諾獎電話打來的時刻，那些物理學家在做什麼？_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴（ID：fanpu2019）,阅读更多！2022-10-02 09:36
撰文 | 下雪
又到一年諾獎季。至少從自然科學方面，如今的諾貝爾獎很像一個關底BOSS。在從瑞典打來的電話之前，多個獎項接踵而至，其中有一些還有動聽的名字——“諾貝爾獎風向標”。而只有在諾獎真正揭曉的時刻，本年度的科學盛宴才算結束。無疑，最幸福的人是獲獎者，他們其實知道，如果自己做出了真正有突破性的工作，是可以偷偷想想這個獎的。最終，出現了一些幸運兒，突如其來的電話，打破了他們往日平靜的生活。
那一刻他們在做什麼呢？感謝那些記錄者，我們得以瞭解載入史冊的科學家的生活一面。本文講述幾個著名物理學家的諾獎時刻，謹以此作為一道自娛自樂的開胃小菜吧。(跟我有啥關係呢。)
要不，拒了吧？
1965年諾貝爾物理學獎授予朝永振一郎（Sin-Itiro Tomonaga，1906-1979）、施温格（1918-1994）和費曼（Richard Feynman，1918-1988），表彰“他們在量子電動力學方面的基礎工作，對基本粒子的物理學產生了深遠的影響。”60年代，隨着各項粒子實驗的進展，驗證了量子電動力學（QED）的預測。因此到了時節物理學界會有一些得獎的呼聲，結果諾獎順理成章地帶着遺憾發了下來[注1]。
作為科學頑童，人們當然想知道費曼那天在做什麼。他自己也清晰地記錄在不承認是自傳的那書裏。
10月21日的凌晨4點（或許3點半），費曼被電話吵醒，他清晰地記得那個時候，直接懟了電話那邊的人，“為啥一大早就來煩我？”當得知自己獲得諾獎後，費曼回道：“可是我在睡覺！上午再打來就好了。”費曼的妻子格温妮絲（Gweneth Howarth）也醒來問他怎麼回事，費曼告訴她自己得了諾獎。格温妮絲並沒反應過來，因為費曼常跟妻子開玩笑，這回是真的了！
隨後，與如今獲獎者遭遇的情況一樣，電話被打爆了，費曼想睡個回籠覺是不可能了。不堪其擾的他乾脆把話筒放在一邊，想着如何讓這一切停下來，“或許我可以拒絕接受。”但他自己也知道這樣好像不行，又掛好電話，隨即鈴聲響起——來自《時代》週刊的記者。費曼問他有沒有辦法不接受這個獎？記者告訴費曼如果不領獎恐怕會引起更大的轟動。或許是這位記者的坦誠，讓他們聊了二十分鐘，這段讓費曼覺得精彩的對話也並未公開。
記者的問題總是相似的，他們要有史以來第一次給公眾介紹什麼是量子電動力學，它有什麼用，跟計算機有什麼關係，等等。即便是費曼，也招架不來，最後聽從了一個記者的私下建議：“如果我能在一分鐘裏講清楚我的工作，那就不值這個獎了。”那天他還把同樣的問題拋給了朝永振一郎，兩人通話中互相道賀，費曼問：
“你能不能用通俗的字眼告訴我你到底做了什麼贏得這個獎？”
“我很困。”
雖然有過這麼一瞬拒絕的想法，但真正受邀去斯德哥爾摩領獎，費曼玩得可開心了。他最喜歡的是當地學生組織的一個聚會，給每個諾獎得主一枚“蛙式勳章”，要求獲獎者模仿蛙叫。因為費曼小時候看過父親的書《蛙》（The Frogs, Βάτραχοι，古希臘喜劇作家阿里斯托芬（Aristophanes）作品）——練過！“跟我一起學蛙叫，brek，kek，kek”——他成為在場最會蛙叫的人。
以費曼的性格，可以想象他拒絕諾獎的理由不過是怕一時麻煩，以他出眾的“演技”，不會錯過那些歡樂時刻。但有一個人，因為擔心被媒體過度關注，認真考慮拒絕這一大獎，他正是費曼的偶像狄拉克（Paul Dirac，1902-1984），1933年“因發現原子理論很有用的新形式”與薛定諤（Erwin Schrödinger, 1887-1961）一起獲獎。
