本週末,讓我們來看一位物理學家的人生故事,就是《生活大爆炸》裡的謝爾頓,等一下,我們說的是他在現實中的原型一——美國物理學家謝爾登·格拉肖。
《生活大爆炸》裡的謝爾頓喜歡物理,工作中有笑料,有樂趣,還有一群朋友。現實中的格拉肖生活裡也有歡笑,也有友情,只是真實的人生除了喜劇,還有另一層不那麼明亮的色彩。或許只有在電視劇裡,所有人物能在大結局之前有個完美結局。那些未解決的種種困境,屬於我們每天生活的真實世界。
希望這個故事能讓你想起自己生活中的點滴,想起快樂,也接納那些不完美的縫隙。
週末愉快!
文|查非
物理學家謝爾登·格拉肖(Sheldon Glashow)每次到中國訪問,提問環節總有一個相同的問題——你是「謝耳朵」嗎?
格拉肖最大的物理學貢獻在基本粒子和量子場論,所以他花了一點時間才搞明白,這些年輕學生們老問他的The Big Bang Theory,並不是指宇宙學模型,而是電視劇《生活大爆炸》。他也因此知道這部劇的主角「謝耳朵」叫做Sheldon Cooper,據說Sheldon來自於他的名字,Cooper來自他的高中校友、另一位諾獎得主利昂·庫珀(Leon Cooper)。
起初他會耐心解釋這些背景,後來他累了。最近一次發生在2024年末的北京,他再次聽到《生活大爆炸》的問題後,觸電般地狠狠搖頭,「No!我才不看什麼愚蠢的電視劇,我做的是物理研究!(I don’t watch silly programs on television! I do physics!)」

2024年,格拉肖在北京交流圖源央視《對話》欄目
事實上,格拉肖擁有一個遠比劇本更精彩的人生。他擁有鬆弛自然的鏡頭感,天生就是喜劇主角,你一定會在人群中第一時間注意到他——在座無虛席的研討會現場,坐在第一排的都是諾貝爾物理學獎得主,其中一位諾獎得主會在聽報告時突然提問打斷,另一位諾獎得主則習慣於跟臺上頻頻點頭互動,而坐在中間仰著頭呼呼大睡的那個人,就是格拉肖。
輪到他上臺演講,只有他一個人的PPT裡沒有圖表,也沒有資料,他把柺杖放在講臺上,按照年份把自己的經歷講一遍,就是他的所有分享內容。他講話永遠有意料不到的後半句:他會在介紹同時代物理學家的時候,詳述哪些人吃飯挑食;人們請他講自己在波士頓大學工作的經歷,他講的是自己如何在一系列重磅講座中全程睡著了。
還有一次發生在美國物理學會的訪談上,他講述了科普的艱難,他和同行們專門到不同地方的學校給學生們組織活動,講起如何讓孩子們對物理感興趣,以及為此他嘗試過的種種努力。講到最後,他說, 「這真是一趟了不起的旅行,我在那座城市找到了全世界最好的男裝店。」
只要聽他一直講下去,你會覺得物理學是一門充滿了笑料的學科,一個物理學家的生活幾乎等同於一部沒有劇本的情景喜劇。這個結論大部分時候成立,只是他的真實人生裡並不都是樂趣,儘管幽默是他骨子裡的特點,但他有過更嚴肅的時刻,一些他偶爾才會講的、跟喜劇相悖的物理人生。
另一面的人生從小時候就開始了。上學時的格拉肖是一個喜歡假裝正經的孩子。他小時候很胖,從六歲就開始戴眼鏡,不擅長任何運動,在人群裡很不起眼。物理給了他一種大人感。他從科幻小說裡學到的物理知識,讓他能在同學面前繪聲繪色地講解原子彈的原理。一個不會打棒球的小胖子也可以成為校園明星,這讓他很得意。
