常引人注目的。当时作为美方团员的张立纲先生，和先生从此成为非常好的朋友。在参观阿贡国家实验室时，先生注意到这个实验室的两位学者在做金属超晶格的实验研究，很感兴趣。回来后，金属超晶格理论研究就成了蔡先生的课题组的中心课题。这一课题的一系列系统深入的研究获得了国家自然科学四等奖。在这一课题下，先后培养了10多名博士。可惜的是，这些博士的一大部分出国后，先后因各种原因离开了物理学的研究。目前还活跃在物理学研究前沿的有杨瑞青博士，熊诗杰博士，谭明秋博士等。我本人也是在这个课题的研究中，学习做物理的。 1986年，蔡先生从南京大学调回了母校上海交通大学，并担任了理论物理研究室的主任。蔡先生当时雄心很大，希望把上海交通大学的凝聚态理论研究推向高水平，同时大力提高整个理论物理的研究水平，扩大理论物理的研究规模，最终使得上海交通大学的理论物理研究与北京的中科院理论物理研究所可以比拟，交相辉映。为了这个理想的实现，先生从最基本的本科生教学做起，在短短的几年里，他先后开设了本科生的《原子物理》和《热学》课程，用一种全新的思路去讲解这两门课程，听过这两门课的很多同学现在都已经成为了教授，他们说起这两门课时，仍然记忆犹新。在先生的努力下，上海交通大学的理论物理博士点在这一年建立了起来并开始招收博士研究生，国际超晶格和量子阱学术研讨会开始筹备。先生在交大培养的博士中，肖奕博士现在是华中科技大学物理系的主任，在理论生物学的研究，物理教学和管理上都很优秀；袁笃平博士在交大长期从事教学和教学管理，在物理教学和双语教学上有很多创新成果，是非常优秀的物理教师。 1987年，蔡先生在澳大利亚访问，在图书馆看杂志时，注意到了柏诺茨和米勒关于高温氧化物超导的文章，出于一个长期从事超导理论研究的科学家的职业敏感，他立刻感觉到这可能是一个重大的突破。蔡先生立刻把这一消息写信告诉了国内的同行，此后国内一批超导专家在此方向上迅速做出成就，在国际上能占领一席之地，与此应该是有一些关系的。 1988年10月，先生主持召开了国际超晶格与量子阱学术研讨会，会议得到了国际理论物理中心和撒拉姆教授的大力支持，一大批国际上著名的专家参加了会议，在当时国内青年很少有机会参与国际学术交流的情况下，这次会议为很多研究生创造了第一次与国际著名专家面对面进行学术交流的机会。这次会议，也许应该算是先生学术生涯的最后一次高峰。就在会议结束后不久，医院的检查确认先生患了胃癌且已经是接近晚期了。手术后，他的身体状况时好时坏，在身体状况好的时候，他还积极参加一些学术活动，并且参加了1989年在南京召开的凝聚态理论与统计物理学术会议。到了1990年春，他的身体状况开始恶化，这时我正在美国做博士后，记得1990年3月，我还与蔡先生通过一次电话，他说背痛，无法睡觉，但从电话中可以听出来，他的精神还不错，我们在电话上还讨论了超导磁通线格子的钉扎，熔化以及蠕动等问题。可是过了不到二个月，就得到了他去世的噩耗。 蔡先生的最大愿望之一是把交大的理论物理办成国内可以与中科院理论物理所并驾齐驱的南方理论物理中心，在目前的状况下，如果蔡先生在世的话，凭着蔡先生的执着、魄力和干劲，实现这个愿望完全没有问题。有很长一段时间，我把先生的这个遗愿作为我的一个必须完成的使命，但是，个人的能力和魄力远远无法和先生相比，经过数年的努力，在整个社会的浮躁情绪影响下，在各种令人生厌、毫无意义的评审、考核的环境中，我终于认识到这是一个完全超出我的个人能力的任务，现在能够做的，只能是彻底放弃。当然，这件事情，也许会是我的终生的遗憾。