狄拉克沒有拒絕成功，給他否定意見的是諾貝爾化學獎得主盧瑟福（Ernest Rutherford，1871-1937），“拒絕的話，會有更多公眾關注你。”而不善言談的狄拉克也並未透露出什麼有趣內容。第二天英國各大報紙在時政新聞中擠出了一小塊地方，“他只有31歲，有史以來獲得物理獎最年輕的理論家。”[注2]在斯德哥爾摩接受採訪時，狄拉克卻一反常態地樂於回答問題，被問到量子力學對現實生活的意義，
“我的工作目前沒有實際意義。”
“但可能會有嗎？”
“那我不知道。但我覺得不會。無論如何，我已經研究這個理論8年了，現在我開始發展一個關於正電子的理論。我對文學不感興趣，我不去劇院，也不聽音樂。我只專注於原子理論。”
顯然，狄拉克經受了許多采訪，並且他在願意説話時，會説很多。
在病牀上接受榮譽
20世紀偉大的物理學家中，朗道（Lev Landau，1908-1968）不會缺席。但對比費曼，蘇聯的朗道的獲獎顯得有些悲情，也很温馨。
朗道於1962年1月7日遭遇嚴重車禍，頭骨骨折。為了搶救朗道，除了醫生護士，87名物理學家組成了一個“物理學指揮部”日夜守護。萬幸的是，6周後朗道恢復了意識，3個月後才開口説了第一個詞，而他的物理傳奇之旅也因此斷送了。
或許諾獎委員會感到了緊迫，他們把該年度的諾貝爾獎單獨頒給了朗道，以表彰“他對凝聚態物質特別是液氦的先驅性理論”。朗道提出兩種玻色型元激發（準粒子）的微觀理論，構建了氦II的能譜，成功解釋了液氦（4He）在2.17K所展現的宏觀上的超流性質；之後4He被認為是一種玻色型量子液體。朗道的這項工作使元激發（準粒子）成為凝聚態低温物理的重要範式。而這只是“朗道十誡”之一。
11月1日，朗道收到了瑞典皇家科學院的電報，被告知授予諾貝爾獎。第二天瑞典駐蘇聯大使前往醫院，朗道躺在病牀上接受了祝賀。隨後記者蜂擁而至，朗道很樂於回答記者的問題。他特別對國外記者説，“這意味着蘇聯人民對世界進步所做出的偉大貢獻又一次獲得了普遍的認可。”接着，他要求記者們轉達他對老師玻爾（Niels Bohr，1885-1962）的感謝——恃才傲物的朗道非常敬重玻爾。
“請你們在刊物上轉達我對我的老師尼爾斯·玻爾的感謝。在很多方面我都要感謝他的幫助。此時此刻我想起他，心中充滿感激。“
12月10日，諾貝爾獎頒獎典禮在醫院舉行，這也是諾獎破例為朗道在醫院頒獎。朗道自己走進大廳，接受了瑞典大使送上的獎章和證書，還有一張價值5萬美元的支票。數學家斯季斯拉夫·克爾德什（Mstislav Vsevolodovich Keldysh，1911-1978）[注3]上前代表蘇聯科學院表示祝賀，朗道説，“我也祝賀你，但坦率地説，我不羨慕你。” 在場人笑了，因為克爾德什在前一年當選蘇聯科學院院長。人們知道，他還是那個喜歡開玩笑的朗道。
兩次獲得諾獎什麼感覺？
約翰·巴丁（John Bardeen，1908-1991）：謝邀，比一桿進洞略好。
巴丁是唯一一位兩次獲得諾貝爾物理學獎的科學家。1956年巴丁與威廉·肖克利（William B. Shockley，1910-1989）、沃爾特·布拉頓（Walter H. Brattain，1902-1987）一同因“對半導體的研究和晶體管效應的發現”獲獎。1972年，他與兩位學生利昂·庫珀（Leon N. Cooper，1930-）和約翰·施裏弗（John R. Schrieffer，1931-2019）因“共同發展超導理論，即通常所説的BCS理論”再次獲獎。
第一個獎項來的有些突然。1956年11月1日早晨，巴丁從兒女的歡呼聲中得知自己獲得了諾貝爾獎，而他此時正在給家人煎雞蛋，興奮地把平底鍋摔倒了地上。等他回過神來，對全家説，“我想我最好刮一下鬍子。”