也正是物理,帶來了新的友誼。在布朗克斯理科中學讀書的時候,他認識了一群志同道合的小夥伴,其中有兩個關係最要好的死黨,傑拉爾德·費恩伯格(Gerald Feinberg)和史蒂文·溫伯格(Steven Weinberg)。三個人經常一起坐地鐵放學回家,也會湊在一起去第四大道上的二手書店,淘那些印著「量子力學」字眼的書。他們一起讀科幻小說,一起給喜歡的科幻作家寫信,還組建了一個科幻俱樂部,辦了一本校園科學雜誌,費恩伯格擔任主編,溫伯格和格拉肖負責寫稿,他們還給自己的刊物做宣傳,邀請知名作家給他們供稿。
三個人在一起的時候,最喜歡像大人那樣討論物理。吃午飯的時候,費恩伯格喜歡討論量子力學問題,雖然內容限於他當天學到的知識,而格拉肖的午餐更忙,因為中學數學只學到立體幾何,他在餐廳裡找了一位懂微積分的同學,邊吃飯邊跟他學習微積分。溫伯格、費恩伯格和格拉肖回家的路線相似,放學路上就是三個男孩的物理幻想時間。這是格拉肖直到80多歲依然能夠繪聲繪色複述的回憶場景——在地鐵裡,他跟小夥伴炫耀,「我今天學了微積分!」溫伯格馬上回了一句,「那有什麼,我學了測不準原理!」費恩伯格出來說,「那麼,為什麼沒有任何東西能夠超越光速?接下來我們就來討論一下這個問題吧!」
那是人生最純粹的一段時間。三個中學生想象自己是真正的物理學家,討論著宇宙中最深邃的問題。
這份快樂一直延續著,直到時間一步步地把他們變成了真正的大人。考大學那一年,費恩伯格去了哥倫比亞大學,溫伯格和格拉肖都被哈佛拒絕了。因為兩個人選擇的學校一樣,溫伯格的爸爸開車帶著他倆一起去看他們的備選學校——他們先去看了普林斯頓大學,當時的普林斯頓校園裡只有男生,吃飯時要像英國的大學那樣穿著正裝,兩個人一看就放棄了;第二站是康奈爾大學,「我們倆都是在城市裡長大的孩子,從來沒有去過農場,看到學校在山上,還能看到牛啊豬啊和小雞,我們覺得有趣極了」;就這樣,第三站的MIT以「平淡無奇的城裡學校」迅速落敗,他們決定去康奈爾大學。
他們一起開始了大學生活,一起上課,一起聽講座。溫伯格住在大學兄弟會的宿舍,格拉肖和幾個同學合租在校園外。那時候他們開始有各自的生活,不過還是會常常聚在一起。碰上物理學講座,倆人像中學的時候一樣結伴去聽,聽完互相嘀咕,「我一個字也沒聽懂」,他們還會寫信給留在紐約的費恩伯格,跟他分享各自的新發現。
就是在長大的日子裡,格拉肖開始立志成為一名理論物理學家。他喜歡研究理論,但另一個原因是,他知道自己沒有辦法成為實驗物理學家。在康奈爾大學讀書的時候,他在實驗室打碎了所有他碰過的試管,導師很快給了他一個及格成績,然後要求他再也不要進入實驗室。他被同學們列為一種新的物理現象——物理學家泡利只要待在房間裡,什麼實驗都進行不下去,這是物理學中出名的「泡利效應」,鑑於格拉肖造成的損失有限,他暫時被稱為「小一號的泡利效應」。

格拉肖圖源視覺中國
後來,格拉肖進入哈佛大學繼續攻讀,而溫伯格去了普林斯頓大學。他們開始在物理學中深造,興趣和天賦讓他們在這條路上越走越遠,只是漸漸地他們都開始發現,物理的深處,裡面並不總是物理。
