關於朗道勢壘、朗道討論班及ITEP的回憶_風聞
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撰文 | Boris L. Ioffe
編譯 | 羅燦、張一（上海師範大學物理系）
Boris L. Ioffe（1926-2022）
在這次研討會中，我想和大家分享一些關於自己如何開始職業生涯的回憶。這些回憶帶着時代的烙印，一去不復返。
一
朗道勢壘[注1]
我將從我如何成為朗道的學生開始講起。當時我還是莫斯科大學物理系三年級的學生，很想加入理論組，而且也確實成為其中一員。物理系的教授在馬克思主義哲學方面很有造詣，但在物理學方面幾乎都很薄弱。理論界的情況尤其糟糕：所有的高級理論家——朗道、塔姆（I. Ye. Tamm）[注2]、列奧托維奇（M. Leontovich）[注3]和其他人——都被開除了。雖然我對物理系的教育質量不滿意，但又懷疑自己的能力是否足以成為朗道的學生。1947年夏天，我鼓足勇氣，邁出了決定性的一步：我打電話給朗道，問他我是否可以成為其學生。他請我第二天去試試。那是一次數學入學考試，我輕鬆通過。朗道給了我八門理論物理學的課程大綱。此外還有一個數學方面的考試,如復變量、特殊函數、拉普拉斯變換等。那時，朗道著名的教科書只出版了幾本：《力學》、《經典場論》、《連續介質理論》和《統計物理》的第一部分（經典統計）。人們必須通過閲讀各種書籍和原始論文來學習其他課程。下面是量子力學課程中學習的書籍和論文列表：
量子力學[注5]
1. Blokhintsev, Introduction to Quantum Mechanics (俄文版), Chs. 3–14, 17–22, 24;
2. Kronig, Striped Spectra and Molecular Structure (俄文版);
3. Rosenthal and Murphy, Rev. Mod. Phys. 8, 317 (1936);
4. Bethe, Ann. Der Phys.3, 133 (1929);
5. Pauli, Hdb. Der Phys. XXIV-2, II, 2, 12;
6. Brillouin, Quantum Statistics (俄文版) §124;
8. Bethe, Ann. Der Phys. 5, 325 (1930);
9. Mott and Massey, The Theory of Atomic Collisions (俄文版), Chs. 2 and 5;
10. Landau, Sov. Phys. 1, 68 (1932), 2, 46 (1932);
11. Bethe and Peierls, Proc. Roy. Soc. A 148, 146 (1935);
12. Breit and Wigner, Phys. Rev. 49, 519 (1936).
這些論文大多用英語或德語寫就，某些文章內容非常翔實。（例如，貝特(H. Bethe)的每篇論文都有約百頁之巨。）大家默認要成為朗道的學生需要精通兩門外語，這在當時極不容易。
要進行考試時，準備好的學生會打電話給朗道説：“我想通過某門課程的考試（順序多少有些隨意）。”
（朗道）“可以，那就定某天某時間來吧。”
當學生來到朗道的公寓時，朗道會讓他們把所有的書、筆記等放在一個衣櫥裏，再讓他們去一個有圓桌的小房間，裏面只有幾頁空白的答題紙。然後朗道出一道題後便離開了，每隔15到20分鐘，他會返回，從學生的肩後看看答題情況。
如果他不吭聲，那説明還不錯，但如果他説“嗯”，就代表有問題了。我自己沒有考試不及格的經歷。但有一次統計物理考試時，我用了一種朗道沒有想到的方式進行解答。朗道進來看了看説：“嗯”，就離開了。20分鐘後他又回來看了看，用更不滿意的語氣説了聲“嗯”。這時慄夫席茲（E.Lifshitz）[注5]來了，他也看了看我的解答，嚷道：“道，別浪費時間了，把他轟出去！” 但朗道説：“我們再給他20分鐘看看。”在這段時間裏，我算出了正確答案！朗道看了看答案，又看了看我的計算結果，同意我是對的。之後，他和慄夫席茲又問了我幾個簡單的問題，考試就結束了。
