李政道教授談讀書·治學(xué)·育人

林　溪

著名美籍物理學(xué)家李政道教授非常關(guān)心我國科技人才的培養(yǎng)問題。一九七九年春天，在我國講學(xué)期間利用周末休息，專程訪問了中國科技大學(xué)少年班，就如何培養(yǎng)科技人才的問題，同學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)、師生進(jìn)行了廣泛的交談。

李政道教授說：“世界上，在理論物理方面能夠做出大的成果的人，一般都在二十多歲。愛因斯坦一九○五年發(fā)表的那三篇著名的論文，就是在他二十六歲時寫的。當(dāng)時，他已經(jīng)很成熟了。量子力學(xué)的發(fā)現(xiàn)者海森堡，二十三歲時就提出了量子力學(xué)的概念。薛定鍔、普朗克在早年成績也很突出。巴丁一生得了兩次諾貝爾獎金，他早年的工作也很優(yōu)異。看來，普遍如此，幾乎沒有例外。在那個時代作出貢獻(xiàn)的科學(xué)家，差不多都是一九○一年前后出生的。朗道年輕時做過一些工作，沒有趕上一九二九年那個時代。所以，在理論物理方面普遍是在二十幾歲出的成果。

“當(dāng)然，在實驗物理方面，情況有所不同。所以，我們就希望大學(xué)生能在十九歲左右就畢業(yè)，開始作研究工作。根據(jù)這個年齡再往前推，應(yīng)該是在十五歲左右就進(jìn)大學(xué)。畢業(yè)后做幾年工作，在二十三、四歲有可能搞出成果來。當(dāng)然，再晚一點也可以做一些工作，就要吃點虧。早一點，可以占點便宜。這跟學(xué)習(xí)語言是一樣的道理?！?/p>

談到這里，科技大學(xué)負(fù)責(zé)人楊海波和錢臨照同志向大家介紹說，李政道教授就是這樣的，他是世界上獲得諾貝爾獎金的年齡最小的兩個人之一。

李政道教授謙遜地笑了。

“考試考得好不好只是一個技術(shù)問題。反應(yīng)快的人可能考得好一點，但是，反映快并不是決定性的。最重要的是會不會自己提出正確的問題?，F(xiàn)在他們(指少年班同學(xué))是問老師，將來要自己問自己，自己來解答。所以，光是訓(xùn)練考試，最多訓(xùn)練一個反映快，會計算的能力，時間上會短一些，然而這都不是決定性的。我們一定要培養(yǎng)孩子們的好奇心，要鼓勵他們敢于提出問題。開頭可以是先回答別人的問題，然后就要自己問、自己答了?？荚嚭?，是一個幫助，但那也只是在回答別人提出的問題，總不能老是回答別人的問題，也不能自己不會提問題，回答不了問題。所以，好奇心很重要，有了好奇心才能敢問。”他在關(guān)切地詢問了同學(xué)們的學(xué)習(xí)成績以后說。

“同學(xué)們在一些觀念問題上有沒有提出疑問？比如，牛頓力學(xué)，有沒有問老師為什么要學(xué)它？為什么它不可能是不對的呢？你老師講牛頓力學(xué)，為什么是對的呢？根據(jù)是什么？

“其實，學(xué)生這么問，對老師也是有幫助的。如果你連一個孩子都說服不了，那怎么去教他們呢？”

少年班的教師們回答說，有時同學(xué)們也提出這一類的問題。但是常常涉及到一些復(fù)雜的計算。

“對于同學(xué)們提出的這類問題，一般不要先用數(shù)學(xué)去解釋。第一步應(yīng)當(dāng)是要簡單地解決觀念問題，第二步才是精密計算。一個人，如果對某個問題在觀念上有問題，那計算就是次要的了。數(shù)學(xué)強的人，常常以為什么問題就是一個計算，喜歡運算。當(dāng)然，運算具體一些，好學(xué)一些，而觀念是虛的，是基本的。所以，一定要從小培養(yǎng)。為什么理論物理領(lǐng)域中作出貢獻(xiàn)的大都是年輕人呢？就是他們敢懷疑、敢問。所以，我們要用最簡單的方法來回答學(xué)生們提出的問題?！?/p>