原文在新浪博客 我的大学毕业设计是跟施士元先生做的，那已经是25年前的事了，当时施先生大约75岁左右，鹤发童颜，思维敏捷，是我们崇拜的对象。现在，施先生差不多100岁了，这两年没去看望他老人家，不知身体状况如何。下面是一些关于施先生的道听途说的故事，没有核对和考证过，细节上一定有出入。 施先生是清华首届物理毕业生，同期毕业的还有周同庆，王淦昌二人。据说毕业时三人中施先生最强，王先生最弱，但后来的成就王先生最大。施先生是居里夫人的研究生，在居里夫人的指导下得到了博士学位，专业是实验核物理；回国以后，长期在中央大学（南京大学的前身）担任教授，著名物理学家吴健雄博士是施先生的学生。施先生回国太早，当时国内实验条件太差，他老人家就改行做凝聚态了，不过也没有丢掉核物理。全国大办原子能时，施先生又回头作核物理，但不是做实验，而是做理论。 施先生曾经翻译过一本< 角动量理论>的书，署名是他的笔名万乙，这本书对国内核物理人才的培养可是起了大作用的，(另一本起过关键作用的书是于敏教授和杨立铭教授写的，书名原子核理论，署名 夏蓉，据说署名的来源是该书是于先生和杨先生在某年的夏天在成都的一个讲习班上的讲稿发展而成，这本书大四时读过，是我离开核物理的重要原因–吓跑了)。 按照施先生的资历和成就，当选院士(那时叫学部委员)是没有问题的，可是施先生连博导都没有当上过。其原因也很简单，上世纪的70年代末，施先生应该坐在第一排对后辈的工作指点一番，这样就一定能当院士，可是施先生非要上台表演，结果演砸了。据说是砸在IBM（这个IBM 不是卖电脑的公司。IBM==THE INTERACTING BOSON MODEL。翻译出来可以称为相互作用玻色子模型，是核理论的一个很流行的模型，现在还有人在研究）上和英文上，施先生英文很好，脑子很快，当时IBM很热，施先生很快看了一些文献，在很多人还在抱 着字典啃论文的时候，就提出了自己的理论。可惜，他的理论是错的，当时他的一些学生等都希望施先生不要去讲他的理论，但施先生坚持要讲，后来通过钱三强教授（钱三强是居里夫人的女儿的学生，算是施先生的晚辈）的安排，在中国物理学会的庐山会议上做了一个大报告，奠定了施先生上不了院士的基础。 施先生非常聪明，兴趣也非常广。1980年左右，他又开始研究生物物理，研究红血球在人体中的运动问题，也研究生物大分子的电子结构，用CNDO(CNDO 是量子化学的一种近似计算方法，在计算机速度不是很高的时期曾经非常流行。)还做过一些计算。而且，他一直不遗余力地推进中国的加速器建设。再后来，施先生在风湿病变得越来越厉害的时候，练习钢琴，以保持手指的活动能力，据说达到了可以上台演奏的水平。更后来，关节变形比较厉害，钢琴不能弹了，他又开始学画，画了很多中国意境的西洋油画，还办过画展。两年前去看望老先生，他还让我把他的画一幅幅拿过来，他给我解释画的意境，可惜我是画盲，收获很少。现在，施先生快百岁了吧? 上次看望他时，除了关节严重变形，行动困难之外，耳不聋，思维仍然非常清楚，反应敏捷，只是记忆力差了很多，聊了一个多小时，开始聊的一些问题到后来老先生已经不记得了。 施先生不追求名利，晚年自得其乐，是我辈的楷模。 附注：最近查了一下, 施先生生于1908年3月18日，今年98岁。1933年回国担任中央大学物理系教授，时年25岁，可能是当时中国最年轻的教授。找到一幅施先生晚年的照片，放在前面。

注1：自1978年初入南京大学物理系始，即开始物理学的认真学习与研究，至今37年有余，虽发表文章百余篇，但无一能够拿出来炫耀。显然不是一个成功的科学家。 注2：在近30年的研究过程中，从各种渠道获得过数次官方资助，但大部分的研究并没有申请资助，往往一时兴起，想出一个练习题，算上一通，看看好像没有人算过，也就拿出去发表了。有一些被审稿人痛批为胡说八道，胡思乱想；也有些被认为是没有发表价值；这些或通过据理力争最终发出去了，或自我感觉审稿人说的似乎在理，就留下了。大体而言，被拒而没有发出去的文章大约有发表了的文章的三分之一左右。还有一些，做完了，发现有人做过了，也就留下了；或者做完了，自己感觉不值得拿出来，也留下了。这一类的总数比发表出去的稍多一些。