朗道在考試中給出的問題有時非常複雜，學生必須在大約一個小時內答完每一個問題（通常情況下考試會有2-3題）。所以必須事先進行大量的練習。為了得到考試經驗，我會多手準備。我詢問比先於我通過朗道勢壘的阿布里科索夫（A. A. Abrikosov）[注6]，看看他遇到了什麼問題（但不是問題的答案！），然後解答它們。通過幾次考試之後，我發現朗道的問題也是有限的——有時會給我阿布里科索夫答過的同樣問題。我猜朗道其實知道他的學生會互相告知考試內容，但他並不擔心。他覺得評價學生的能力，只要觀察學生解決問題的過程就足夠了。這裏給大家舉一個關於宏觀電動力學考題的例子。以ε2和μ2為特徵的介電球體ε1和μ1在恆定的電場內以角頻率ω旋轉，旋轉軸和電場方向的夾角是α，求球體內部和介質中的電場和磁場。
我花了兩年時間才通過朗道勢壘。在這兩年裏，我在波默拉丘克（I. Pomeranchuk）[注7]的指導下做了兩項研究。1949年6月，經過最後一次考試，朗道正式接受我作為他的學生，並把我的名字列入了名單。
二
朗道討論班
成為朗道的學生沒什麼特權，只會有很多義務。因為任何人都可以和朗道進行科學討論，並得到他的建議。此外，在那些通過朗道勢壘的學生中，只有少數人能成為他的研究生（我不是）。朗道的學生作為朗道討論班的參與者也享有充分的權利。但同樣任何人都可以參加他的研討會，提問和發言。“完全權利”參加者的義務是按照字母順序定期為研討會編寫和審查講稿。每次研討會結束後，朗道都會拿出最新一期的《物理評論》（Physical Review，當時它還沒有分成多卷），並告訴後面的報告人他應該在討論班上報告哪些論文。一般來説，他會從物理學的各個分支中挑選一打這樣的論文，大多數是實驗方面的文章，或者一部分講理論，另一部分講實驗。有時也有短的理論文章，如給編輯的信等。報告人不僅要審查論文的基本思想和最終結果，而且要明白結果是什麼，以及向聽眾解釋所有必要的公式，包括實驗技術，並要有自己的看法，結果是否可靠等等。簡而言之，報告人對報告的論文（以及其中的錯誤）負有同樣的責任，就好像他是作者一樣。正如我之前説的一樣，這些論文的主題種類很多——從粒子和核物理到金屬和液體的性質應有盡有。朗道特別喜歡明礬的性質的文章。他對所有的主題都很瞭解（儘管他好像幾乎不讀論文，只聽他們的彙報），會提出必須立即明確回答的問題，一般的陳詞，如“作者宣稱……”之類的，他都不會接受。聽眾中總會有一些專家，他們也會提問併發言。因此，做這樣的彙報是一項艱鉅的任務（幸運的是，這種情況每年只會發生一兩次）。有時，當朗道對一篇論文的講述不滿意時，他會讓報告者停下來，讓他/她繼續講下一篇。如果在一次彙報中出現了兩到三次這樣的情況，朗道就會説：“你沒有準備好功課！下一位發言者是誰？”
在最糟糕的情況下，報告人幾次都沒講好時，他就不會再出現在參與討論班的名單裏，而且朗道會拒絕與他討論，不過他仍可參加研討會（我記得有兩個這樣的例子——其中一位是著名物理學家列維奇（V. G. Levich），他後來成了科學院院士）。這樣的人要經過很長一段時間，大概一年以上，得到最受尊敬的研討會參與者的提議後，才會得到朗道的原諒。
理論報告的彙報會以不同的方式進行。如果一個人想要在研討會上提出一項理論研究（他自己的或從文獻中獲得的），他首先應該私下向朗道説明此事。如果朗道同意其基本內容，就可以在研討會上發言。在研討會上，朗道會給明確的評價，他對文章的解讀經常與作者有很大的不同。這時一場激烈的討論就會隨之而來。朗道會説：“事實上，作者不明白他做了什麼。”朗道在所有情況下的理解都是很有獨創性的，對普通人來説，要遵循他的推理並不容易。對我來説（當然不只是我），需要幾個小時（有時是幾天）才能理解他的見解有多深刻，這往往會把問題推倒重來從不同的視角審視問題。理論報告會把報告人從《物理評論》的文章中解放出來；因此，在朗道討論班上進行理論彙報是一種重要的激勵方式（例如，波默拉丘克從來不做綜述，因為他總是做理論報告）。有時，不是朗道學派的外來學者也會做理論報告。其實直到1955年，都沒有外國物理學家訪問過莫斯科。所以，我所謂的外來學者，指的是來自國際數學家聯合會（FIAN）、數學研究所和莫斯科大學（玻戈留玻夫（N. N. Bogolyubov）[注8]，蓋爾範德（I. M. Gelfand）[注9]），以及列寧格勒和哈爾科夫的理論家們。
