民国物理学家群像丨山河沦落处,群星闪耀时
✦
“对称性破缺”是一个科学概念,也是对命运的隐喻。它指的是在一个原本具有较高对称性的系统中,出现不对称因素,从而其对称程度自发降低的现象。
曾经有那么一批物理学家,满怀赤诚投身纯粹的科学研究,探求让世界完美运行的奥秘,找寻能够解释宇宙的“万物理论”,却也因为身处纷飞的战火和飘摇风雨之中而四处碰壁,他们浪漫而宏大的愿景也不得不面对种种具体的困境、破碎和缺憾。话剧九人最新创作的《对称性破缺》,便是一部着眼于物理学家的故事。
个性迥然不同的他们,为了各自的理想和信念,做出过迥然不同的抉择,却又指向何其相似的生命内核,指向人类头顶浩瀚的宇宙。
✦
✦
叶企孙
✦
#普朗克常数
普朗克常数是量子力学中的基础数据,用来描述量子大小。叶企孙用X射线衍射实验测定的四位数字普朗克常数,曾被世界广泛应用16年之久,期间,爱因斯坦的相对论获得证实,量子力学的发展突飞猛进,核裂变也逐步由实验室走向应用。
✦
#白手起家
他现在东南大学工作了一年,而后调任清华大学,迎接他的是一片亟待开垦的“无人之地”——那时,国内还远没有建立起完整的理学体系,而清华更是一所徒有名气但没有学术地位的留美预备学校。1925年,清华才开始改制,在已有的留美预备学制外,招收并培养自己的四年制大学生。这样的学府,物理学系不过初建,教学课业不成体系,实验室空空如也,教师更是只有两位,除了叶企孙,便是日后的清华校长梅贻琦。
最初,物理学系主任由梅贻琦担任,但很快梅贻琦因为兼任教务长辞去了系主任职务,叶企孙继任,后来又受聘成为理学院的院长。清华大学也在这几年间广纳人才,一跃成为真正的知名学府。叶企孙从此需腾出大块时间考量教务、教研、聘任、行政、采买等一系列事务,对于一个物理学家来说,它们琐碎得令人头痛,但对于一所高等学府乃至一个国家的学科建设而言,它们关乎着无数青年的未来。
陈岱孙曾在纪念文章中写道,“这种惨淡经营的过程是没有什么档案可查的。时间一久,就容易为后人所不了解,或者忘记。”
第一排中间为叶企孙
✦
#硝烟中存续星火
1936年日军侵略华北前夕,这些藏书被紧急打包,竟有四五百箱之多。叶企孙牵头组织大家有计划地将书箱运往重庆,藏在山洞里,直到抗战胜利后再运回清华,为战后科研留存了大量难得一见的资料乃至善本。
叶企孙终身没有成家,身边来来往往的,大多是他所教过的青年学生。五四运动之后,清华的学生声浪渐起,叶企孙长期居住的北院七号就成为了他们针砭时弊的固定地点,叶企孙本人也总是怀抱着同情和热忱参与讨论。一二·九运动期间,为了躲避军警的搜捕,不少学生领袖都曾受叶企孙庇护,藏身在他的家中。
七七事变后,北大、清华、南开决议南迁长沙,合并为长沙临时大学,也就是西南联大的前身。叶企孙临危受命,作为清华在津办事处代表暂时留在业已陷落的天津,协助南下师生在津中转。到了1937年秋冬之交,联络工作已经收尾,叶企孙仍迟迟没有动身,直到1938年冬天,他才奔赴昆明。
对于滞留的原因他始终讳莫如深,甚至为此忍受非议。多年后真相才浮出水面,那段时间叶企孙一直利用租借地的特殊性和自己的身份掩护,暗中援助抗日冀中根据地,购买并输送了大量无线电设备、医疗药品和制造TNT炸药的化学原料等物资,直到他的秘密活动被日军发现,才不得不转移。
吴大猷
✦
#勤奋的天才“后进生”