据说民科的特征之一就是成果得不到发表，而我的成果的一大半都没有发表，所以似乎也可算作是民科。 在过去的二十几年，曾经和几位自认为做出重大成果或认为物理学这一块或那一块错了的研究者打过交道，这里追记几个印象比较深的，留作资料。我不想把这几位称作民科，因为每个人情况不同，不足以提炼出能作为民科特征的共同点。但他们确实不能算作正规的科学家，且称其为另类的科学家吧。这里的另类没有贬义。 最近，在科学网见证了一位我认为可以称之为民科的博主。这位博主的博文和其后的评论与回答基本上提供了一个我的心目中的民科的标本。 研读宇宙斥力理论，终不得要领 在读大学的时候，大约大一下或大二上，一日中午，下课后回到南园直奔三食堂，在食堂门口有一中年人（也许30来岁)在散发一本小书，我也赶快上去抢了一本，书名是《宇宙斥力理论》。作者的名字已经忘了。这本书我保留了很长时间，好像是在1988年研究生毕业，离校理东西的时候才扔掉的。 在拿到这本小书的差不多大半年时间内，我曾经多次试图去读懂这本有很多公式的小书，甚至一遍仔细地一面试图理解书中文字的意思，一面把书中的公式推导出来。但终于没有读懂。那一阵，自尊心颇受打击。 朱灿生理论横空出世 大概是大二或者大三的时候，南京大学突然出现了一件轰动的大事。天文系一位名为朱灿生的老师，在文革中的劳动改造期间，一边劳动，一边探索，通过分析月球的运行规律，建立了一个无所不能的物理学理论。在一个学生组织的精心安排和组织下，朱老师在学校做了几次讲座。我听过一次。 大体上，朱老师似乎认为量子力学等现代的物理学都是错的，他建立了一个更好的理论。印象最深的是朱老师在讲座中说，用量子力学算激光，用计算机也算不清楚，用我的理论，只要会打算盘，就能算出来。朱老师的讲座，特别有激情，有相当大的煽动性，一批年轻学子往往听得热血沸腾。讲座结束，很多人围着朱老师问问题，讨论，久不散去。那次听到的具体内容已经忘光了，只记得好像朱老师为氢原子建立了一个立体的能级结构，然后告诉我们，量子力学只能算出简单的能级，而他的理论中，能级是立体的，…。 当时，物理系和天文系确有几个同学受朱老师的影响，拒绝学习量子力学课，而是跟着朱老师做研究。这几位同学在后来毕业时，因为必修课未修，好像遇到了一点麻烦。 那个时候，校园的讲座比较多，同学们也特别用功，赶着听各种讲座。同样是天文系的陆埮老师也做过几个讲座。在比较了朱老师特别富有煽动性的报告和陆埮老师一脸严肃，没有废话，条例特别清楚的讲座后，直觉朱老师的理论可能不大靠谱，于是没有再去听。后来，物理系的几位教授和天文系的几位教授与朱老师有过一次交锋–好像是公开辩论。我曾经听到过物理系的两位教授在谈起此事时大发雷霆，直指朱老师胡说八道还误人子弟。 那是一个热火朝天的时代，人体特异功能，耳朵认字是当时的热潮之一。朱老师的理论的卖点之一就是对于耳朵认字的解释。过了一段时间，可能是由于物理系和天文系的若干教授的强烈反对。朱老师的公开讲座好像停下来了。但他的研究大概没有受到太多影响。现在，30多年过去了，当年强烈反对朱老师的几位教授，有的已经去世，有的在安度晚年；因朱老师而毕业受到影响的几位同学，现在也应该年过半百了。朱老师应该年龄很大了，或许正在安度晚年，也许已经驾鹤西去。无论如何评价朱老师，他在那个时候，在南京大学留下了一道痕迹。 傅信镛擒妖 1988年初分配到上海交通大学工作，报到不久，在理论物理教研室十几个人共用的办公室遇到了同是理论物理教研室的傅信镛老师，他和我讨论很长时间（大概有3小时以上）的热力学第二定律。显然，傅老师对于热力学第二定律及相关的一些内容有过很刻苦的钻研，理解的也很透彻。同时，傅老师也给我介绍了关于Maxwell妖以及他的看法。结论大概是Maxwell妖是存在的，他要去找到并抓出这个妖。 后来，从其他老师处陆陆续续了解到，傅老师原是徐汇中学的物理老师，因对Maxwell妖特别有兴趣，设计了若干个实现Maxwell妖的方案。