在20世紀40年代末、50年代初，這些都是朗道討論班上的常規。不過，也有一些例外的人，如金茲堡（V. L. Ginzburg）[注10]和米戈達爾（A. Migdal）[注11]。有一次，朗道談到金茲堡時説：“金茲堡不是我的學生，他只是隨大流而已。”的確，金茲堡來自塔姆學派，但他也是朗道討論班的積極參與者。他不會按照研討會的標準流程進行回顧和報告。他每次來都帶着很多新現象和新想法，並以非凡的才華和睿智的方式呈現。我清楚地記得他關於超新星的演講，令人讚歎，其中有對古巴比倫、古埃及和古代中國超新星觀測歷史的介紹。金茲堡和朗道提出了著名的超導唯象理論，即許多對稱性自發破缺（spontaneous symmetry breaking）的現代模型的前身，也並非偶然。
另一個特別的人是米戈達爾。朗道的學生名單中沒有他，因為他沒有通過朗道勢壘，但他也是討論班的正式參與者。只有米戈達爾被朗道恩准在討論班上可以遲到，儘管如此，他還是會從前門走進大廳。一般來説，討論班會準時開始，最多延遲一分鐘。但有時朗道會説：“我們等五分鐘吧——這是米戈達爾的五分鐘。”有一天，在討論班進行到一半時，大廳的前門打開了，一個戴着消防頭盔身着消防服的人嚴肅的説道：“都出去！離開這，我們要在這進行防火演習！”慄夫席茲跳起來喊：“每週四討論班都在這！你無權干擾！”
“出去！”，那人冷漠地回答。大家站起來，開始向門口走去。這時那人摘下頭盔，原來就是米戈達爾！
另一個有趣的笑話是關於泡利的一封信，這是朗道通過龐特科沃（B. Pontecorvo）在1958年收到的。當時朗道對海森堡最近的論文很感興趣，因為後者提出了廣義非線性費米子理論。在朗道在討論班上讀到的一封簡短的信中，泡利聲稱他發現了支持海森堡理論的新論據，而且有新的實驗結果支持它。但他並沒有明確説明，關於實驗的來源只有一點線索。大多數參加討論班的人都變得非常興奮。有人甚至走到黑板前，試着想象可以做哪些實驗。這時米戈達爾接過信，仔細地讀了起來，並説道：“請看，如果你把每一行的第一個字母連起來讀，就會發現一個單詞 ‘duraki’（俄語傻瓜），這是什麼意思呢？”
1950-1951年，首批質子質子（pp）
碰撞產生π介子的實驗數據出現了。但由於可用能量低，數據僅涉及閾值區域。米戈達爾立即闡明瞭關於這種現象的理論：他證明pn相互作用在實驗中占主導地位，並證明了這種相互作用降低了S波中的pn散射相位。他還計算了
的比值，與實驗數據比較吻合。米戈達爾在朗道討論班上介紹了他的成果，受到熱烈歡迎。然而這篇論文沒有發表。在他工作的庫爾恰托夫
（Kurchatov）研究所（第二實驗室），這篇論文劃為密級，禁止發表。在美國，同樣的結果在一年後被沃特森（K. M. Watson）[注12]發現，被稱為“沃特森效應”。米戈達爾直到1955年才設法發表了他的論文[注13]。在ITEP，有關氫和氘中的π-俘獲、氘的光生π介子等課題的論文沒有涉密，後來在阿里卡諾夫（A. I. Alikhanov）的幫助下才得以發表。
第三個特別的人是波默拉丘克。我後面再講。
三
波默拉丘克指導我的畢業論文
現在回到1947年。我在理論小組裏待了短暫的一段時間，大概一個月左右後，院長辦公室下發了一個命令，我和幾個同事被調到了一個叫“物質結構”的部門。事實上，這個部門是關於核物理學的，名字只是它的偽裝。我和我的同事們，其中包括科治尼茲（D. Kirzhnitz），都不想進入這個領域。我們用了一個月的時間試圖抗拒：我們拜訪了物理系主任，還發生了幾次爭論。但是命令很強勢，我們最終不得不屈服。直到一年或兩年後，我才意識到我多走運。正是因為這次調動成就了現在的我：如果一直留在理論物理組，我可能會一生默默無聞。“物質結構”部門的主任是未來的諾貝爾獎得主弗蘭克（I. M. Frank）[注14]。