1931年,吴大猷申请到了奖学金,赴密歇根大学攻读物理学博士学位。
读博之旅远不是旁人想像中那样纯粹。当时正值美国经济大萧条时期,生活条件相当艰辛,而吴大猷因为恋人体弱多病,还需想办法支付高额的医疗开销。有一次,他找到了一份工程研究兼职,每晚8点准时到实验室趁夜开工,早上6点伴着朝阳赶往学校上课。下午短暂小憩后再继续学习、工作,连轴转三天后挣得15美元,对当时的他来说已是一笔令人欣喜若狂的巨款。
1933年夏天,距离入学不过两年多时间,吴大猷顺利毕业,创造了最快收获博士学位的记录。
✦
#桃李满天下
时代震荡的尘埃再一次落到吴大猷身上。在日军针对大后方的频繁轰炸中,吴大猷的家被4枚炸弹轰得面目全非。他和妻子无处落脚,只能栖身在昆明郊区简陋的安置房里,光是每天往返学校就要花费两个多小时,家中拮据到一度需要养猪和变卖家产来贴补。
那时,把三棱镜架在木头架子上,往泥地里家徒四壁的实验室一摆,就是自制分光仪了;至于讨论课业,答疑解惑,往往是在学校外的铁道旁露天进行。这一群背靠着天地培养出来的学生,名字将在日后响彻世界各地顶尖的大学、实验室和研究所:诺贝尔物理学奖得主杨振宁、李政道,两院院士朱光亚,著名晶体力学家黄昆……
✦
#穿旗袍的留学生
加州是当时西进版图上的标杆,朝气蓬勃,空气里都写着自由的精神。这里的物理学系尚且年轻,但是拥有无尽的创新精神,刚刚兴建了放射性试验室,配备了能够进行当时最热门的原子核实验的回旋加速器,也吸引了一批年轻的顶尖学者,包括劳伦斯和奥本海默。
相比之下,位于美国中部的密歇根,就显得保守了一些。吴健雄甚至听说,在密歇根大学有个学生募捐而来的学生俱乐部,在落成之后却把出力不少的女学生们拒之正门外,只能从侧门进出。短短一周内,吴健雄就做了一个新的决定,她要争取留在伯克利。吴健雄面见了当时的物理系主任柏基(R.Birge),凭借自己出色的科研能力和学术成果,成功打动了这位对女性和外国人不无偏见的学者,得以被破格录取。
入读伯克利之后,吴健雄就住在学校的国际生宿舍里,一边继续自己的研究,一边精进英语,深入了解美国的社会习俗。但是她始终保留着穿中式高领旗袍的习惯,中国胃也从未改变,用餐不在学生餐厅,而是特地找到了校外的中国饭馆,一餐花0.25美金,吃老板随机提供的四菜一汤。
✦
#诺贝尔欠她一座奖杯
1956年,理论物理学家杨振宁和李政道在得知她的研究成果后,带着他们提出的“在弱作用下宇称不守恒理论”找到了吴健雄,希望她能够设计出一个实验证明这个理论。这是一个前所未有的巨大挑战,在此之前,一个粒子的镜像与其本身性质完全相同几乎是物理学界公认的基本原则。
同年年底,吴健雄在接近绝对零度(约为-273.15℃)的条件下使用放射性同位素钴-60,证明了相同的核粒子并不总是表现相同,从而证实了“宇称不守恒”,改写了物理学界的认知。1957年,杨振宁和李政道即凭借这个理论斩获了诺贝尔物理学奖,但设计出证明实验的吴健雄,却并不在获奖之列。
120年来,只有4位女性成功摘得诺贝尔物理学奖的桂冠,很遗憾的是,吴健雄未能给这个数字再添一笔。对于诺奖提名的失败,吴健雄并未公开发表过意见,只是在1989年的一封信中写道:“我的一生全然投身于弱相互作用方面的研究,也乐在其中。尽管我从来没有为得奖去做研究工作,但是,当我的工作因某种原因而被人忽视,依然是深深地伤害了我。”