其中之一是利用两个并排的金属片，外加一个磁场，一个金属片发射的热电子中能量高的一部分因磁场的作用会落到另一个金属片上，最终在两个金属片之间建立起电场。如果从两个金属片引出导线，并连接负载，就可以对外做功，从而实现了从热（环境的热）到功的转换。这个方案如果成功，显然违背热力学第二定律。傅老师带着这个方案，拜访了不少物理学家，包括王竹溪，郭敦仁，钱伟长等人。大多数人对他的方案不看好或直接予以否决，王竹溪曾经给他仔细讲解热力学第二定律及其背景，指出违背热力学第二定律的结果是不可能的。但也有少数专家对他的设想给予支持和鼓励，其中对他影响最大的是钱伟长和方俊鑫两位教授，在这两位的支持下，他获得了1000元的经费，同时也调到了上海交通大学做实验来验证他的结果。 傅老师设计，并在某电子管厂加工了若干个封装了两个金属片并引出导线的真空管，并在磁场下做了测量，似乎是测出了电流。但是，他的管子里面好像还封装了用于对金属片加热的装置，因此，这个测出的结果并没有得到认可。1000元很快就用完了，傅老师没有得到后续资助。但他并没有放弃，曾经花过一段时间学习英文，打算去美国做这个研究，但似乎没有找到能资助他的地方，不过傅老师的英文还是大有长进的。在交大，开始给他安排的是热学课程，因为他对这一块最熟悉，但后来有老师发现他在课堂上大讲他的看法，对热力学第二定律太多批评，认为很不合适，就让他改上理论力学课了。作为同事的十几年中，傅老师好像一直在设法做实验，也似乎一直没有成功。 再后来，傅老师退休了。退休后在一些民办大学教物理，赚了些钱，于是，他又开始自费做实验了。这一次，他的管子里没有加热设置，完全处在环境温度下。磁场改用一块永久磁铁而不是电磁铁。最关键是买了一台灵敏度很高的电流计。终于在制作出的若干个管子中找到了一个有电流输出的管子。然后，已经年过70的他，背着他的管子，电流计，磁铁，在多个地方做演示。我也为他安排在交大物理系做了一次演示，但遗憾的是来看的人很少，好像不到10个人。印象中，电流表指示的输出是稳定的；电流的大小随磁铁离开管子的距离变化也很清楚；磁场反向时，电流也反向。当然，电流的绝对值非常小，似乎是在几十或几百个fA（十的负十三次方）。傅老师认为他的结果完全证明了Maxwell妖的存在，从而实现了从单一热源获得能量并对外做功。但是，也有一些看过演示的人有各种疑问。我曾经建议他把这个实验结果认真总结一下发表。后来，听说傅老师到处演示，试图说服大家接受他的结论。 那么，傅老师的这个结果到底应该如何看？我自己也觉得有点疑惑。他的系统已经很简化了，系统包括了一个真空管和封装在里面的两个金属片，一块磁铁。然后，这个系统似乎是从单一热源（环境）吸收热量，并以电能的方式放出（如果把电流计作为负载）。但是这里有几个问题：1，这个实验结果是否是真的？因为没有人重复过他的实验。事实上，这个实验并不难，但确实没有实验家去重复。2，这个结果如果是真的，是否违背了热力学第二定律？违背热力学第二定律是一件大事，这是因为建立在两个定律之上的热力学能够给出很多很一般的关系，这些关系与现有的实验事实都符合。特别是，历史上制造永动机的所有的尝试，都还没有成功过。其实，有一些看过演示并相信其结果的老师和学生也认为不会违背热力学第二定律，但这些人的解释不尽相同。 这里面其实有一个很大的实际问题，输出的电流太小。如果把它作为一个电流源，外接一个电阻为200欧（如发光二极管）的负载，其输出功率大概是十的负二十次方瓦的量级。从而完全没有实用价值。我想这也许是实验家没有兴趣去重复的原因：一方面完全不具备实用性，另一方面相信不会有违背热力学第二定律的事情发生。 我个人当然对这个身边发生的事情应该有一个态度。我的认识是：1，傅老师不可能故意造假。