雖然這個部門主要是做實驗的，但也提供理論課程。此外，可以獲得理論方面的文憑，只要參與原子彈計劃的人都可以作為導師。（理論物理部講規定是論文導師必須來自本部）。我想從朗道學派中找導師，偶然的機會下我選了波默拉丘克（我以前並不認識他）。我打電話給他做自我介紹，説我是物理系的學生，正參加朗道勢壘考試，並且已經通過了力學、經典場論和數學II。波默拉丘克邀我面談。經過短暫的交談後，波默拉丘克同意做我的導師。但他要求我必須通過朗道勢壘所有科目。我感覺促使他做出這一決定的原因有兩個。首先，我是莫斯科大學物理系的學生，當時朗道的名聲並不好，一個學生想讓波默拉丘克當他的導師並非易事。其次，在1948年，只有十幾個人通過了朗道勢壘，而且都是傑出的物理學家——除了特-馬特羅斯揚（Ter-Martirosyan）和阿布里科索夫——他們比我先通過了朗道勢壘，但還沒有時間來證明自己。後來，波默拉丘克告訴我，當時他震驚於我的穿着：那是1948年一個非常寒冷的冬日，但我去的時候穿着寒磣。反過來，讓我很驚訝的是波默拉丘克的公寓裏家徒四壁：一張蓋着軍用毯子的牀，一張桌子，一個書架，別無他物。
於是，我繼續為通過朗道的量子力學考試做準備。
這裏有一個小插曲，道出了莫斯科大學教育水平和朗道學派的差異。1948年春天，莫斯科大學開始進行量子力學考試。負責人是布洛欣採夫（D. I. Blokhintsev）[注15]，但我沒有去聽他的課。當時我正忙着按照朗道的要求學習量子力學，並且我意識到自己學藝不精，還需要做更多的功課。一天，我遇到了舍爾科夫（D. Shirkov）[注16]，他是理論組的學生。“我要去參加布洛欣採夫的量子力學考試了。你想和我一起去嗎?”他問道。
“好，我把他的書放進包裏，需要的話看看，以防萬一。”我回答。
我們順利通過了這次考試，我得了A，舍爾科夫得了B。但後來我在9月份才通過了朗道的量子力學考試。
因為我順利地通過了考試，1948年深秋，波默拉丘克為我的畢業論文工作提出了一個方向：庫侖散射和核散射相干下中子在核散射中的極化計算。這個計算基於施温格（J. Schwinger）的論文，但我必須得有一些自己的想法。第二部分是中子在介質中減速過程中的退極化計算。這部分只是教學意義的：我不得不去學習中子慢化理論以及一些核反應堆理論。過了那個冬天，直到1949年3月，我完成了畢業論文，並且也幾乎考完了朗道勢壘（除了最後一次考試——連續介質理論，我在1949年6月通過）。於是波默拉丘克給了我一個新課題：計算線性極化γ光子在原子核上產生的正負電子對的截面和極化γ光子的軔致輻射（bremsstrahlung）截面。那時還沒有費曼圖技術，費曼的著名論文是在1949年底才發表的。因此，我用老的海特勒（Heitler）方法計算電子躍遷到負能態，使用非協變狄拉克矩陣等等。看看貝特-海特勒（Bethe-Heitler）的原始論文，他們計算了電子的軔致輻射，你就能看出老的方法有多複雜。（計算極化γ光子軔致輻射並不容易！）給學生提供完全不同的課題是典型的波默拉丘克（以及朗道）的風格：學生必須能夠解決許多——當然不是所有——物理領域的問題。波默拉丘克建議我寫兩篇短文：一篇關於中子極化，另一篇關於極化光子產生的正負電子對。我也照做了，但他可能忘了這件事，我很猶豫是否要提醒他。因此，這些論文沒有發表。
後來，在20世紀50年代，陸續出現了幾篇論文，其中包括使用費曼圖計算極化光子產生正負電子對和極化光子的電子軔致輻射。我挺遺憾沒有發表這些論文。
1949年春天，波默拉丘克把我介紹給了第三實驗室（ITEP的前身）主任阿里卡諾夫，他想讓我去那的理論物理部。他有個習慣：在實驗室裏任何有可能留下的新員工都要先和他談話。經過短暫的交談，阿里卡諾夫簽署了一封信，要求我從莫斯科大學畢業後到第三實驗室工作。這在當時是一個特例，那時反猶運動正如火如荼，我是整個物理系中唯一一個得到莫斯科批准的猶太學生，而且還去了個好地方。其他人都被送到了很遠的地方。比如，我的朋友科治尼茲被送到了高爾基（Gorky）的一家工廠，或者根本無事可做。
四
20世紀50年代初的ITEP
