愛德華·威滕：我大部分時間都在困惑中度過_風聞

愛德華·威滕不承認自己是天才科學家，但他承認自己本科期間走了“彎路”。正是這段“彎路”，讓他發現了自己在數學物理領域的天賦，而後不斷嘗試獲得成就——這也是他認為科學進步、尋找極限的唯一辦法。撰文 | 韓揚眉、孟凌霄（《中國科學報》記者）瘦高的愛德華·威滕（Edward Witten）拿着筆記本快步走進約定好的採訪間，露出他標誌性的微笑，身穿格子POLO衫配牛仔褲，他看上去遠沒有實際年齡73歲那麼大。愛德華·威滕身上有很多“標籤”：最強文科生——本科主修歷史學和語言學，夢想成為記者或從政。曾加入前民主黨總統候選人喬治·麥戈文（George McGover）的競選團隊，後來發現自己真正的天賦在於數學和物理，並通過潛心鑽研成為弦理論和量子場論大師級科學家。得數學大獎的物理學家——1981年，愛德華·威滕證明了廣義相對論中的正能量定理；一年之後，他又發現了物理中的超對稱與莫爾斯理論的巧妙聯繫；20世紀80年代末，他又開創性地提出了拓撲量子場論，用物理中的量子場論技術得到低維流形中的拓撲不變量。因為這些跨領域的卓越貢獻，他於1990年獲得了數學界最高獎菲爾茲獎，也是迄今為止唯一一位被授予菲爾茲獎的物理學家。愛因斯坦的後繼者——愛因斯坦廣義相對論中的一個重要問題是正能量定理的證明。1981年，愛德華·威滕利用源於物理中經典超引力的思想，對正能量猜測給出了一個十分簡潔而直觀的物理證明。同行認為他是“愛因斯坦的後繼者”，在“最聰明的在世物理學家”提名中，他獲得了最多投票。愛德華·威滕（中） 圖源：清華大學丘成桐數學科學中心然而，對於這些“標籤”，愛德華·威滕笑着讓記者“別當真”（I don’t take it seriously）。他坦承，自己大部分時間都在困惑中度過。而面對困惑，他會讓自己休息，或者換一個簡單但同樣有趣的問題思考。他認為，我們大多數人應“靈活地確定目標，尋找機會，這樣才會做得更好”。因為鮮有人能像數學家安德魯·懷爾斯（Andrew Wiles）一樣，8年什麼也不做，只想證明費馬大定理並取得成功。愛德華·威滕確實是個天才科學家，但他也承認自己本科期間走了“彎路”。正是這段“彎路”，讓他發現了自己在數學物理領域的天賦，而後不斷嘗試獲得成就。在他看來，沒有所謂從事科學研究“最好的年齡”。他自認為在44歲左右取得了重大突破。愛德華·威滕還在持續不斷地學習，45歲學網球、快70歲學鋼琴……採訪結束後，他快步走向了1公里外的會場，那裏有一場關於幾何分析與廣義相對論研究的報告。以下是《中國科學報》對愛德華·威滕的專訪。愛德華·威滕 戚金葆/攝44歲取得突破，“我不會承認自己是天才”《中國科學報》：你在歷史、政治和理論物理等領域都有涉獵，是什麼促使你做出跨界的選擇？在探索不同領域的過程中，你是如何找到一生志業的？愛德華·威滕：你知道，很多時候，人在年輕的時候並沒有意識到自己的天賦所在。如果我在本科時期就學習物理和數學，那會更容易些。但我很幸運做出改變。我發現在做那些事情上（文科）沒有那麼多天賦，這才使得我意識到自己更適合物理學。《中國科學報》：你被大家認為是天才型學者，在你的人生中，有沒有經歷過迷茫、困惑時刻？你是如何應對和克服這些挑戰的？愛德華·威滕：首先我不會承認自己是天才（笑）。我向你保證，我大部分時間都在困惑中度過，我想幾乎所有研究者都是這樣。要找到正確的問題很難。即使你找到了正確的問題，大多數時候你也不知道該怎麼做。所以，大多數的情況是，早上來到辦公室，一天結束了，什麼都沒發生。在毫無進展時，我會暫停手頭的研究，換一個稍微簡單但同樣有趣的問題。這也許會讓我在無所事事的幾個月後取得進展，也能幫助我更好地理解之前做的工作。就像2023年春天，我休息了一段時間。在那之後，我有了一個很有趣的想法。一旦被卡住了就休息，就是這樣。最近，我最感興趣的是引力和量子力學之間的關係。然而，在過去的幾個月裏，我在這方面沒有取得太多進展。所以我休息了一段時間，轉而研究與弦理論在特定類型時空中的行為相關的課題。《中國科學報》：許多人認為35歲是一個年齡門檻，你認為科學研究有所謂“最好的年齡”嗎？愛德華·威滕：每個科學家的情況都不一樣，就我而言，我在1994年和1995年做得最好，而當時我已經43、44歲了。“每10年就有一個親密的合作者”《中國科學報》：你曾掀起了弦論的兩次革命，請問是什麼樣的學術環境或個人特質幫助你取得了這樣的成就？愛德華·威滕：我很幸運能在正確的時間和地點與合適的人合作，尤其是我在1994年和1995年的工作，也就是你提到的弦論工作。