尽管他在这个问题上过于执着，且千方百计的要得到这个想要的结果，但不会通过蓄意造假去获得；2，傅老师的实验结果确实和热力学第二定律相违背；3，最重要的一点在于，热力学第二定律并不需要在他这个系统中成立，更明确一点，这个实验和热力学第二定律完全不相干。理由在于，如果根据他测量出来的电流的数字反推回去，我们可以发现，在他这个差不多10厘米尺寸的装置里面，在某个时刻看上去大约只有几十个电子在两个金属板之间转移。对于几十个粒子而言，谈论热力学第二定律是毫无意义的。热力学第二定律说的是宏观的热力学系统！如果推论多个傅老师的装置合起来可以达到可观的电流输出的话，那么大概需要几千万个这样的装置组合起来才能加出毫安量级的电流！ 傅老师几十年来坚持不懈的努力去证明Maxwell妖存在（也就是否定热力学第二定律）。最后的结果对他个人来说，是大致上满意的，他自认为已经完全做到了。但是，认可他的实验结果的人有一些，但认可他的结论的人很少。傅老师已经七十多岁了，精神和精力都还很好，他一定会继续演示，继续试图说服大家接受他的结论。 杨本洛：三百年的物理都是错的 上海交大有两个主要校区，一个是徐家汇校区，另一个是闵行校区。目前学校的主体都在闵行校区了，但有很长一段时间，物理系的研究生在徐汇，本科生在闵行。我在两个校区都要上课，因此经常坐校车来往于两个校区之间。校车开行大约一小时，这是一个相当好的传播八卦，认识朋友的场所，特别是在没有QQ和微信的年代。 有一次，我边上坐了一位瘦瘦的老师，看上去很精明干练。他问我哪个系的，我说物理，他就开始和我讨论起物理来了，好像是问我如何看待Prigogine，我大概是说Prigogine做了很不错的工作，建树很多，但有时候把一些物理概念外推的太多，…。他也许是从我这里听出了对于Prigogine的不敬（？），一下子就兴奋起来，说他第一次听到有物理学家对Prigogine这样说，他原来听到的都是对Prigogine的膜拜,…。然后，他就开始讲他的对于物理学的看法，大致上就是数学处理不严格，逻辑体系有问题，Blablablabla…，我基本上只能听着。终于有机会讲话了，我说，对于理论物理的题目而言，第一重要的不是严格，而是先试着算出个数字来，去和实验结果比较看能不能对得上。他立刻打断，说物理学的根本问题就在这里，不讲逻辑，只凑与实验符合，blablabla….。车到站了，他很客气地告别，说讨论的很高心，希望下次再讨论，互道再见。 过了几天，与住在同一小区的一位做流体力学的老师说起此事，这位老师告诉我这个人肯定是杨本洛，是他们系的老师。然后说了一些他的情况：江苏某个学校硕士毕业后留校，研究流体力学，认为流体力学的几个什么理论是错的（这个老师告诉我了，我确实不懂，也没有记住，好像其中一个是边界层理论？），然后就找力学界的人，写文章，但力学界的人都不认为这些理论错了，文章也发不了，也申请不到研究经费。因为在那个学校教《工程热力学》，又发现热力学的一些问题，于是又开始热力学的研究。因为没有经费，工资又低，虽是理论研究，但也要买书，查资料，到处跑找人，…，搞的家徒四壁。在这个过程中，虽然没有能够发表文章，但把研究的结果写了数十万字的书稿。后来，上海交大一位做传热学的老先生知道了这个人，深受感动，在老先生的强烈建议下，杨本洛调入上海交大，当时学校主管科研的常务副校长批给他一笔数额很小的经费，支持其研究。 再后来，就不断听到杨本洛教授的一些事情，大体上是他已经从流体力学，热力学进化到整个物理学了，而他似乎发现从牛顿力学到量子力学的三百年的物理学都有严重的问题。由于种种我所不知道的原因，虽然杨本洛得到了校长（即前面的那位常务副校长）的大力支持，但他在他所在的系似乎受到了一些压制。例如，他开的一门研究生课，专门讲他的流体力学和热力学研究，但没有研究生选这门课，杨教授发现是这个系的导师们都反对自己的研究生选，等等。 