一個有趣的報道來自巴丁妻子的家鄉華盛頓的報紙《華盛頓觀察》（Washington Observer）[注4]：“本地一女子的丈夫獲得諾貝爾獎。”
儘管沉浸在歡樂的慶祝活動中，巴丁內心深處卻對獲獎感到懷疑，他認為諾獎委員會的很多人都不確定這項技術是否值得得獎，甚至自己不應該因晶體管而獲獎。但這次，諾獎沒犯錯誤，晶體管的重要意義在今天無需多言。另一方面，巴丁的榮譽更多來自於他在理論方面的探索，他與布拉頓的精誠合作最終促成了點接觸晶體管的誕生；而他們的組長肖克利在瞭解巴丁提出的表面理論以及布拉頓偶然發現的電解液[注5]的作用時，他繼續研究硅半導體，最終獨立發明了結型晶體管，而這也是如今真正實用晶體管的開端。
在巴丁心中也有其他目標與諾獎媲美——一桿進洞。
巴丁熱衷於高爾夫，在獲得諾獎後不久，他實現了一桿進洞的夢想。那次恰好是在伊利諾伊州的一個大學高爾夫球場完成的。後來巴丁被問及諾貝爾獎和一桿進洞哪個成就更大時，他回答説：
“或許兩個諾貝爾獎的價值大於一桿進洞。”
至於高爾夫球和科學研究有什麼關係，很可能是因為過程中偶爾會有驚喜，但常常失敗（數杆不進），這樣長期以往的鍛鍊，能讓選手保持樂觀的情緒和信心以應對更高難度的挑戰。
第二次獲獎的工作正是今天熱門。上世紀40-50年代，超導研究的理論探索實現突破，前文提到的費曼和朗道各也有貢獻。巴丁三人在前人的基礎上建立了低温超導理論，可以完美解釋1911年昂內斯（Heike Kamerlingh Onnes，1853-1926）發現的超導現象；在BCS理論基礎上，物理學家發現了超導隧穿現象以及約瑟夫森效應，因此巴丁第二次獲獎的呼聲高了起來。而為了能讓自己的兩位學生獲獎，巴丁在1967年給諾獎委員會寫信，把延續BCS理論的人，江崎玲於奈（Leo Esaki，1925-）、伊瓦爾·賈埃弗（Ivar Giaever，1929）以及約瑟夫森（Brian Josephson，1940-）推薦了上去。這三人也在1973年獲獎。
1972年10月19日，巴丁從一個瑞典記者口中得知自己再次獲獎，但他並不相信，因為總有流言。可是第二天，他被諾獎官方電話吵醒，寧靜的生活再次被打破。巴丁離開家時，車庫的電動門突然故障，興奮的記者們記下了晶體管發明者因為晶體管的失靈而被困住，他急忙解釋，“出問題的不是晶體管，而是門外的開關。”
有傳言説本來那天他也要講授超導相關的內容，一個記者跟他進了教室，聽到巴丁説：
“我想現在討論超導問題是合適的。”
截至目前為止，巴丁是唯一一個兩獲物理獎的科學家，可他並沒有像費曼、朗道那樣傳奇的軼事，也不善言辭。但他在正確的時間做了正確的事情，沒有那麼戲劇性，是一位真實的天才[注6]。
錯失的雙贏時刻
1999年諾貝爾物理學獎得主、荷蘭物理學家特·胡夫特（Gerardus ’t Hooft，1946-）是在作報告時得知自己獲獎的。而這個特殊時刻本來應該雙喜臨門，他的朋友、意大利物理學家Antonino Zichichi（1929-）堅信他1998年能獲得諾獎，便邀請他到博洛尼亞大學授予榮譽博士學位，並且安排在諾獎頒佈的那一天。可事與願違，當年的諾獎給了發現分數量子霍爾效應的三位物理學家。在失敗預測方面，諾獎從不令人失望。
第二年，特·胡夫特又被Zichichi邀請，頒獎的那天他正在做報告。演講結束後，掌聲特別熱烈。他自己還納悶，講的內容還不至於好到這種程度。事實上，有學生離開了會場，在網上得知了最新消息，並把新聞打印了下來，然後悄悄投影到了屏幕上。只有特·胡夫特本人不知道，因為他背對着屏幕。
“他們説，‘看看你的屏幕’，然後我才意識到這將是我生命中的一個特殊時刻。”