1950年1月1日（具有象徵意義的一天——20世紀下半葉的開端！）我在ITEP的理論物理實驗室開始工作。實驗室的負責人正是波默拉丘克。一開始波默拉丘克把我“借給”給了ITEP副主任弗拉基米爾斯基（V. Vladimirsky）。他要我算出他要建造的直線電子加速器中的電場。但我不喜歡這個工作，因為我不知道怎樣計算複雜結構電極的電場，而且這個工作比較壓抑。所以我轉頭去閲讀了費曼、施温格和戴森（F. Dyson）剛剛發表的論文（值得一提的是，當時在莫斯科很難弄到美國的物理期刊：它們常常需要很長時間才到，有時還蓋上了“機密”的印章。這些期刊是通過瑞典非法運來的。）我把其中一些翻譯成俄語，發表在俄語評論期刊上。
我想自學量子電動力學的一些新方法（費曼圖方法、重整化等）。那時，莫斯科幾乎沒人精通這些新的量子電動力學（以下簡稱QED）方法，只有少數人如加拉寧（A. Galanin），阿布里科索夫，卡拉尼科夫（I. Khalatnikov）[注17]，也許還有其他人，學習了這些方法。我因把時間花在這些方面而忽視我的本職工作，本非長久之計，而且註定結果不會太好。但我又一次“走運”。來自最高層——可能是貝利亞（Beria），也可能是斯大林本人——的命令，ITEP要在最短時間內（幾周）提出一個用於生產氚的濃縮鈾的重水核反應堆項目。當時所有的理論家，包括我自己都被動員起來做這個反應堆的物理設計。按波默拉丘克的意見我回到了研究所，，從這時（1950年春天）起，我在基本粒子物理學和核反應堆設計方面同時工作了很多年。
波默拉丘克提出了三個原則作為實驗室工作的基礎：
1. “理事會必須得到尊重。”這意味着研究所的管理部門需要為理論工作者制定專門研究應用物理學的所有問題，如核反應堆設計，都必須優先解決並負全部責任；容不得半點錯誤。
2. “必須尊重實驗者。”這意味着如果一個實驗人員向我們的理論部門提出了一個問題，或者向我們尋求幫助，這個問題必須得到回答，並且提供幫助，哪怕這個問題需要複雜的計算。
3. “你可以從晚上8點到12點做科學研究。”這意味着年輕人們即使忙於工作，根據上面的第1點和第2點也必須抽出時間從事科學（即純粹的理論工作）。
1950年，ITEP理論物理室的所有成員——伯瑞斯特斯基（V. Berestetsky）、加拉寧、魯迪克（A. P. Rudik）和我都在專注於研究計算量子電動力學的新方法。波默拉丘克大力支持這項工作，但在1950年和1951年上半年，他本人並沒有過多地參與其中，他在忙於其他事情：在1950年至1951年期間，他被派往氫彈項目工作半年左右。朗道對量子電動力學的新趨勢表示懷疑，他不相信量子場論中的發散問題可以通過質量和電荷的重整化來解決。在朗道的討論班上，兩次報告費曼的論文都以失敗告終：報告者在講了大約20-30分鐘後都被趕下了講台。只有第三次成功了。如果我沒記錯的話，是在1951年，最晚是1952年。但他對這些問題仍然不感興趣，在他的討論班上占主導地位的主題是我們所説的“明礬”。
朗道叫我“勢利鬼”（snob）。他甚至在公開場合也經常説：“鮑里斯是個勢利小人！”他認為我不想解決真正的物理問題，相反，我更喜歡研究一種精緻的理論。雖然他的話對波默拉丘克沒有影響，因為我們是盟友，但最糟糕的是，他對ITEP主任阿里卡諾夫也這麼説。在阿里卡諾夫看來，朗道對理論物理學所有人的評價都是比較重要的。所以，朗道的話可能會給我帶來不良後果。幸運的是，在這件事上，阿里卡諾夫已經有了自己的看法。他非常清楚我在為他計算核反應堆，一點也不認為我是一個勢利小人。
五
波默拉丘克討論班
波默拉丘克多次試圖説服朗道將他的研究方向轉向量子電動力學和介子理論。偶爾，他會重申：“道，這裏有很多問題。它們很難，只有你這個級別的人才可以解決它！”
但作為回應，朗道會説：“我有自知之明——但解決場論的發散問題我力不能及。”
事實上，與人們的普遍看法相反，朗道很自謙。他往往會低估了自己的能力和成就。在朗道討論班上，人們總是報告粒子物理學的實驗結果，只偶爾報告理論文章。