格拉肖的導師是朱利安·施溫格(Julian Schwinger),量子電動力學的創始人之一。入學的時候他還不知道,自己的導師將在11年後獲得諾貝爾物理學獎,也不知道那一年與他共同獲獎的還有費曼和朝永振一郎,但格拉肖那時候就知道,這些名字是跟導師對話時的禁詞。「他們共同獲得了諾貝爾獎,但他們也是競爭對手,所以你不能在施溫格在房間裡的時候使用費曼圖,但這件事真的讓我為難了好一陣子,因為我覺得費曼圖就是描述粒子之間相互作用最合適的工具,我真的想不出來第二種描述方式。」他在跟美國中學生對談的時候說。
另一個現實領悟是,作為職業的物理並不總是一份好工作。他看到身邊的人陸陸續續轉行,尤其是在20世紀五六十年代,計算機和金融行業成為更有吸引力的選擇。他的大學舍友投身金融行業,很快成為開著瑪莎拉蒂來接他吃飯的億萬富翁。格拉肖培養的博士生在交往了計算機系女朋友後,回來告訴他,他不想繼續研究物理了,他要去研究計算機。後來格拉肖在北京見到了這位學生,那時候他已經獲得了圖靈獎,歡迎儀式上他的名字比格拉肖更為人熟知——姚期智。
格拉肖一輩子都在研究理論物理,但是,找工作、換工作、升職、加薪、謀求業界聲名——這些也是物理人生的一部分。他博士畢業後想去莫斯科,結果收到了蘇聯大使館的簽證拒籤信。他後來先去了加州理工學院當研究員,又去了斯坦福大學當助理教授,工作幾個月後他發現當時的斯坦福大學不允許助理教授轉終身教職,格拉肖跑去找負責人確認,他們的對話是這樣的:
「我可以得到終身教職嗎?」
「老實說,不行。」
「那麼我幹到年底就走。」
格拉肖很快轉去了伯克利大學,在那裡獲得了終身教職,之後回到哈佛大學,擔任教授。他和同事聊天的時候會互相打趣,「只有失敗的物理學家才能成為大富翁。」
就在等蘇聯簽證的時間裡,格拉肖在哥本哈根的玻爾研究所工作了兩年,正是在那段失意的時間裡,他發現了SU(2)×U(1)結構,在1960年9月完成了題為「弱相互作用的部分對稱性」(Partial Symmetries of Weak Interactions)的論文,次年2月發表在歐洲物理學會主辦的《核物理學》(Nuclear Physics)期刊上。
這篇論文成為他最終獲得諾貝爾物理學獎的主要依據。格拉肖的想法在十幾年後才在實驗中得到證實是正確的,當時能夠理解這一想法的只有他、他的導師施溫格,以及他的博士後導師默裡·蓋爾曼(Murray Gell-Mann)。蓋爾曼在1960年的羅切斯特會議上將格拉肖的文章做了公開報告,但反響冷淡。

格拉肖年輕時的講座圖源CERN
與此同時,他的老同學也在做相關研究。1967年11月20日,溫伯格題為「輕子模型」(A Model of Leptons)的論文發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上,它標誌著粒子物理學標準模型的電弱統一理論的正式誕生。在接受《CERN信報》(CERN Courier)採訪時,溫伯格回憶了他的發現過程,當時他們一家人從伯克利搬到了劍橋,妻子正在哈佛大學攻讀法律學位,所以溫伯格要負責照顧4歲的女兒,送她去幼兒園,陪她出去玩,關於電弱統一的很多思考都是坐在公園長椅上看女兒玩耍時完成的。
隨著越來越多人加入討論,更多人推動了研究進展,電弱統一理論逐漸凸顯出它的價值。它成為了那段時間爭奪諾貝爾獎最熱門的話題,也正在這個時候,故事開始變得現實。