從另一方面來説，諾獎公佈時找不到人也是常見情況。當時沒有人能找到特·胡夫特，最後工作人員找到了他的一位會説意大利語的妹妹，她才打電話到博洛尼亞大學，找到了得主本人。
特·胡夫特和他的導師馬丁紐斯·韋爾特曼（Martinus J. G. Veltman，1931-2021）一同“因闡明物理學中電弱相互作用的量子結構”得獎。1965年的諾獎是費曼等人揭示了電磁相互作用的量子結構，現在迎來了電弱相互作用的量子結構。對於後者，物理學家用非阿貝爾規範場描述，並預測會像阿貝爾規範場一樣可重整化。這項艱鉅的任務由特·胡夫特和韋爾特曼真正完成了證明，將粒子物理理論建立在更堅實的數學基上。
參與到這項研究時，特·胡夫特才22歲，剛開始讀博，2年後他們就解決了這個問題。他還發現了強相互作用漸近自由，但並未發表論文，這項2004年的諾貝爾獎工作授予他人。不過，如果想成為一個糟糕的物理學家，或許可以找他聊聊[注7]。
要做準備嗎？
由於諾獎很多時候會授予經歷長時間檢驗的工作，也有獲獎者“遺忘”自己工作的情況。2016年諾貝爾獎得主科斯特利茨（J. Michael Kosterlitz，1943-）就是一位。他與戴維·索利斯（David J. Thouless，1934-2019）和鄧肯·霍爾丹（Frederick D. M. Haldane，1951-），“因在物質拓撲相變和拓撲相領域的理論性發現“而獲獎。
科斯特利茨的獲獎工作是二維超流體的相變，是拓撲缺陷導致量子相變的典型例子。正如諾獎官方所言，他們打開了通往未知世界的大門。推開門的時間在上世紀70年代，索利斯在當時就知道他們的工作值得一個諾獎，而到他們最終獲獎過去了40年。
科斯特利茨在訪談中回憶道，“但直到我在芬蘭休年假時，這一切都沒有發生。到那時，我已經完全放棄了獲得諾貝爾獎的想法。”
電話總是那麼突如其來，科斯特利茨正在一個購物中心的地下停車場，正要去吃啤酒壽司。他從口袋拿出手機，聽到了瑞典口音的恭喜獲獎。但他一時沒有反應過來，甚至想努力説些什麼都沒有説出來，30秒的沉默後，
“最後我能想到的唯一一句話就是，‘Jesus’。”
有這樣準備不足的，也有“準備”充裕的。維爾切克（Frank Wilczek，1951-）知道自己會獲得諾獎——在理解夸克方面他的理論得到了實驗證實，並且他認為會和特·胡夫特的得獎時間相似。有幾年，他甚至在諾獎頒獎前都睡不着。最終，2004年驚喜降臨，他與大衞·格羅斯（David J. Gross，1941-）、波利策（Hugh D. Politzer，1949-）“因發現強相互作用理論中的漸近自由”獲獎。
2004年10月5日，美國時間早晨5點時（6點公佈結果），他覺得反正也睡不着了，就洗個澡吧，做好準備，萬一真得獎了呢？還沒走出浴室，維爾切克的妻子拿着電話來找他了——是的，他是全身濕着接聽電話，而且與瑞典的同事聊了20分鐘。“我的妻子試圖把我擦乾。所以這是一次很好的體驗。”
隨後，他給自己的父母打了電話，他父親誤以為是騷擾電話直接狂暴：“你知道現在幾點嗎！你要幹什麼？你要賣什麼？不管什麼，我都不要！”誠然，諾獎通知時間對美國人不太友好。
對於獲獎者來説，無論他那一天那一刻在做什麼，都會留下一段記憶。這個記憶對於普通人來説，也許只是八卦段子，但也可能是拉近與科學家距離的機會，畢竟如今科學難以理解的程度就是諾獎與普通人的距離——很可能這就是接下來新聞稿中公眾唯一能看懂的部分了。
對於有潛力的科學家，你們可以多多少少做點準備，否則上面那句話就成真了。
註釋
[1] 諾獎總有很多遺憾。戴森（Freeman Dyson，1923-2020）無緣諾獎，最初許多物理學家認為戴森只做了數學上的整合工作，但有真正理解相關問題的人知道，戴森才是對量子場論理解最深的，他完成了重整化綱領。