后来,这场由吴健雄领导的证实“宇称不守恒”的实验被物理学界广泛认可为Wu epxeriment,数十年后的今天,吴健雄的名字也终于越来越多地与其他男性科学家一起,被并肩提起。
周培源
✦
#两耳总闻窗外事
1928年,周培源在加州理工学院攻读博士学位时的毕业论文题为《在爱因斯坦引力论中具有旋转对称性物体的引力场》,一举摘得最高荣誉奖,也曾先后在莱比锡大学和苏黎世高等工业学校从事量子力学研究。然而多年后,我们对周培源最熟悉的认知,却是他攻克了流体力学中的湍流难题。就连钱伟长,对周教授的回忆也是日常在清华“研究步枪子弹弹道的测定”。
造就这巨大转向的是“九一八”的轰然枪响。周培源曾在《流体力学讲义》中写道,“1931年秋,中国被侵后,很多中国物理学家将他们的注意力从纯学术研究转到实用和可立即应用的问题……(我)原来主要学术兴趣亦在相对论、量子力学和物理学的基础理论方面,后来也相继阅读了空气动力学和外弹道学,最后阅读了流体力学中的困难问题’湍流’。”
✦
#唯一一张文凭
正是在西南联大,他遇到了恩师吴大猷,并在吴大猷的推荐下,于1946年远渡重洋,到芝加哥大学攻读博士,师从诺贝尔物理学奖获得者费米教授。芝加哥大学的博士学位证书,就此成为李政道一生中唯一一纸文凭。
与这薄薄一张纸形成鲜明对比的是他漫长的学术履历和获奖记录。高能物理、粒子物理、天体物理、流体力学、统计物理、凝聚态物理、广义相对论等等研究领域,李政道都有贡献。
1956年,李政道晋升为哥伦比亚大学物理学教授时尚不足30岁,创下哥大自1754年建校以来最年轻教授的纪录。而1957年,他凭借宇称不守恒定律和杨振宁一同摘得诺贝尔物理学奖时也不过31岁。除此之外,他还曾荣获爱因斯坦科学奖、伽利略·伽利莱奖章、意大利共和国最高骑士勋章、法国国立学院布德埃奖章、埃·马诺瑞那爱瑞奇科学和平奖等等。
✦
#半生心血在教育
身为中美联合培养物理学类研究生计划(CUSPEA)的倡导者和发起人,他在中国学员身上倾注了大量心血。在1979至1988年间,这一计划共选拔出916人赴北美攻读博士学位,培养了众多的顶尖物理学人才。
也正是因为李政道的积极协调,中美科学家得以自1979年起开展高能物理学领域的全面合作,将中国相关领域的研究和应用一路送上了高速赛道。中国科学院高能物理研究所还于1988年建成了国内首座大型正负电子对撞机(BEPC),如此稀缺的实验设备,对于任何一个国家的高能物理学来说都是一份宝藏。
✦
#“弃文从理”
然而9月18日,钱伟长到校报到第三天后,侵华日军便占领了东北三省。次日听闻噩耗,钱伟长和很多青年同学一样义愤填膺,国难当头,他以为“学文史是远水救不了近火”,痛下决心“弃文学工学理”,要掌握“制造飞机、大炮、坦克等武器装备的基础”。
转科之旅处处碰壁,最终在叶企孙的帮助下,钱伟长终于以试读一年的名义进入了清华物理系。每天清晨5点起床,到科学馆读书,晚上10点熄灯后,躲在厕所的角落里继续学习。终于在数理化都突破70分后顺利留下,继续学业。
✦
#虽千万人吾往矣
钱伟长的一生中,弃文从理只是“转向”的开始。从物理到应用数学,从工程研究到基础力学研究,他的研究方向也一直在随着现实发生改变。他曾开创中国大学的第一个力学专业,创建全国现代数学与力学系列学术会议,为国内的机械工业、土木建筑、航空航天和军工事业都做出了卓越的贡献。