于是，校长召集了一次沟通会，把杨教授，其所在系的领导，物理系的领导和几个教授，以及交大学报的主编，出版社的主编召集在一起，商量能否把杨教授调到物理系，为他成立一个研究组，理由是他的研究与物理学的关系更紧密，同时商量如何支持杨的文章的发表问题等。会议开始，先请杨教授给物理系的教授介绍一下他的近期工作。我是物理系参会的一员，当时，他介绍的工作是他发现Maxwell方程是错的，印象中他好像开始时说Maxwell引入位移电流的逻辑上有问题，等等。我当时打断他，说引入位移电流的逻辑有没有问题不重要，现在已经有了这一套方程，你可以不用管方程是怎么来的，只要方程解出的结果都和实验符合就可以了。他接着说，因为逻辑上的错误，导致位移电流的符号错了，位移电流的符号应该翻过来，…。我当时年轻气盛，立刻反驳，告诉他绝对不可能，因为如果位移电流那一项的符号反过来的话，就不可能有电磁波的解，而电磁波的存在难道也要否定？当时，好像是把杨教授给冲懵了。不过，他没有激动，还是很从容地继续要说Maxwell的逻辑错误。校长看到这个状况，就没有让杨继续讲下去，说看来这个方案不现实，在另一个系，还没有当面吵架，现在当着校长的面就吵起来了，杨本洛到了物理系肯定会有更多问题。杨本洛调到物理系的设想就此终止。然后就散会了。我们走了之后，他们又商量了出版事宜，结论是请杨把他的成果整理成文，交给学报，由学报按照正常途径送审。同时，把书稿交出版社，由出版社找专家审读后出版。 发表文章和出版书的结果是：文章没有送审，因为杨教授提交到学报的文章非常长，而且不规范，且又拒绝按照学报的规范（其实也就是所有科技期刊的格式规范，如文章的长度限制，格式等等规定）修改。书稿之一送给了物理系的一位老教授审阅，当老教授看到其中一节说Lorentz变换不构成群，因而狭义相对论连理论都不是时，大为光火，写了个彻底否定的意见交给了出版社。这位老教授后来给我说到此事时还很激动，“竟然说Lorentz变换不能构成群，简直是污蔑物理学家的智商！”，我当时好奇，问这位老教授杨的书中有没有论证，他说，有一堆公式，但他没有看，如果那一堆公式论证了Lorentz变换不构成群的话，那些推导肯定是错的。不过，这套书后来由交大出版社出版了，校长还写了前言。我随后也失去了好奇心，至今不知道杨教授论证Lorentz变换不构成群的过程错在何处？ 在交大换了校长后，杨本洛教授就失去了支持，年龄也到了，退休了。 陶宗英教授大战量子力学 陶宗英教授研究生毕业于复旦大学数学系，分配到上海交通大学数学系工作。他的硕士论文好像就是关于挑战量子力学的。到交大后，他发现了两本量子力学的教课书对于一个量子力学最简单的问题，一维无穷深方势阱的处理不同，给出的答案也不同。这两本书一本是Landau的量子力学，另一本是Pauli的量子力学。Pauli和Landau都是著名的理论物理学家，诺贝尔奖获得者。由此出发，陶宗英得出量子力学本身一定是错误的结论。他的理由很简单，两个诺贝尔奖获得者对同一个量子力学问题给出不同的答案，那么量子力学一定是错了。 我曾经仔细看过这两本书对于这个问题的处理。求的是基态的动量分布，Landau的书按照量子力学的标准方法，先解出基态波函数，然后把基态的波函数用动量的本征函数–平面波展开，求得动量的分布；而Pauli则只看阱内的波函数，因其为一个左行和一个右行的平面波的叠加，直接得出动量的分布是两个Delta函数之和。如果势阱的宽度足够大，Landau的结果趋于Pauli的结果。严格说来，Landau是对的，Pauli的不对。因为Pauli没有考虑阱外的波函数（应恒等于0），但动量的本征函数是定义在全空间的。在实用上，这个问题大概在粗略考虑一块材料对于电子的约束时，可以作为一个模型。在这类问题上，因为阱的宽度是宏观大小，可以看作趋于无限大，两个结果是完全一致的。陶宗英坚持认为是量子力学本身的问题导致了这样两个不同的结果。 接下来的进展和很多类似事件非常相似。陶写文章，审稿通不过，或者不送审，直接拒稿。