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50年代初期，我们的问题是：找出能解释贝塔衰变（beta decay）的正确理论。这牵涉到两种粒子，一种名叫“涛粒子”（以希腊字母τ代表），另一种叫“非他粒子”（以θ代表）。它们的质量差不多一模一样，可是一种会蜕变为两个“派粒子”（pion）：另一种则蜕变为3个派粒子。其实它们并不只是质量差不多，而且寿命也一样，真是个奇怪的巧合。于是大家都很关心这问题。 在我参加的一个会议上，有人报告说，从回旋加速器生产出来的涛和非他，即使在不同角度测量或是粒子的能量不同时，它们的产量比例始终不变：总是多少个涛对多少个非他。 当然，其中一种可能性是：两者实际上是同一种粒子，只不过它有时蜕变为两个派粒子，有时蜕变为3个。但没有人会赞同这个想法的，因为物理学里有个定律叫“宇称规则”——那是建立在“所有的物理定律，其镜中影像都是对称的”的假定上。因此，任何东西要不就蜕变成两个派粒子，要不就蜕变成3个。 那时候，我还有点搞不清楚情况，我总是有点落后。 其他人好像都一副很聪明的样子，我感觉我追不上。会议期间，我跟布洛克（Martin Block）住同一房间，他是个实验物理学家。一天晚上，他对我说：“你们干嘛那么死守着宇称规则？也许涛粒子和非他粒子根本是一而二、二而一。假如宇称规则错了会怎样？” 我想了一下说：“这就等于说，宇宙定律会分为左旋（left hand）或右旋（right hand）两种，也可以用某些物理现象来定义右旋了。我也不觉得那会有多可怕，虽然那一定有些什么不良后果，我不知道。你为什么明天不问问那些专家？” 他说：“不，他们不会听我的，你来问。” 不敢面对问题 于是第二天开会时，当我们谈到涛－非他大谜团时，奥本海默说：“我们应该听些新一点、怪一点的意见。” 我便站起来说：“我是替布洛克问这个问题的：如果宇称规则错了，会有什么后果？” 之后葛尔曼经常笑我，说我当时没胆量用自己的名义问问题。但事实上那不是原因。真正的原因是，在当时我就感觉到那可能是个很重要的想法，谁提出这个问题，往后很可能会名留青史。 李政道站起来，回答了一些很复杂的东西，而按例我又是不太听得懂。会议快结束时，布洛克问我李政道说了些什么，我说不知道，但就我所知，这问题还没有答案——还是有可能发生的。我不认为可能性会很高，但我觉得那是有可能的。 拉姆西（Norman Ramsey）问我他应不应该做个实验，寻找宇称不守恒的例子。我说：“最佳回答是，我跟你赌50比1，你什么也找不到。” 他说：“那对我而言，机会已经够高了。”但他始终没有进行那个实验。 总之，后来吴健雄以实验证明了宇称也有不守恒的时候，而这替贝塔衰变理论带来了许多新的可能性，也启发了一大堆其他实验。有些证明了从核子出来的电子，有一部分飞向左边、一部分飞向右边；更有其他形形式式的实验，全都是跟宇称有关的有趣发现。然而数据是那么的混乱，根本没有人能够把东西拼凑在一起。 期间在罗彻斯特举行了一个会议——一年一度的罗彻斯特研讨会（Rochester Conference）。我还是事事落于人后，而李政道已在发表关于宇称不守恒的论文。他和杨振宁作出宇称并不守恒的结论，现在他正提出解释这现象的理论。 会议期间，我住在我位于西瑞桥斯（Syracuse）的妹妹家。我把论文带回家跟她说：“我搞不懂李政道和杨振宁说的东西，这全都那么复杂！” “不，”她说，“你的意思并不是说你无法弄懂它，而是你没有发明它。你没有用你的方法，从听到线索开始做起，把它推演出来。你应该做的是想象自己重新在当学生，把这篇论文带到楼上去，逐字逐句地读，检查每一条方程式。然后你就什么都弄懂了。” 我接受了她的建议，把那东西从头看到尾，发现它真的很明显简单。我只是一直害怕去读它，总觉得它太深奥。 “我全部明白了” 这篇论文提醒了我很久以前做的一些研究，那是跟左右不对称方程式有关的。现在再来看李政道的方程式，我发觉他的答案比较简单：所有东西都是左旋耦合的。就电子及渺粒子（muon）来说，我的推论预测跟李政道的一样，除了我把某些加减号颠倒过来而已。当时我没想到：其实李政道只不过讨论了最简单的渺粒子耦合例子，并没有证明所有渺粒子都向右旋；但按照我的理论，所有渺粒子会自动右旋。因此，事实上我的推论比他的更上一层楼了。 我的加减号跟他用的颠倒，但我没意识到我其他部分全都弄对。 我又做了几项预测，全是些还没有人想到过用实验验证的情况。可是当我考虑中子和质子，进行计算时，我的结论无法跟当时已知的中子与质子数据互相印证。这部分有点儿麻烦，不好弄。 