因此波默拉丘克決定組織一個單獨的理論討論班，專門研究量子場論和粒子物理學。討論班不能在ITEP進行，因為所有參與者都必須得到官方許可才能進入ITEP，並非每個人都能得到許可。因此，波默拉丘克與朗道達成協議，討論班將於週四在物理問題研究所（Institute of Physical Problems） [注18]舉行，與朗道的討論班是同一天，但提前兩個小時。波默拉丘克任命我為討論班秘書。第一次討論會在1951年10月1日舉行。我在這次會議上報告了戴森那篇著名的論文。ITEP主任阿里卡諾夫讓我向他提交關於建立一個新討論班的官方信函，我照做了（此文檔至今仍在）。幾乎所有著名的理論家都參加了這個討論班。在對量子場論的主要論文進行回顧之後，通常會引起激烈的爭論。有時朗道會從門口往大廳裏偷看。波默拉丘克就會邀請他：“請進吧，我們正在討論諸如此類的問題。”但朗道只是屈尊一笑：“如果年輕人想把時間浪費在無所事事上，那就由他們去吧。”隨着時間的推移，參加波默拉丘克討論班的人數越來越多，人們對所討論問題的熱情和興奮也越來越多。這種興奮最終蔓延到朗道的討論班上，如我之前提到的，波默拉丘克的討論班結束後就是朗道的。於是朗道決定：他的討論班必須提至波默拉丘克之前。1953年，當對進入ITEP的限制有所放寬時，討論班被轉移到ITEP。直到今天它仍然存在，每週一下午3點30分（節假日除外），ITEP主會議廳大門專門為ITEP理論討論班打開。
六
朗道—阿布里科索夫—卡拉尼科夫論文的誕生
加拉寧和我自學了在量子電動力學和介子理論，以及質量和電荷重整化中計算輻射修正——先從最低階起，然後更高階。我成功地寫出了介子理論中格林函數精確的無限耦合方程組，加拉寧、波默拉丘克和我在這一耦合方程組中進行了質量和電荷的重整化。這個方程組的解經過重整化後被證明是有限的。但我們沒辦法用遞歸的方法來解這個方程組。截斷後，發散又出現了；為了去掉髮散必須對整個無窮級數求和。
會在QED中找到現在稱為漸近自由（asymptotic freedom）的東西。這些想法在朗道、阿布里科索夫和卡拉尼科夫的第一篇論文中提出，論文也在獲得最終結果之前送交發表。在接下來的週三訪問中，朗道給我們看了他們的結果，證實了他的預期：QED中的有效電荷隨能量增加而減少。加拉寧和我決定檢查一下他們的計算，因為我們想把這一思想用在我們耦合的重整化方程組中。我們後來與波默拉丘克合作完成了這項工作。但首圈的計算卻顯示相反的行為。有效電荷隨着能量的增加而增加！接下來的週三，我們把這件事告訴了朗道，讓他相信我們是對的。他們的論文本已準備好發表了，但因為一個符號錯誤，徹底改變了最後的結論。當時在物理問題研究所工作的格斯坦（S. S. Gershtein）後來在他的回憶錄中寫道，從ITEP回來後，朗道説：
——“加拉寧和約飛救了我。”
在朗道、阿布里科索夫和卡拉尼科夫的論文發表大約一年後，朗道收到了泡利的來信。信裏泡利告訴朗道，他的研究生蒂林（W. Thirring）發現了一個不存在零電荷問題（zero charge problem）的理論例子——標量介子核子（scalar meson-nucleon）相互作用理論。論文手稿隨信附上。朗道把這篇論文交給了波默拉丘克，波默拉丘克讓我檢查論文。我研究了蒂林的論文，發現其結論是錯誤的。錯誤的根源是文中利用了由對核子質量微分所產生的瓦爾德（Ward）恆等式，而這實際上是被重整化所違反的。我跟波默拉丘克説了這個事。
——“你應該給泡利寫封信。”丘克説。
我猶豫是否要寫信告訴泡利，他的研究生犯了一個錯誤，他卻忽視了！波默拉丘克堅持要我寫。最終我寫了那封信，並在末尾落款：“您的恭敬的……”。後來我收到來自蒂林而非泡利的答覆。他承認了自己的錯誤，論文也沒有發表。
七
PCT不對稱的文章
現在我告訴大家另一個插曲，它為朗道的形象增添了濃墨重彩。
1955年至1956年，θ-τ之謎之謎引起了所有物理學家的不安。在實驗中觀察到K介子衰變到2個和3個π介子。在當時被認為是理所當然的宇稱守恆條件下，同一個介子不可能同時衰變到2個和3個π介子。由於這個原因，大多數物理學家認為θ和τ是兩種不同的介子。然而，隨着實驗精度的提高，它們的質量顯然是一致的。1956年春天，李政道和楊振寧發表了革命性的論文，他們提出了宇稱不守恆的假設，解釋了θ-τ之謎。此外他們還計算了β衰變和π→μ→e級聯中的宇稱不守恆效應。