于是，他开始在校内做了数次报告，每次都亲自发广告，贴海报，希望争取学生。同时也通过找领导，找媒体来扩大影响。当时，上海交大校报的主编，同时兼文汇报通讯员非常同情和支持他，在校报上发了几次陶宗英的文章，每次都被物理系的研究生写文章反驳。来来回回讨论了几次。不过，物理系的研究生和其后面的老师的反驳其实并不是干净利落，他们反驳的核心是说Landau和Pauli都对，Landau和Pauli用的是不同的边界条件，即Pauli用的是周期性边界条件，这是固体物理中常用的处理技巧。但陶宗英坚决不认账。所以，对于物理系的学生和老师而言，这个问题是清楚的，但他们总是不愿意说Pauli不对。这个事情的高潮是校报的主编以文汇报通讯员的名义写了一个交大老师挑战量子力学的报道，刊登在文汇报的头版，这张报纸又被在交大的多个海报墙，橱窗内张贴。 中科大的张永德教授在他的量子力学教材中专门写了这个问题，也批评了陶宗英的一些特别夸张的说法和文汇报的报道。我认识陶宗英，且多次闲聊，也交流过这个问题。实际上，陶宗英对于这个问题是明白的，但他确实认为量子力学有问题。之所以非常夸张的提出这个问题，是因为问题很简单，而且涉及教课书和诺贝尔奖获得者，所以便于炒作和引起重视。他的目的，是希望由此获得支助，招一批人和他一起去花时间质疑量子力学。当然，这个目的并没有达到。在私下，与陶宗英的交流还是很容易的，而且他也能听得进不同意见，但是，他也非常坚持量子力学是错的。陶宗英退休后，没有继续做这些事情，而是在过一个退休老人的生活。 各路大侠过招，指东打西 2011年，上海市科协原副主席，现任老科学家协会会长陈积芳先生打电话给我，商量一件事情，我当时是上海市物理学会的秘书长。大致情况是，有一位来自崇明（或奉贤？）的退休的中学物理老师（名字想不起来了）做了一个实验，实验结果与相对论的推断不一致，然后就找领导，找媒体要求鉴定他的结果，认为他推翻了相对论。然后，某个领导（我没有问是哪个领导，他也没有告诉我）批示让科协来处理此事，科协请他来做。为这个事，不知是哪个机构支助了一笔不小的经费。他让我帮他出个注意，如何做比较好？我问他有什么打算，他说请几个专家，开个研讨会，请这位老师讲一下，再讨论讨论，如果能做个结论最好，做不了结论也行。 按照我的经验，如果这样做，根据请的专家的不同，或者吵的不可开交，而且是各说各的；或者专家一言不发，听完就走路。做结论不大可能，如果彻底否定了，这个老师可能当场气晕过去；而要专家们做出个肯定的结论，也肯定不可能。我建议他把这个会扩大一下，把那些经常找他们的，做了一些自认为不错的研究又得不到重视的人请一些来，每人安排半个小时介绍其工作，每个报告后面安排一点讨论。开完会或开会前找个领导，或直接由他讲几句无关痛痒的话，这样，我估计就能交帐了。我同意参加这个会议，但最好不发言。 然后，陈先生就组织了这样一个会，把我，还有上海技物所的一个研究员作为专家请去参加，同时作为专家的还有几个人，其中之一是从北京请来的一个姓范的老先生。会开了一天，这个中学老师讲了一个多小时，大致是说用一个医用的加速器打出来的电子做实验，发现不同能量的电子在一个固定磁场下的回转半径相同，然后通过量热学方式测量，动能也大致相同。我当时的第一反应就是他测量的就是相同能量的电子。后来，有一位来自北京，似乎是做过加速器技术的老先生问他的不同能量是如何确定的，他说加速器上有能量调节的开关。这样，我几乎可以肯定他用的就是同一个能量，要么加速器的调节开关坏了，要么是他根本就不会调能量，这位老师也做了一些分析，遗憾的是里面有明显的错误，例如，有一处一个简单的求导数也算错了，这是一眼就能看出来的，坐在下面的一位老先生指出了这个错误，休息时，我特地看了这两位老先生的胸卡，北京那位的名字想不起来了，指出求导错误的就是科学网的张操博主。讨论没有结果。其他人每个人都展示了他们自己的研究。