第二天回到会场，有个叫凯斯（Ken Case）的大好人，把他发表论文的时间分了5分钟给我，让我报告这些新想法。我说我相信一切都是左旋耦合，又说电子和渺粒子的正负号用反了，此外我还在努力解决中子的相关问题。有些实验物理学家问了我一些关于我的预测的问题。会议之后那个暑假，我就去了巴西了。 再回到美国之后，我立刻想知道贝塔衰变的研究进展得如何了。我跑到吴健雄在哥伦比亚大学的实验室，但她不在，另一位女士给我看了一些数据，却没有帮助。在我的模型中，电子在贝塔衰变中应该都是左旋的，可是实验显示有时出现右旋的情况。全都对不起来。 回到加州理工，我问那些做实验的，贝塔衰变情况到底如何了。还记得詹森（Hans Jensen）、维普斯塔拉（Aaldert Wapstra）以及贝汉姆（Felix Boehm）三人请我坐下来，一五一十地告诉了我其他人的实验结果以及他们得到的数据。由于我很了解他们，知道他们用心的程度，因此我比较看重他们的数据。他们的实验结果还蛮一致的，但加上其他实验室的结果，就变得乱七八糟了。 最后，他们把一切数据都交给我说：“目前情况是那么的混乱，甚至一些已定论多年的理论都被怀疑了，像中子的贝塔衰变是否仍是S和T.一切都乱七八糟。葛尔曼说那可能是V和A.” 我从小板凳上跳起来：“那么我全——部——都明白了！” 他们以为我在开玩笑。但我在罗彻斯特会议碰到的困难，正是在中子与质子蜕变时，除了好像应该是V和A而不是S和T之外，其余一切理论都吻合了。因此，现在我的理论完备无瑕了！ 迎头赶上 当天晚上，我就用这个理论把一切都计算出来。首先我算出了渺粒子和中子的蜕变速度。如果理论正确，这两项数字之间应该出现某种关联。我的结果跟应有的答案相差9％。那已很接近了，只9％。好像应该更接近的，但9％已够接近了。 我继续检查其他的一些计算，全都符合，再计算新的东西，也符合。我兴奋极了。这是我生平第一次。事实上也是唯一的一次，我知道一个别人都不知道的自然定律。 （当然那不全对，可是后来才发现葛尔曼、苏打山以及马夏克等人也推演出同样的理论，并没有破坏我的乐趣。） 在这之前我做过的工作，全都不过是把别人的理论拿来，改进其中一些计算技巧；或者是利用什么方程式，例如把薛定愕方程式（Schrodinger Equation）用在氦现象上面。那里牵涉到的问题只不过是：你有这方程式及现象，它们如何运作？ 我想到狄拉克（Paul Dirac），他也一度单独“拥有” 他的方程式——用以说明电子现象的方程式。而现在我也拥有这个新的贝塔衰变的方程式。它没有狄拉克方程式那么耀眼，但它也很不错。这是我唯一一次发现了新定律。 我打电话给在纽约的妹妹，谢谢她建议我坐下来好好地读通李政道和杨振宁的论文。经过了一段不安和觉得事事落于人后的日子，现在我终于觉得已经加入大家的行列了；我也有新发现了，全由于她的建议。很感谢她，我重新回到物理之路上了。我告诉了她一切，除了那9％的差别。 我十分兴奋，不停地计算，而事情就如流水行云般顺利：一切都自动吻合，毫不牵强。到这时候，我已开始忘记那9％的事情了，因为其他一切都那么顺利。 要物理不要朋友 我坐在厨房内窗旁的小桌那里，一直工作到深夜。愈来愈晚了——大约凌晨两三点。我努力计算，得到很多相互吻合的结果。我在思考、我在专心，外面很黑、很静…… 突然窗口上“搭搭搭搭”地响起来。我一看，那里有一张白白的脸，离我只有几英寸，我惊吓之下便大叫起来！ 原来这是我的一位朋友，她很生气，因为我度假回来却没有立刻打电话给她。我让她进来，尽可能解释我正在忙，我刚发现了一些很重要的理论。我说：“请到外面去，让我把它完成。” 她说：“不，我不想打扰到你。我去客厅坐好了。” 我说：“好吧，但这不容易。” 她没有真的坐在客厅。最好的说法是她蹲在角落把手盘起来。不来“打扰”我。她的目的当然是要打扰我！而她成功了。我很生气，我受不了了。我必须继续计算下去，我在进行一些很重大的发现，精神亢奋；而起码在这个时刻，那比这位女士还重要。我忘记后来怎样让她离开了，总之并不容易。 再工作一些时候，真的很晚了，觉得肚子非常饿。我走到街上离我家不远的一家小餐厅。以前我经常都这样深夜去吃东西的。 曾经有很多次我被警察拦下来，因为我会边走边想，然后停下来——有时想得连走路都没法走。你得停下来澄清一些事；有时也会伸双手，自言自语地说：“这跟这的距离是这样，然后这会那样……”警察看到了便走过来问：“你叫什么名字？住哪里？你在干嘛？” “噢！我在想东西。对不起，我住这里，经常去这餐厅……”后来他们都知道我是谁，也不再拦我了。 走到餐厅，一边吃东西，一边还是忍不住兴奋地告诉那里的一位女士，我刚有了一项大发现。她却开始说，她是一个消防员或什么的妻子，很寂寞——但我没兴趣。