唯一不变的是他的衡量标准——为了和平和正义,为了让更多人免于战火,得于幸福。
《吴大猷:中国物理学之父》《周培源:培得桢干质 叶茂不忘源》,原载《中国青年报》2021年7月19日
《李政道:我和CUSPEA》
✦
那是一个山河沦落的时代,却也是一个群星闪耀的时代。
在破碎的旧山河里,有许许多多的学人,他们钻研最先进的技术,希望有朝一日和平可以降临;他们不计较一时的个人得失,求的是终有一天幸福可以属于每一个人。
《对称性破缺》所要讲述的也是这样一个故事。剧中人不约而同地决意要以自己单薄的力量投入到时代洪流之中,虽然道路相去甚远,却奇迹般地形成了几乎可以与之抗衡的涛声。
✦
✦
今日作者丨伊YI
《对称性破缺》剧情简介
三位物理学家,叶启荪、吴大有、瞿健雄,他们各自的人生看似交集有限,却因“科学”二字而紧密关联。从民国十三年到21世纪,从长衫到西装,从少年到苍老,从开宗立派到风雨飘摇,从一颗星到一片海。
科学的难题或有迹可循,命运的困境始终如谜。
《对称性破缺》演出信息
演出时间
10月5-7日19:30
10月6-7日14:30
三天五场 值得守候
演出地点
北京·二七剧场
点击上方链接
或长按识别下方二维码
即可购票
票价
180/280/380/480/580
《对称性破缺》演职员表
出品人:江信文
编 剧:朱虹璇、叶紫铃
导 演:朱虹璇
制作人:任慧岩、潘夏言、郑晓娟
舞美设计:曾淼
音乐设计:孙术乔
灯光设计:李赫珂
灯光执行:冯钧程
舞台监督:郭爱伦、杨佳依、马祎繁、任海汇、赵阳
道具统筹:靳曦、朱姿桦、张欣、周紫叶、孙沛
服化统筹:靳曦、贺晓、董竹君
票务统筹:张菲菲、周诗曈
制作助理:徐逸纯
摄影摄像:贺天、王梓妍、白雨竹、谭姝婷
宣发推广:马延婧、高羽茹、宋卓如、吴子衿、刘博涵、李梦琦、刘晓茵、叶诗桐、张亮、田海遥、王伊、王昕馨、成炜
关于话剧九人
话剧九人是一支由北京大学校友创立、拥有丰富创造力与高口碑的青年戏剧团队。
自2012年至今,九人已走至成立以来第十一个年头。话剧九人坚持原创剧目的创作、演绎,希望在剧作中照见现实的社会、呈现真诚的思考。话剧九人已出品、制作的代表作现有《双枰记》《春逝》《四张机》《落梅风》等。以上剧目都以高度思辨性的内容、扎实的舞台呈现,收获了稳定的高口碑。
话剧九人作品《四张机》豆瓣评分8.7,获得包括第四届华语戏剧盛典“最佳小剧场”奖、上海静安现代戏剧谷2021壹戏剧盛典“最佳小剧场”奖、戏剧中国“2019年度话剧类”优佳剧本等奖项,并入围大麦2020年度高分话剧榜单,曾赴上海、西安、深圳、青岛、南京等多地巡演。作品《春逝》豆瓣评分8.9,获得第五届华语戏剧盛典“最佳小剧场”奖,曾赴国家大剧院、大麦·超剧场、陕西大剧院等地演出,受邀参加2020年北京喜剧周、2021年乌镇戏剧节、2021年国家大剧院夏季演出季、2021年西安戏剧节等进行展演。作品《双枰记》豆瓣评分9.0,再创佳绩,同时亦被评为新京报“最艺术”演出榜2021年度十大戏剧之一,并成为“第七届中国原创话剧邀请展”入选剧目。
坚守原创,锐意创新。话剧九人拥有丰富多元的主创团队,既吸纳了具备丰富舞台经验的专业戏剧人才,亦集结了来自各行各业、拥有多元背景和创新能力的非职业戏剧爱好者。作为戏剧圈的一支「良心出品」团队,话剧九人正建立起独树一帜的影响力。