在整个过程中，发表评论最多的是北京来的那位姓范的老先生，老先生口若悬河，居高临下，发表了不少高论，不过没有任何实质性的内容。我和技物所的那位研究员坐在一起，后来就一直在说悄悄话。去的时候，还担心万一要发言，不知如何讲，讲什么。后来发现担心完全多余，参会的各路大侠发言非常踊跃，虽然绝大多数人没有听懂绝大多数发言，但讨论之热烈，发言之积极，比我参加过的大多数学术会议要好得多。会议开了一天，陈积芳会长晚上又宴请了参会的各路英豪。我编造了个理由，没有参加晚宴。 找上门的壮士们 … Continue reading →

怀念物理系的教务员杨桂芬老师 突然觉得应该怀念一下一个小人物，上海交通大学物理系教务员杨桂芬。一个直爽，负责 ，对学生充满爱心，特别能干的教务员。因为癌症，大概50岁不到就去世了，很多学生在送别会上哭送。运动员出身，初中毕业，但业务一流，同时担任本科和研究生教务，诸事有条不紊。竟然不记得她哪年去世，有10年了吧？ 我到物理系时，杨桂芬是系办最年轻的秘书。开始上课，就得与教务员打交道，小杨看上 去大大咧咧，做事风风火火，但实际很细心投入，每件事情都安排地非常周到。在刚开始 电脑管理时，她花很多时间学习，当时好像是在用dbaseII，后来是FoxBase做成绩管理等 等，她大概是办公室人员中学的最好，用的最熟的。 小杨做事大概有两个原则，一个是规章制度，这是每个办事人员都必须严格遵守的；另一 个是对于学生的无私且不是无原则的爱，这一点很少有人能够做到。很多届在她做教务时 的学生，都能够感觉到这种爱。因直接面对学生，教务人员最容易引起学生反感。小杨也 会狠批学生，但其中的真爱，学生是能够感觉到的。 由于自认为身体好，她似乎从不体检，直到住院前两个月，她每次找我签字，或讨论，都 是直接从物理楼的6楼爬到11楼，几乎从来不坐电梯。后来去东北招生，回来后感觉很累，去医院检查，已是肺癌晚期。生病后，她好像从来都没有相信自己会生癌，而且一直非常乐观的认为一定会好。这种乐观使她支撑了很长时间，最后，还是无法抵御癌症的侵袭，离开了这个世界。 作为物理系的教务员，她是真正把物理系当成自己的大家庭，把自己作为家庭一员来对待 的。她所作的，不仅仅是完成本职工作，而是站在家庭成员的角度，为这个大家庭做出贡 献。当然，那个时候的物理系，确实也是一个温暖的大家庭。任何一个新加入的成员，无 论是新来的教师，还是每年入学的同学，都会感受到这个大家庭的温暖。杨桂芬在很长一 段时间都是那个把温暖传递给学生的最重要的成员。 人很容易忘记过去。我在网上搜了一下，没有找到任何关于杨桂芬的文字。对于一位在物 理系的教务岗位做了数十年，且做的非常好的教务员，是应该被记住的。于是，断断续续 地写了上面一些文字。

三年一聘的学校特聘教授本次任期于2012年12月31日结束。一年前，我已经在一个很大的场合宣布不再主持任何科研项目，这次聘期考核，我也强烈要求不再续聘特聘教授。考核答辩结束3周后，终于等来了通知。 老了，少一些约束，多一些自由最好，辛苦30年，是彻底放松的时候了。 1988年入职时, 有一个设想，打算在退休前完成。现在比对一下，完成的还不错。 1，打算写100篇论文，已经超额完成了；2，打算写4本教材，草稿也基本写好了；3，打算培养10位博士，已经完成；4，打算在岗时每年上140学时的课，实际平均每年200学时以上。打算给中学生上200小时课或讲座，已经完成30小时。 今后只要每年上140学时课，退休前为中学生做170小时的讲座，把几本讲义定稿上网（暂时还没有打算出版），也就退而无憾了。   下面是来自人事处的通知原文： 尊敬的 马红孺 老师：    您好！根据您本人的要求及上海交通大学2012年高层次人才聘期绩效评估专家评审会意见，经学校审定，同意您不再续聘特聘教授的申请。   感谢您对我们工作的大力支持！祝您身体健康，万事如意！