摘要:尽管他本人在量子电动力学上的早期工作将光子和电子带入一致性的框架中,可戴森博士不相信超弦或其他任何理论会导向万有理论,用一组能印在T恤衫上的简洁公式来统一所有物理学。在他获得邓普顿奖后的演讲中,戴森博士提出,宇宙受到“最变化多样的原理”指引,这就保证宇宙以“尽可能有趣”的方式展开。

甘当少数派的弗里曼·戴森

1972年时,在新泽西州普林斯顿高等研究院的弗里曼·戴森(Freeman Dyson)。早期在光与物质的研究上获得突破后,戴森成为一位挑战气候科学、思索太空探索与核战争的作家。

弗里曼·戴森于2020年2月28日(上周五)在新泽西州普林斯顿附近的一家医院过世,享年96岁。

弗里曼·戴森作为一位作家和科技预见者而获得社会名望。他是一位数学天才,在亚原子物理学领域做出令人铭记的成绩,后来转向地球未来的环境、战争的道德性之类紊乱棘手的研究主题。

他的女儿米娅·戴森(Mia Dyson)确认了父亲的死讯。他的儿子乔治·戴森(George Dyson)说,戴森博士三天前在普林斯顿高等研究院的餐厅里意外跌倒

高等研究院在新闻发布稿中称,高等研究院是“他六十多年里的学术家园”。

戴森博士自称为科学异教徒

1949年,戴森博士尚还是康奈尔大学的一名年轻研究生时,就写了一篇里程碑式的论文,深化了人类对光与物质如何相互作用的理解,正是这些相互作用生成人类可察觉的世界。部分学界同仁认为这篇论文值得荣获诺贝尔奖。

这篇论文所提出的理论被称为量子电动力学(quantum electrodynamics),或者简称为QED,被认为是当代科学的伟大建树之一。

然而,他是靠着作家和科技预见者的身份获得社会名望。他想象用核爆炸推进太空飞船,以此探索太阳系,建立遥远的太空聚居地,用基因工程改进植物,获得更多营养。

“我的人生开始于55岁时,那一年我出版了自己的第一本书。”他在自己的文集之一《从厄洛斯到盖亚》(From Eros to Gaia)中如此写道。那些文章都是戴森担任高等研究院物理学教授时——对于一位完成学业、但未拿到博士学位的人来说,是个尊贵的职位——写成的。他说,没有获得博士学位反而像是获得了一枚荣誉勋章。随着他获得众多荣誉学位,并成为英国皇家学会会士,人们都习惯称呼他为戴森博士。

戴森博士自称为科学异教徒,告诫人们免受诱惑,莫将数学抽象与终极真理混淆。尽管他本人在量子电动力学上的早期工作将光子和电子带入一致性的框架中,可戴森博士不相信超弦或其他任何理论会导向万有理论,用一组能印在T恤衫上的简洁公式来统一所有物理学。

2000年,戴森博士在他接受邓普顿宗教促进奖时的演讲中引用了弗兰西斯·培根的名言:“上帝禁止我们给出自己对于世界模式的想象。”

他享受于扮演传统叛逆者的角色,对人类造成的气候变化是个危机的共识不屑一顾,称之为“部落的团体迷思”(tribal group-thinking),让科学机构混乱不已。他怀疑气候模型的真实性,用乐观的预测激怒各路专家,专家们发现那些预测不太根植于科学,而是基于他的主观期盼:大气中过量的碳对植物有益,全球变暖也许阻碍了下一次冰河期。

2009年刊登在《纽约时报》上的一篇对于戴森博士的人物特写稿中,他的同事及诺贝尔奖得主史蒂文·温伯格(Steven Weinberg)点评道:“我有种感觉,当共识渐渐形成,就像湖面上的冰变硬一样时,戴森会竭尽全力凿开冰面。”

甘当少数派的弗里曼·戴森

2008年时的戴森博士。他想象用核爆炸推进太空飞船,以此探索太阳系,建立遥远的太空聚居地,用基因工程改进植物营养

戴森博士对数学模型的不信任在早些时候导致他质疑既有的预测,即核战争产生的尘屑能遮蔽太阳,引起毁灭性的核冬天。戴森说,他希望这个结果是真的——因为那样会增加核战争的心理威慑——但他发觉这项理论不具有说服力。