評選諾貝爾物理學獎的過程中,憑藉這項研究獲得最多提名的候選人既不是格拉肖,也不是溫伯格,而是巴基斯坦物理學家阿卜杜勒·薩拉姆(Abdus Salam)。這在很長時間內是一個爭議問題,薩拉姆並沒有就此工作發表過任何期刊論文,他的報告方式是在1968年的諾貝爾研討會上做的學術報告,這個時間也明顯晚於格拉肖和溫伯格的研究工作。他的學生諾曼·多姆貝(Norman Dombey)曾公開發文批評自己的導師,指責薩拉姆用各種手段跟諾獎評委拉關係,藉助人脈向評委兜售「薩拉姆模型」,還利用自己掌控的資源招待包括狄拉克在內的大師級物理學家,從而獲得更多重量級提名。據說格拉肖一開始連提名候選人的機會也沒有,當年的評委會幾乎要確定授予溫伯格和薩拉姆兩個人,最後是在另外兩位大師級物理學家強烈要求下,格拉肖才在最後時間躋身名單。
這些是他小時候未曾想到的「大人的物理」。在接受歷史學家大衛·齊澤勒(David Zierler)專訪時,格拉肖說起自己的諾貝爾獎經歷,講起的並不是愉快的回憶:
「到了1970年代的後面幾年,我意識到自己可能成為諾貝爾獎候選人,但與此同時,我發現我的老朋友史蒂文·溫伯格正在竭盡全力為他自己和薩拉姆爭取同一個獎項。特別是在一次東京的會議上,他在講述弱相互作用理論的歷史時,刻意沒有提到我的名字。這讓我非常生氣,也直接終結了我們的友誼。1979年夏天,我應邀參加斯德哥爾摩的一場會議,討論物理學的最新進展。會議之前,我把我的講稿寄給了史蒂文,他對我的演講表達了強烈反對,因為裡面探討了一些可能替代溫伯格-薩拉姆理論的觀點,實際上,我的演講是開放性的,我是在探討他們的——更準確說應該是我們的——理論是否正確」,「他認為這會威脅到他為自己和薩拉姆爭取諾貝爾獎」,「我們的爭論非常激烈,最後我只能結束通話了電話」。
1979年,格拉肖、溫伯格和薩拉姆三個人共同分享了諾貝爾物理學獎。頒獎典禮上,他們依次接過了諾貝爾獎獎章。在此之前,電弱統一理論一直被廣泛稱為「溫伯格-薩拉姆理論」,在那之後,才改稱為「格拉肖-薩拉姆-溫伯格理論」。

1979年獲諾獎後,格拉肖(右)和溫伯格握手圖源諾貝爾獎官網
此後許多年,他們變成了陌生人。格拉肖的學生後來寫文章回憶,當時他知道格拉肖和溫伯格應該是高中同學,他們在哈佛大學的辦公室就在隔壁,但是從來沒有人見過他們倆說話。
三年後,溫伯格離開哈佛大學,和家人一起到德克薩斯大學奧斯汀分校工作。格拉肖在哈佛大學工作到2009年,之後轉去了波士頓大學,直至退休。此後他們的人生只有兩次交集,一次是格拉肖去奧斯汀做演講,另一次是格拉肖想約溫伯格寫文章,討論疫情後的物理學發展受阻,但溫伯格沒有寫。
只有在電視劇裡,一切衝突才能在劇終之前得到完美解決。真實的生活裡更多是說不出口的苦澀,不會癒合的傷疤,和漫長而徒勞的等待。
1992年,費恩伯格因癌症去世,享年58歲。他是格拉肖一生的朋友,高中畢業後的費恩伯格一直留在哥倫比亞大學,他成為李政道的研究生,隨後留校成為本校教授,一直到生命的最後。小時候他們老喜歡比賽誰學得多,後來他們比賽誰發明了更多新詞。接受美國中學生採訪時,格拉肖還會饒有興致地介紹,費恩伯格發明了一個新詞Tackyon,一種速度超過光速的假想粒子;格拉肖發明了更多新詞,其中一個是Metaquestion,一種不能用現有規則解釋、沒人知道規則是什麼的問題。只是,溫伯格缺席了這樣的對話。
訪談中齊澤勒問他,諾貝爾獎背後的故事,對你來說是個人傷害更大,還是職業傷害更大?