部分是我和同事內森·塞伯格（Nathan Seiberg）合作完成的。我們研究的問題不是我一個人就能解決的，所以，我很幸運能找到合適的合作者。我個人只是發現了一些不錯的線索，但有時記者會誇大我的貢獻，其實工作是由許多研究者共同完成的。我做研究將近半個世紀了，50年裏有四五個親密的合作者，這意味着大約每10年就有一個。《中國科學報》：你與中國科學家有過許多合作經歷，比如著名理論物理學者文小剛曾在你的指導下學習超弦理論。你對中國合作者的印象如何？愛德華·威滕：我和許多年輕有為的中國學者合作過，他們曾在美國普林斯頓大學學習過。文小剛還是我的學生時，正在研究弦理論和粒子物理學。他所做的值得關注的工作是關於弦理論中的磁單極子。實際上，我們共同取得了分數電荷相關的發現。我認為這是一個有趣的結果。後來文小剛去美國加州大學聖巴巴拉分校做博士後，那裏有很多關於凝聚態物理與粒子物理關係的有趣研究。我認為他在凝聚態物理方面最重要的工作涉及拓撲場論，這也是我參與開創的一個方向。但我只在拓撲場論在凝聚態物理中的應用方面做了少部分研究，主要是小剛做的。我認為文小剛是極其優秀的研究者，他是我最好的學生之一。至於中國學者的共同特點，實際上，科學是普遍的，在很大程度上與特定的文化無關。與傑出的中國物理學家交流，就像與其他國家的傑出物理學家交流一樣。我們相信，科學是人們繼續合作的領域之一。近年來，中國在理論物理領域的進步非常迅速，我相信用不了多久，中國將成為領域的領導者之一。愛德華·威滕 戚金葆/攝“唯一的辦法就是去嘗試”《中國科學報》：不少人認為理論物理領域似乎進入了一段平台期，你怎麼看？你覺得下一個突破口會是什麼？愛德華·威滕：科學進步從來都不容易。它永遠需要努力工作，也永遠無法保證你能取得什麼成就。我們不知道極限在哪裏、不知道還能走多遠。要想知道，唯一的辦法就是去嘗試。至於下一個突破口，最近我被問過好幾次這個問題。我的其中一個想法與我一直提到的量子力學和引力的方向有關，它也許是最先可能取得突破的“黑馬”——在時間依賴背景下的弦理論。不過，我們對此瞭解得並不多，現在我不得不承認，我已經琢磨了很久，但仍有待突破。我認為科學研究最難的就是找到合適的問題。你必須找到一個既簡單又有趣的問題，既能讓你取得進展，又能讓你在解決問題的過程中有所學習。而這樣的問題很難找到。很少有人像安德魯·懷爾斯那樣，8年來什麼也不做，一心只想證明費馬大定理，並最終取得了成功。但對我們大多數人來説，花8年時間沉迷於一件非常想做的工作，最終很可能一無所獲。因此，我們大多數人必須更加靈活，在某一段時間做自己有能力做到的工作。雖然有時候進步似乎並沒有那麼快，但如果你回顧過去幾十年，就會發現確實發生了變化。“年輕人要儘量保持開放態度”《中國科學報》：在科研領域，是什麼讓你保持動力？愛德華·威滕：科學研究很艱苦，但我充滿好奇和興趣。我相信，對於那些在物理和數學研究領域取得成功的人來説，雖然偶爾會感到疲倦，但保持動力並不是問題。我的導師戴維·格羅斯（David Gross）曾將科研比喻為登山。意思是説，偶爾我們會到達山頂，但在大部分時間裏，我們都在一步一步走着。雖然沒有發生質變，但樂在其中。也許10年後你問我這個問題，我會告訴你“我太累了，沒時間做研究了”。但現在，我還沒有失去動力。《中國科學報》：對於有志於從事物理學研究的年輕學者，你有什麼建議或忠告？愛德華·威滕：年輕時就盡你所能去學習，並且要靈活。不要對你想解決的問題抱有太多先入之見，要對不同的機會持開放態度。有些人決心只解決一個問題，他們成功了。但大多數人，在大多數時候，如果能靈活地確定目標，尋找機會，會做得更好。年輕人需要應對不同的環境，對別人提出的你意想不到的新想法作出反應。《中國科學報》：你在日常生活中有哪些興趣愛好？愛德華·威滕：我從45歲開始打網球。大約四五年前，我開始學鋼琴。其實過去我一直希望能學點音樂，但一直沒有機會，現在我仍是個初學者。當然啦，我也喜歡和妻子一起照顧孫輩。我們有兩個孫女，分別是14歲和11歲。在開啓這次中國之旅前，我帶她們去意大利南部待了幾個星期。本文經授權轉載自微信公眾號“科學網”，原題目《文科出身、得菲爾茲獎的物理學家！他説：我大部分時間都在困惑中度過》。特 別 提 示1. 進入『返樸』微信公眾號底部菜單“精品專欄“，可查閲不同主題系列科普文章。2. 『返樸』提供按月檢索文章功能。關注公眾號，回覆四位數組成的年份+月份，如“1903”，可獲取2019年3月的文章索引，以此類推。