朗道極力否認宇稱不守恆的可能性，他説：“空間不可能是不對稱的！”波默拉丘克傾向於奇異粒子的宇稱簡併的雙重態（parity-degeneratedoublets）假設。魯迪克和我決定根據弱相互作用中宇稱不守恆假設，計算一些不同於李政道和楊振寧所考慮的附加效應。我們決定檢查β-γ關聯。我做了估計，發現其效應應該很大。魯迪克立即着手詳細的計算。過了一會兒，他走過來對我説：
“瞧，鮑里斯，效應沒了！”
“這不可能。”我答道。
我們開始試圖解釋這個結果。我發現功底紮實的理論家魯迪克，在弱相互作用的拉格朗日量上加了C不變的條件[注20]。結果宇稱非守恆項前面的耦合常數成了純虛數。李政道和楊振寧論文中的常數卻是任意複數。如果假設它們為純虛數，那麼所有的宇稱不守恆效應都會消失。
C和P不變之間的聯繫出現了問題。我與蘇達科夫（V. Sudakov）討論了這個問題；交談中泡利的一篇更早的論文浮出了水面。雖然我以前讀過，但已經把它忘了。部分原因是朗道對這篇論文持懷疑態度——他相信CPT定理是任何拉格朗日量都滿足的平庸關係，因此，CPT定理不會導致任何物理後果。我注意到李政道和楊振寧的論文根本沒有提到CPT定理，也沒有提到C、P、T不變性。我又讀了一遍泡利的論文，比第一次更聚精會神。我立刻明白了，如果宇稱P違反了，則要麼C或T違反，要麼C和T都必然違反。
之後我把結果報告給了波默拉丘克。波默拉丘克讓我們下週三講給朗道，但朗道的第一反應是不想聽。
“我不想聽任何關於宇稱不守恆的東西。這是瞎扯！”
波默拉丘克勸他説：“道，請耐心等15分鐘，聽聽年輕人怎麼説。”
朗道心事重重地坐下了。我講了不長，也許有半個小時。朗道一聲不吭地走了。第二天早上波默拉丘克打電話給我：道解決了宇稱不守恆的問題！我們應該馬上去找他。
彼時，朗道的兩篇論文——關於聯合宇稱的守恆和關於兩組分中微子的論文，帶着全部公式，都已準備就緒。
我們和朗道的論文是在吳健雄等人的實驗之前發表的，在吳健雄他們的實驗中觀察到了極化核衰變中的電子不對稱（即原子核自旋與電子動量的關係）。就這樣，宇稱不守恆被發現了。我們的結果表明衰變也是不符合C對稱的，並在文中添加了相應的證明。吳健雄等人在論文中也做了類似的陳述，她引用了李政道、歐海默（R. Oheme）和楊振寧的論文[注21]，她的論文在我們之後發表。李政道和楊振寧在諾貝爾演講中強調了我們在這個問題上的優先權。
朗道認為CP聯合對稱是自然規律；他不承認有宇稱違反的可能性。至於CP聯合對稱，朗道會對空間不對稱説完全相同的話，就像他以前説宇稱違反一樣。我構建了一個拉格朗日量包含CP違反的例子，真空沒有任何糟糕的事情發生，我試圖改變朗道的想法，但他聽不進去。
作者簡介
Boris Lazarevich Ioffe（1926–2022） 約飛1926年出生於莫斯科的一個猶太家庭。20世紀40年代末他通過了著名的“朗道勢壘”考試。1949年約飛從莫斯科國立大學畢業，獲得理論物理學文憑。隨後在伊薩克·波默拉丘克（Isaak Pomeranchuk）的指導下開始其物理學研究工作。1950年至1955年，約飛參與了蘇聯最初的核彈項目，其後致力於氫彈項目。1960-1980年，約飛是蘇聯首屈一指的粒子物理學家之一。他是宇稱（非）守恆的先驅（與奧昆和魯迪克，1957）。他與沙柏霖（E. Shabalin，1967）的合作激發了Glashow-Iliopoulos-Maiani（GIM）機制的產生。他在深度非彈性散射（deep inelastic scattering）方面的工作（1969）對比約肯（Bjorken）標度和費曼-比約肯部分子模型（parton model）的建立大有助益。在他職業生涯的後期，約飛專注於量子色動力學及其對強子理論的影響。
譯者注
[1] 即“Landau’s theoretical minimum”，即“朗道理論最低標準考試”，但坊間一般稱“朗道勢壘”這一帶有明顯物理特徵的精簡稱謂，本文采用後者。