尽管他对于人类能计算像气候变化的影响这类复杂问题的能力充满怀疑,可他对我们制造工具的能力充满信心,进而提出一项技术解决方案:如果二氧化碳水平变得太高,那么可以种植一些用基因工程改造过的树木,用森林除去空气中过量的二氧化碳分子。那样会解放科学家,让他们去应对更加迫在眉睫的问题,譬如减少贫困和避免战事。

他自认为是一名环保主义者。“我是个会抱着树保护森林的人,喜爱青蛙和森林。”他在2015年《波士顿邮报》的一篇文章中写道:“更加紧迫、更加现实的问题被大家忽略,譬如,海洋渔业的过度捕捞、陆地野生生物的栖息地遭到破坏,与此同时,环保活动分子浪费时间和精力在有关气候变化的争吵上。”不难看出,戴森是位“少数派”。

他笃信宗教,不过是以离经叛道的方式,相信勤奋工作比神学更加重要。“科学令人激动,因为它充满未解的谜题,宗教出于同样的原因而令人激动。”他接受邓普顿奖时发言道,“最大的未解谜团就是,人类作为有意识的生命存在于广袤宇宙的小小角落的这个谜团。”

戴森生平

弗里曼·约翰·戴森于1923年12月15日出生在英国伯克郡克罗索恩村。他的父亲乔治·戴森是位作曲家和指挥家。他的父亲在温切斯特公学教授音乐,而他本人在这所学校读完高中,随后进入剑桥大学三一学院,在数学上表现突出。

在他的家庭档案中,有一部弗里曼8岁时开始创作的未完成小说,内容是关于一次假想的月球探险,旨在观察一次即将发生的小行星撞击。(在他人生的晚些时候,他很可能已构思出——起码是在理论上——一种阻止天体撞击的方法。)他在孩提时阅读的书籍除了儒勒·凡尔纳(Jules Verne)小说,还包括英国物理学家詹姆斯·金斯(James Jeans)和亚瑟·爱丁顿(Arthur Eddington)的非虚构作品。

戴森遇到战争

他寻求一种既能为战争出力又符合他的和平主义者倾向的工作,在1943年休学,为英国皇家空军轰炸机司令部充当民间科学家(civilian scientist)。他被要求运用数学知识来制定更有效率的轰炸行动方案。

多年后,在接受物理学家及历史学者西尔万·施韦伯(Silvan S. Schweber)的采访时,他因为见到自身的道德懦弱而痛苦不已,将自己与“计算如何最经济地杀人”的纳粹官僚相提并论。

二战时期核裂变研究所开启的理论前沿让戴森博士兴奋不已,他回到剑桥大学,立志要成为物理学家。获得数学学士学位后,他于1947年进入康奈尔大学物理研究生项目,在汉斯·贝特(Hans Bethe,贝特曾经是曼哈顿计划的负责人)团队学习。

戴森解开了理论物理学中的一个迫在眉睫的难题

第二年暑假,戴森博士在环美旅行时解开了理论物理学中的一个迫在眉睫的难题。

甘当少数派的弗里曼·戴森

1963年时的戴森博士。他在研究生时期提出的一项量子电动力学理论居于现代科学的伟大成就之列

理查德·费曼(Richard Feynman)当时是康奈尔大学的一位年轻教授,创造出一种新颖的方法来描述电子与光子(以及它们的反物质等价物正电子)的行为。但另两位物理学家朱利安·施温格(Julian Schwinger)和朝永振一郎(Sin-Itiro Tomonaga)早已各自独立地构思出一种不同的方法。每一种方法似乎都满足大自然的两大测试(量子力学与狭义相对论)的要求。但是,哪种方法是正确的呢?

戴森博士坐着灰狗巴士穿越内布拉斯加州时,突然顿悟:这两种理论在数学上是等价的——只是描述同一件事的不同方式而已,结果就诞生了量子电动力学。费曼称之为“物理学的瑰宝——我们最引以为傲的财富”。

等到戴森博士在1949年发表且公布细节时,博士学位肯定看起来是多此一举了。1951年,他被任命为康奈尔大学物理学教授。他很快意识到,教书不适合他。1953年,他成为普林斯顿高等研究院学者,在这儿度过他剩余的职业生涯。