格拉肖的回答是:「其實我和史蒂文作為朋友的親密,早在很久之前就淡化了。我們在高中時十分親近,之後也持續了很多年,後來開始慢慢變淡。只是他在那次東京會議上的報告,徹底終結了我們的友誼,在接下來的日子我們不再有任何交流的可能。」
2021年7月23日,溫伯格去世,享年88歲。格拉肖寫了一篇文章,紀念了這位他的科學上的夥伴。文章是這樣開頭的,「在我們88年的生命裡,我和史蒂文認識了74年。」他講了他們在中學一起組建的科幻俱樂部,一起做的課堂作業,一起去康奈爾大學,一起合作的最後一篇論文,一起拿諾貝爾獎。他們的故事只講到諾獎頒獎禮之後的官方活動就戛然而止。訃文最後,格拉肖這樣寫道——
「自那以後,我和史蒂文幾乎不再說話。我們的友誼綿長而富有成果,但它不可能繼續下去,為此我感到遺憾。無論如何,我們的生命早已如此密切地交織在一起,以至於他的死亡不僅僅是科學界的巨大創傷,對我個人來說也是一樣。」
整個職業生涯裡,格拉肖寫過一本教材,叫做《從鍊金術到夸克:給文科生的物理學》(From Alchemy to Quarks: The Study of Physics As a Liberal Art)。這是一本寫給外行看的物理學教科書。格拉肖說自己上中學的時候,物理教材特別枯燥(dull),他一直記著那本教材的作者叫做查爾斯·達爾(Charles Dull),當時他常對著這個名字感嘆物理的晦澀,「Dull先生的書還真是Dull」。後來他到哈佛教書的時候,正好趕上哈佛大學的教授們紛紛自己寫教材,推動教育改革,他也投身其中,把自己的幽默天賦傾注在這本書裡,一邊講故事一邊講物理。他在編撰這本教材的時候特意強調,希望這是一本給「會算數的詩人看的物理學」。
到了真正上課的時候,他才漸漸領悟到現實的真相——阻礙年輕人學習自然科學的並不是枯燥的教材,坐在臺下的很多學生既不瞭解自然科學,也對它不感興趣,更重要的是,他們不在乎。把文章寫得再精彩,多半也是徒勞。

2005年11月,格拉肖到中國科學院高能物理所訪問並作報告。圖源中科院高能物理所官網
只要活得足夠久,同一種沮喪就會反反覆覆出現。他的孩子們在當地最好的教育系統讀書,但他發現學校教平面幾何的方法有問題,沒人教孩子用圓規畫等邊三角形,以至於他的孩子放學後跑來問,「爸爸,你有三把直尺嗎?我需要畫一個等邊三角形。」格拉肖一度積極參與當地教育改革專案,也會協助稽核教育標準,想要改變這種教育狀況。但這和他所經歷的物理生涯一樣,裡面摻雜著不同利益、不同立場,每個人都在為自己的立場爭論,很難協調,也很難改變。過了幾年,家裡年紀更小的孩子上學回來,還是照樣問他,「爸爸,你有三把直尺嗎?我需要畫一個等邊三角形。」
格拉肖放棄了繼續寫教材,也不再參與教育改革。只在說起這些事的時候,他失去了自己的喜劇天賦,「這一切真的挺讓人沮喪的。」
這才是真實的物理和人生,沒有英雄結局,也沒有團圓與和解。真實的人生不像任何一部電視劇,更像是一部悲喜劇,裡面藏著所有人只會講一半的困局。
他最近一次來北京,活動現場專門有一位工作人員負責攔住那些找他簽名的人,挨個勸退他們,「不要打擾謝耳朵」。他依然被問到了《生活大爆炸》的問題,但在那之前,他先講了一遍自己的故事,然後反過來向這些觀眾提問:
「我發明了一個詞,leucippity。這個詞意味著那些需要等待很長時間才會得到證實的預言,就像等了十幾年才被實驗證實的電弱統一理論,等了50年才被發現的希格斯粒子,還有等了100年的引力波。這個詞還沒有收錄進牛津英語詞典。不過,我已經有一個詞在牛津英語詞典裡了。」講話中途,他突然向臺下的觀眾提問,「你們能猜出來是什麼嗎?」
等了好一會兒,臺下無人響應。「Charm!」他大聲喊道,「我為它提供了一種新釋義,粲夸克(charm quark)!」
說這句話的格拉肖已經92歲了。他的人生足夠豐富,裡面包含了發現、樂趣、友情、奮鬥,也有孤獨、背叛、傷痕和遺憾。現實早已為他準備了一齣最獨特的劇目,他根本不需要去看電視劇。這就是至今依然不喜歡看電視、一輩子活在現實和物理中的謝爾登·格拉肖。
說這句話的格拉肖已經92歲了。他的人生足夠豐富,裡面包含了發現、樂趣、友情、奮鬥,也有孤獨、背叛、傷痕和遺憾。現實早已為他準備了一齣最獨特的劇目,他根本不需要去看電視劇。這就是至今依然不喜歡看電視、一輩子活在現實和物理中的謝爾登·格拉肖。


2008年,格拉肖來到北航與師生交流圖源視覺中國
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