有时候人生就是如此地相互交错。 兴奋的一刻 第二天我跑去找维普斯塔拉等人，告诉他们：“我已全弄出来了，一切都符合无误。” 克利斯蒂也在那里，他说：“你用的是什么贝塔衰变常数？” “某某书里的多少多少。” “但那已不对了。最近的实验显示那数字有7％的误差。” 我想起那9％了。我好像在预言什么一样：我在家里用这理论计算，它说中子衰变有9％的差别，第二天却有人告诉我，我引用的贝塔衰变常数有7％的差别。但重要的是，改变将会是从9％变成16％呢（那就不好了），还是从9％变成很理想的2％？ 就在那时，妹妹从纽约打电话来：“那9％是怎么一回事？” “我刚发现出现了新数据……7％……” “往那边改？” “我还在问，我再打电话给你吧。” 我兴奋到无法思考，好像在赶搭班机一样，根本不知道晚了多少。你实在赶不上了，突然旁边有人说：“现在是日光节约时间呢！”对，但究竟是往前拨一小时还是往后拨一小时呢？在太激动的时候是想不出来的。 克利斯蒂走进他的房间，我走进另一个房间。我们都必须静静地想一想：这往这边改变，那往那边改变——这并不太困难，真的，只是很令人兴奋。 克利斯蒂出来了，我也从房间走出来，我们都同意：相差将会是2％——在准许的实验误差之内。毕竟如果他们才刚把常数修改了7％，那2％极可能就是误差。我打电话给我妹妹：“2％。”理论正确。 （为了当时我们还不知道的原因，其实相差只有1％。 后来卡比布（Nicola Cabibbo）把这点澄清。因此那2％也不全是实验误差。） 葛尔曼综合了我们的想法，写成一篇论文。这理论还蛮可爱的，它不困难，却可以解释很多现象。但就像前面说过，当时有很多很乱的数据。在某些情况下，我们甚至还会宣称，哪些实验有错误。 最好的例子，是特勒第（Valentine Telegdi）的实验了。他测量了中子蜕变时从不同方向出来的电子数。我们的理论预测，这些数目全都一样，但他却发现从某个方向出来的电子数比其他的多了11％。特勒第是个极优秀的实验物理学家，也很小心仔细。有一次，当他在某个地方做演讲时，他提到我们的理论说：“做理论的人的毛病是，他们从来不把注意力放在实验上！” 特勒第也写信给我们，语气虽然不完全是责备，但明显地表示他认为我们的理论是错的。信末他说：“这F－G（指Feynman－Gell-Mann）理论是完全不F－G（指fit- good，吻合的意思）。” 葛尔曼说：“我们该怎么办？你也知道特勒第是个很优秀的实验物理学家。” 我说：“我们等。” 两天之后，特勒第又写了封信来，他完全改变立场了。 从我们的理论里，他发现：他忽略了实验中，从中子朝各方向反弹的质子并不一致；他假设那在任何方向都一样。 他把我们理论所推测的修正值取代他原先在用的数据，结果完全改观，实验和理论完全吻合。 我知道特勒第很优秀，和他争论是很吃力的。但那时候，我已深信他的实验数据出了问题，而他自己会把它找出来——当然他比我更懂得找这错误了，因此我说我们不要尝试找出问题，只要耐心等候便可。 不轻信专家 我跑去告诉巴查教授，告诉他我们的成功。他说：“是的，你们提出了中子——质子耦合是V而不是T，而以前大家都以为是T.到底是哪一个实验说是T呢？你为什么不检查一下以前的实验，看看出了什么问题？” 我跑去把最先说那应该是T的论文找出来一看，立刻大吃一惊，我记得以前看过那篇论文（那时《物理评论》还不很厚，我每篇文章都读），而当我再看这篇论文，看到那些图表时我想：“那证明不了什么？”因为，图表中的曲线取决于数据范围最边边的一两个数据点——通常这些点都比较不可靠。而我清楚记得，当我第一次看这篇论文时，就曾经想到过这一点！ 当我开始思考贝塔衰变这问题时，我读了许多由“专家”写的报告，全都说那是T.我从来没有看看最初的数据，我只是像中了du<北京zheengffuu机房敏感词屏蔽>du<北京zheengffuu机房敏感词屏蔽>du般去读其他的论文。如果我是个真正优秀的物理学家，在罗彻斯特想到这问题时，我就立刻会看看“到底T的说法有多可靠？”——那才是明智之举。 我会立刻看出，我早已注意到那个图表有问题。 从那时起，我再也不理会由“专家”做出来的结果。 我总是自己动手计算每一步骤。当大家说夸克理论很不错时，我找了两位博士——瑞夫道（Finn Ravndal）及奇斯林格（Mark Kislinger），跟我一起检查所有的理论，以确定它给的结果能跟实验结果吻合，以及它确实是个重要的好理论。我再也没有犯相信专家意见的毛病了。当然，你只能活一次，于是你犯该犯的错误，学习什么不该做，你的一生也就这样过去了。 |
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