他们的光辉远不只照耀着一个世纪,而是照耀着全人类,从时代的这一个尽头到那一个尽头。--雨果
2020年3月29日,凝聚态物理学理论开创者、诺贝尔物理学获奖人菲利普?安德森于普林斯顿逝世,享年96岁。
物理学教父——安德森
1923年12月13日,安德森降临在印第安纳波利斯,经过不懈努力考入哈佛,此后就开始了自己的实验之路。25岁的他先后在贝尔实验室、普林斯顿大学教学和研究。人们称他为“凝聚态物理学教父”“鼻祖”。人们夸赞说他的物理直觉前无古人,他的理论模型美感度极佳,如果没有他,就不会有凝聚态物理。
他大量地研究了关于凝态物理的很多问题,并首次发现局部化概念。上世纪七十年代,他被邀请去到剑桥大学担任物理学教授。于1967年,第一次提出了“凝聚态物理”的说法,并将自己的研究小组以此来命名,代替了“固体物理学”,成为了凝聚态物理的鼻祖。
他还对“磁性和无序体系电子结构的基础性理论研究”做了深刻解析,这个研究对此后计算机的应用奠定了重要基础。于1977年与另两个研究者一起获得诺贝尔物理学奖。
安德森不仅在实验上有很深的造诣,他写的学术文章水平也很高。其中最出名的一句译为:更多就意味着不同。此外,他还研究超导理论,提出了BCS 超导理论的计算方法。
果断表明态度,一心为国家发展
上世纪80年代,美国物理学界曾因“是否要建超导超级加速器(SSC)”进行了激烈的探讨,那时,安德森就极力反对建SSC。对此,他还写了一篇文章来表明态度,他阐述:与对撞机相比,美国在其他方面的的科研需求更为迫切,而注重原创的,小规模的基础科研朝不保夕。
他说:“把加速器物理的发展视为国家竞赛让我感到惶恐,科学发展是严谨、严肃的,不能贴上民族主义的标签。如果高能物理少了一台加速器就会无法进行,那我觉得他应该被取代。因为这是缺乏想象力的表现。”最后,SSC计划还是按下了暂停键。
欧洲的暂停了,中国的还在继续。2016年,杨振宁又站出来反对中国花费数百亿美元建大型对撞机,遭到学术人士的抨击,闹的沸沸扬扬,此时,因杨振宁反对中国建大型对撞机一事,安德森在新华每日电讯记者采访时说到,“我已经认识、仰慕杨振宁先生60年了,我同意他的观点。”他表示,他在很多年的反复推敲后,他觉得反对建设超大对撞机的决定还是正确的。
从这一点我们也不难看出,安德森他也是一个非常重情谊的人。当朋友被推到风口浪尖时,他也愿意毅然决然地力挺朋友。很好地诠释了什么叫“就算全世界都否定你,我也愿意站在你身边支持你。”更何况在此后几年里,也确实证明了他们的决定很英明。
凝聚态物理有自己的规律
如果能搞明白最基本粒子的本质是什么,是不是就能推导出物理世界的所有理论呢?还原论者认为是这样的。不过,安德森的观点远远超越了还原论,他表明,凝聚态物理有他自己独特的规律。
举个最简单的例子:想象一只大雁南飞和好几只大雁南飞的场景,只有一只大雁,那么它无法按照某个队形去飞,而多只大雁一起,就可以按照“一”字形或“人”字形前进。凝聚态物理也是如此:当许多原子通过相互作用联系在一起时,就会出现类似多只大雁南飞的现象,物理学中叫做层展。
南京大学著名物理学院的教授万贤纲在接受《中国科学报》记者采访时说到:“粒子物理很重要,这是毋庸置疑的,但是它不代表物理学的全部,安德森的观点对我们非常重要:不能仅用粒子物理的基本规律去解析凝聚态物理的体系,它有自己的规律,会衍生出许多其他现象。”
“安德森发起了凝聚态物理学史上的一次重大革命运动,这次革命让大家对物质的理解从还原论的单粒子图像上升到了系统全面多层的具体图像。他把凝聚态物理,这个在当年很多人不屑一顾的“垃圾”的物理杂枝, 变成了今天物理学的一块至关重要的基石”。中科院物理所研究员胡江平这样评价道。
提出以安德森命名的局域化理论、超导理理论和掺杂模型……安德森涉猎范围广泛,他不仅在凝聚态物理学领域有很高的建树,他还对粒子物理学研究产生了积极影响。在普通人看来,他是当之无愧的物理天才,万贤纲说:“每个研究凝聚态的人离不开安德森”。这句话可以看出安德森对凝聚态物理学领域所做的巨大贡献和产生的深远影响。
判若两人的安德森
安德森在对待实验上一丝不苟,学术推论严谨,而在为人处事上性格也是丝毫不委婉。圈内人士也都说他非常直接。
为什么这么说呢,一般来说像我们导师对待学生,没有大的错误,都是睁一只眼闭一只眼,导师和同学称兄道弟也很常见,新生有点小失误都是可以理解的,哪怕是批评,也会变成委婉的“谈话”。但是据说安德森他非常严格,对参与研究的学生要求极高,批评人毫不留情。课上学生们甚至有点“怕”他。但是学生们是可以接受的,毕竟能得到这位学术鼻祖的指点是一种无上荣耀。
不过,他业余生活中那就像换了一个人,收起了那一脸的严肃。课下也经常和学生打成一片,去倾听他们的生活,了解他们的想法,经常盘坐在一起进行下棋等益智的娱乐活动。学生们也很喜欢他,丝毫没有代沟。据说他直到80多岁时,仍是和大家一起排队取餐,不搞特殊。
他的降临使得物理界焕然一新。他充实了一个世纪,然后又退隐了。他的离开意味着一个时代的结束,希望学者们都能沿着他的路走,做出更多不同。