[2] I. Ye. Tamm (1895-1971): 前蘇聯著名理論物理學家。1936-37年和I. M. Frank一起解釋了切倫科夫輻射，1958年共獲諾貝爾物理獎。
[3] M. Leontovich (1903-1981): 前蘇聯著名物理學家。
[4] 這部分文獻保留原文，方便感興趣的讀者。
[5] E. Lifshitz (1915-1985)：著名理論物理學家，因與朗道合著的理論物理十卷教科書而世界聞名。
[6] A. A. Abrikosov (1928-2017)：著名理論物理學家，因對超導理論的開創性貢獻而於2003年獲得諾貝爾物理學獎（與V. L. Ginzburg、Anthony J. Leggett共同獲獎）。
[7] I. Pomeranchuk (1913–1966)：前蘇聯著名理論物理學家。他對固體物理、低温物理、正負電子的電動力學等領域都有貢獻。
[8] N. N. Bogolyubov (1909-1992): 前蘇聯著名數學家和理論物理學家，對量子場論、經典和量子統計力學以及動力系統理論都有重要貢獻。
[9] I. M. Gelfand (1913-2009): 前蘇聯著名數學家。
[10] V. L. Ginzburg (1916-2009): 著名理論物理學家，因對超導理論的開創性貢獻而於2003年獲得諾貝爾物理學獎（見註釋5）。
[11] A. Migdal (1911- ): 前蘇聯著名理論物理學家，後移居美國。
[12] K. M. Watson, Phys. Rev. 88(1952)1163.
[13] A. Migdal, JETP28(1955)10.
[14] I. M. Frank (1908-1990): 前蘇聯著名理論物理學家。1936-37年和塔姆一起解釋了切倫科夫輻射，1958年共同獲得諾貝爾物理獎。
[15] D. I. Blokhintsev (1908-1978): 前蘇聯著名物理學家。
[16] D. Shirkov (1928-2016): 著名理論物理學家。
[17] I. Khalatnikov (1919-2021): 前蘇聯頂尖的理論物理學家。他在理論物理的許多領域都做出了重大貢獻，包括廣義相對論、量子場論以及量子液體理論。
[18] 物理問題研究所：全稱蘇聯科學院S. I.瓦維洛夫物理問題研究所（S. I. Vavilov Institute of Physical Problems of the Academy of Sciences of the USSR），從事低温物理和工程、大功率電子、等離子體物理、加速器技術和理論物理工作的科學研究機構。該研究所由前蘇聯院士、著名物理學家卡皮察(P. L. Kapitsa)於1934年在莫斯科成立，他在1934年至1946年和1955年期間分別擔任所長。包括福克（V. A. Fock）、朗道等一大批院士曾在此工作過。
[19] S. F. Edwards, Phys.Rev.9(1953) 284.
[20] 這裏以及下文的CPT分別指電荷共軛（C）、宇稱（P）和時間反演（T）變換。
[21] 指的是T. D. Lee, R. Oehme, C.N.Yang, Phys. Rev.,106(1957)340.
本文編譯自arXiv: hep-ph/0204295v1，
原題為“CONCLUDING TALK AT THE WORKSHOP ‘QCD AT THE THRESHOLD OF THE FOURTH DECADE/IOFFEFEST’Landau’s Theoretical Minimum, Landau’s Seminar, ITEP in the Beginning of the 1950’s”（“QCD第四個十年開端及約飛節”研討會總結髮言：朗道勢壘，朗道討論班，20世紀50年代初的ITEP”）。ITEP即Institute of Theoretical and Experimental Physics（理論與實驗物理研究所）。