娱乐|他没有得诺贝尔奖,但是却是大师中的大师( 二 )


所以 , 就在短短的不到两个月的时间中 , 戴森已经基本上把握了费曼和施温格两种从不同方面逼近的量子电动力学方法 。 戴森也阅读了朝永振一郎(Sin-Itiro Tomonaga , 1906-1979)的文章 , 认为他的方法基本上与施温格的方法属于同一类 。
暑期班结束 , 戴森去伯克利度假 。 休息完毕 , 他坐灰狗大巴横穿美国 , 经芝加哥再抵达东岸 。 看来那时候长途旅行对理论物理学家思考有帮助 , 也许因为在颠簸的车上闭目养神能使灵感四溢:贝特不久前就曾经在火车上计算兰姆位移 。 这一次的戴森则在脑海里翻腾构思着施温格和费曼等三人不同的QED方法 , 将它们各自融合 , 又重新组合在一起 。
公交车上的48小时 , 各种纠缠在一起的想法终于在戴森的脑海中完成了一次传奇般的结晶过程 。 一到芝加哥 , 戴森就给贝特发信通知了他的胜利 , 并计划尽快写成论文发表 。
// 女学者塞西尔
1948年秋季 , 戴森到了普林斯顿高等研究院 , 总结他在旅途中的发现 , 完成了“朝永、施温格和费曼的辐射理论”一文[1] , 解释了费曼的方法与朝永和施温格的方法的等效性 。
这时候 , 被戴森称为“一位伟大女性”的塞西尔·莫雷特(Cecile DeWitt-Morette , 1922-2017)也从法国经都柏林和哥本哈根来到了普林斯顿 。 塞西尔主攻数学物理 , 是德布罗意(Louis de Broglie , 1892-1987)的学生 , 在都柏林时曾经和中国著名物理学家彭恒武先生一起工作并有深厚的友谊 。 后来塞西尔成为了美国德州奥斯丁大学的教授 。 中国改革开放后 , 塞西尔经由何祚庥先生得知彭恒武先生当年正担任中科院理论物理所所长 。 两人联系上之后 , 塞西尔感概万千 , 为了报答几十年前这段难忘的情谊 , 她将笔者从理论物理所要去作她的博士研究生 , 此为后话不表 。
娱乐|他没有得诺贝尔奖,但是却是大师中的大师
本文图片

图2:(a)塞西尔和彭先生骑自行车(b)60年之后(2006 , 北京)
戴森和塞西尔同为数学出身再转行到理论物理 , 有共同的兴趣 。 两人都对费曼路径积分感兴趣 , 戴森后来评论塞西尔时 , 说她是当时年轻一代中 , 第一位掌握费曼路径积分物理方法的全部范围和功能的人 。 因此 , 当戴森决定需要离开普林斯顿去度一个漫长的周末时 , 便说服了塞西尔一起同行 。 他们从普林斯顿坐车去伊萨卡(Ithaca) , 费曼到车站与他们会面 。 然后 , 在康奈尔大学度过了一个愉快的周末 。
【娱乐|他没有得诺贝尔奖,但是却是大师中的大师】戴森在给他母亲的信中 , 提起这段经历:
“我们在会议厅里讨论了物理学 。 费曼介绍了他的理论 , 这使塞西尔充满了欢笑 , 与之相比 , 我在普林斯顿的演讲显得有些苍白 。 那天下午 , 费曼每分钟产生的创意比我任何时候见过的都更好 。 在傍晚 , 我只提到两个问题(电场散射光以及光散射光)尚需确立该理论的有限性 。 费曼告诉我们 , 马上会看到的 。 然后他就坐下来闪电般地计算了两个小时 , 便得出了这两个问题的答案 。 结果证明 , 除了一些无法预料的复杂性之外 , 整个理论是一致的 。 ”
年底 , 戴森又写了一篇论文 , 讨论了高阶微扰 , 证明了量子电动力学的可重正性[2] 。 塞西尔·莫雷特使用费曼图 , 写了一篇题为“关于核子-核子碰撞产生的π-介子的产生” 的文章 , 也发表在1949年《物理评论》上[3] , 塞西尔的文章是除了费曼和戴森之外 , 第一篇应用费曼图的文章 。
娱乐|他没有得诺贝尔奖,但是却是大师中的大师
本文图片

图3:戴森、塞西尔和另外两位数学家在普林斯顿高等研究院
从左到右:Isadore Singer , Cecile Morett , Freeman Dyson , Raoul Bott
塞西尔在普林斯顿高研院碰到了她的白马王子 , 被她称为“Schwinger’s Boy”的布莱斯·德维特(Bryce DeWitt , 1923 –2004) 。 布莱斯是施温格的学生 , 平生贡献给了引力场的量子化 。 塞西尔从数学物理的角度做引力量子化 , 她的主要工作是弯曲空间的路径积分 。
塞西尔对理论物理的最大贡献是1951年在法国阿尔卑斯山的莱苏什(Les Houches)创立的数学和理论物理暑期学校 。 该学校的前学生或讲师中 , 有二十多名先后成为诺贝尔奖获得者 , 其中也有菲尔兹奖(Fields Medal)获得者 。
// 纽约Oldstone会议
1949年1月美国物理学会年会上 , 费曼介绍了他的正电子理论 。 会议期间 , 费曼了解到一位叫斯洛特尼克(Slotnick)的物理学家 , 花了半年时间 , 算出了一些描述电子从中子上反弹方式的新结果 。 费曼决定试试用自己的路径积分和费曼图计算这个散射问题 。 最后 , 他仅用了几个小时便得出了正确的结果 。
这让费曼非常激动 , 确信自己掌握了一种量子场论计算的特别方法 。 戴森后来描绘道:“这是我所见过最令人眼花缭乱的表演 , 这些问题曾花费了大物理学家们几个月的时间 , 而他却用两三个小时就解决了……用的是这种非常经济的方式……甚至在把方程写下来之前就把一些答案串起来了 , 并且直接从图形中得出结果 。 ”


推荐阅读