戴森博士并未妒忌费曼、施温格和朝永振一郎在1965年荣获诺贝尔奖。“我认为这几乎是毫无例外的,假如你想要赢取诺贝尔奖,你应该要长久地集中注意力,掌握某个深刻又重要的问题,潜心研究10年。”他在2009年时告诉《时代》周刊,“但那不是我的风格。”

那么,他是怎样的风格?他更喜欢从一个问题快速转移到另一个问题,同时研究理论问题和实际问题。

在20世纪50年代后期,他为圣迭戈的通用原子能公司担任顾问,帮助设计Triga反应堆,用于科学研究和核子医学。他还为猎户座计划工作,该计划的目标是用爆炸的核弹驱动庞大的太空飞船,以此探索太阳系。

随着1963年《部分禁止核试验条约》的签署,戴森博士所做的到1970年时抵达土星的梦想被迫休止。他尽管感到失望,却最终支持这份条约,有时作为精英科学顾问团体Jason的一员,与美国政府一起商议裁军和国防事宜。

他的兴趣并未局限于地球表面

他在1960年发表的一篇论文中评述道,任何一个先进文明都会最终扩张到极点,那时就需要太阳系所能提供的所有能量。终极解决方案是建造一个围绕太阳的壳状结构——戴森球——捕获太阳输出的能量。他在一次思想实验中估测,人类通过拆解木星,将它的星体重新组装,也许能实现戴森球。

甘当少数派的弗里曼·戴森

2016年时的戴森博士。他在20世纪70年代起全身心投入到写作上

与此同时,戴森博士支持更加传统的太阳能类型,但他提出,搜寻地外智慧生命的天文学家应当要留心被囚锢的太阳所辐射出的热量。对于人类自身的太空移民努力,他提出了戴森树概念,让基因工程改造过的植物在彗星上生长,从而产生人类能呼吸的大气。

他也继续做着不那么具备想象力的工作。他和同事安德鲁·莱纳德(Andrew Lenard)证明了泡利不相容原理,赢得一瓶香槟。该原理表明,两个费米子(电子是个例子)不能占据相同的量子态,这就解释了物质的稳定性。1965年,戴森博士荣获丹尼·海涅曼奖(Dannie Heineman Prize),它常常被认为是物理学领域仅次于诺贝尔物理奖的奖项。

世间的万事,无论深奥还是平凡,都能激起他的好奇心

在戴森博士的著作之中,有一篇推导出一条描述棒球接缝的数学公式的短小论文,这条公式在他眼中美妙无比。

在20世纪70年代后期,戴森博士全身心投入到写作上。任何一个对科学有些兴趣、懂得鉴赏优雅文字的读者的书架上很可能放着几本戴森的著作:

《宇宙波澜》

(Disturbing the Universe)

《武器与希望》

(Weapons and Hope)

《全方位的无限》

(Infinite in All Directions)

《太阳、基因组与互联网》

(The Sun, the Genome and the Internet)

他也以另一种方式进入文学世界

他出现在约翰·麦克菲(John McPhee)的小说《结合能曲线》(1974)中,出现在领导猎户座计划的核子科学家特德·泰勒(Ted Taylor)的肖像画中,以及肯尼斯·布劳尔(Kenneth Brower)的《星舰与独木舟》(1978)中。在一幕让人难忘的场景中,布劳尔先生描写戴森博士与儿子乔治的重逢,乔治·戴森摒弃高科技,在加拿大不列颠哥伦比亚省的一座树屋里生活,建造出一艘航海用的独木舟。

戴森博士的头脑一直“燃烧”到最后

2012年,他时年88岁,还与威廉·普雷斯(William H.Press)合作撰写一篇关于囚徒困境的论文,那是一个对于了解人类行为和演化本质至关重要的数学概念。

戴森博士九十多岁时仍然担任政府顾问,内容是关于核反应堆设计和名叫CRISPR的基因编辑新技术。2018年,他年满95岁,他的著作《模式创造者:书信构成的自传》(Maker of Patterns: An Autobiography Through Letters)付梓出版。

在他获得邓普顿奖后的演讲中,戴森博士提出,宇宙受到“最变化多样的原理”指引,这就保证宇宙以“尽可能有趣”的方式展开。不管它作为物理学法则有何价值,这条原理极好地形容了戴森博士非凡的一生。

资料来源:

Freeman Dyson, Visionary Technologist, Is Dead at 96

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甘当少数派的弗里曼·戴森

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