[2] 諾貝爾物理獎史上最年輕的獲得者是勞倫斯·布拉格（William Lawrence Bragg，1890-1971），25歲時他與自己的父親威廉·布拉格（William Henry Bragg）共同獲得1915年諾獎，表彰“他們在X射線分析晶體結構方面的工作”。在理論家方面，李政道（1926.11.24-）打破了狄拉克的紀錄。1933年11月9日狄拉克接到諾獎電話，31歲93天；1957年10月31日諾獎公佈，李政道差23天滿31歲，是物理獎歷史上第二年輕的。
[3] 克爾德什是一位出生於拉脱維亞的蘇聯應用數學家和力學專家，他在空氣流體動力學方面做了重要的工作。他的名字與蘇聯的國防工程、空間科學緊密聯繫在一起，後對蘇聯計算機產業發展有重大影響。
[4] 該報紙現在是Observer–Reporter
[5] 因為實驗設備上總有液滴導致實驗誤差，布拉頓乾脆將整套設備泡在水裏，結果發現了電解液導致光伏效應放大。此後他們希望通過加入電解液將電勢引出，而最終電解液也被鍺半導體替代，實現了點觸式晶體管。
[6] 巴丁傳記Ture Genius被翻譯為曠世奇才，顯然有向市場妥協之意。書中最後一章作者從巴丁身上探討了一位天才的培養，真正的天才與文化傳統中下那種天才不同，是在多方條件下促成的，更具有實際意義。
[7] 他的一篇博文，https://webspace.science.uu.nl/~hooft101/theoristbad.html
參考文獻
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4. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1962/ceremony-speech/
5. 朗道的超流理論賞析, https://mp.weixin.qq.com/s/afhvSmJCn6db8zsfNS5X_w
6. 邁婭·比薩拉比著, 李雪瑩譯, 朗道傳, 高等教育出版社, 2018.11
7. http://www.prometeus.nsc.ru/archives/exhibits/landau/pagelif6.ssi#ch08
8. Lilian Hoddenson Vicki Daitch, 文慧靜, 沈衡譯, 曠世奇才: 巴丁傳, 上海科技教育出版社, 2007.7
9. 劉樹勇, 王曉義.“譭譽參半的科學天才——紀念威廉·肖克萊誕辰100週年.” 自然辯證法通訊 32.03(2010):98-107+128.
10. https://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/47016
11. 張肇西.“非阿貝爾規範場的重整化理論——1999年諾貝爾物理學獎介紹”. 物理. 02(2000): 76-77.
12. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1999/press-release/
13. 拓撲量子物態理論獲諾獎名至實歸 | 文小剛點評https://mp.weixin.qq.com/s/4kFBLHFf7VAr860h-Rgeig
14. https://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/47183
15. https://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/44536
出品：科普中國
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