談到這里，李政道教授舉了兩個例子。

他說：“哈佛大學(xué)有一位物理教授做了一個表演：兩個人對坐在桌子兩邊，桌子上沒有摩擦，一個人把一個小球向?qū)γ婺莻€人一推，只見這個小球轉(zhuǎn)了一圈又回來了。這是怎么回事？原來桌子下面有個能旋轉(zhuǎn)的裝置，這個小球在桌面上作直線運動，但桌面又同時在轉(zhuǎn)動，所以小球轉(zhuǎn)了一圈又回來了。光從桌面上來看，就不好理解了。這里面有座標(biāo)問題，慣性系的問題?！?/p>

“我們的孩子上小學(xué)時，是幾年級？”談到這里，李政道教授問夫人秦惠。

“四年級?！?/p>

“在電磁學(xué)中，貢獻(xiàn)最大的有三個人：安培、法拉第、麥克斯威爾。他們最重要的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)電能可以轉(zhuǎn)變成磁能，磁能可以轉(zhuǎn)變成電能。有一天，我們的孩子在讀小學(xué)四年級的時候，回家告訴了我們這個道理。我問他這是為什么？他說，老師給他們做了個實驗：老師拿來一段導(dǎo)線、一節(jié)電池、一個小電珠、一個指南針、一塊大磁鐵。用導(dǎo)線連接電池、小電珠，小電珠亮了。這就叫有電能。用大磁鐵在指南針跟前擺動，指南針也就擺動，這就叫磁能。然后不用小電珠，把指南針放在導(dǎo)線圈內(nèi)，接通電池，指南針也會擺動，說明電能變成了磁能。再用導(dǎo)線和小電珠接起來，用大磁鐵在導(dǎo)線圈內(nèi)上下來回擺動，小電珠就會發(fā)亮，說明磁能變成了電能。這樣的實驗很好，一下子就把電能變成磁能、磁能變成電能的道理給孩子們講清楚了，解決了觀念問題。至于大磁鐵動得多快，發(fā)生了多少電，電珠有多亮，這才是計算問題。

“物理學(xué)的觀念很重要。一定要用最簡單的方法來表演那些深奧的知識，幫助同學(xué)們解決觀念問題。表演的工具越簡單越好。就是在大學(xué)里，大學(xué)生做實驗也是如此，越簡單越好。要做得明明白白，不要搞個高級儀器，一下子得出結(jié)果。人家知道你那箱子里藏的是什么東西？還以為你在變魔術(shù)呢？一打開，里面有個小人。”他一面打著手勢講，一面爽朗地笑起來。

“我們現(xiàn)在就應(yīng)當(dāng)讓孩子們做一做‘怎么來的這個工作，將來再做高深復(fù)雜的工作，首先是學(xué)習(xí)概念，其次才是計算。也就是說，先要明白公式是怎么來的，再用公式去計算。應(yīng)當(dāng)給學(xué)生們創(chuàng)造動手的條件，滿足他們這方面的要求，培養(yǎng)他們動手的能力，這不一定要與教學(xué)有關(guān)，將來對他們是有用的?！彼麖娬{(diào)說。

“看書的面要廣，年輕的時候要對什么東西都感興趣，要敢于提出問題，不要只是看業(yè)務(wù)書，那太枯燥了，也不能持久?？磿灰幌抻诳萍紩?，也可以看看文藝和科學(xué)幻想小說，《水滸》、《三國演義》都可以看，還有狄更斯、大仲馬的作品，這對同學(xué)們是有好處的。我從小就喜歡看書，雜得很，什么書都看。美國科普作家阿西莫夫的作品，還有科學(xué)電影《二○○一年》，都很好看?！?/p>

這時，少年班十名學(xué)生代表到達(dá)，李政道教授和夫人迎上前去，高興得一一和大家握手，請他們寫下自己的姓名。他笑盈盈地指著帶來的書籍對孩子們說：“帶給你們的這些書，你們將來學(xué)好了英文，就可以看了?！庇钟H切地問同學(xué)們幾歲了，是哪里人，等等。

“好，我來問你們一個問題。有五只猴子，分一堆桃子，可是怎么分也平分不了，于是大家同意先去睡覺，明天再說。夜里，一只猴子偷偷起來，把一個桃子扔到山下后正好可以分成五份，它把自己的一份收藏起來就睡覺去了。第二只猴子起來也扔了一個剛好分成五份，也把自己的那一份收藏起來。第三、第四、第五只猴子都是這樣，扔了一個也剛好可以分成五份，問一共有多少桃子？這個問題，你們現(xiàn)在可以不必回答，回去考慮考慮，有一個很巧妙的解法?！?/p>

講完，又一本一本的向孩子們介紹了書籍的內(nèi)容，邊介紹，邊提問，一面娓娓地講，一面和孩子們熱烈地展開討論。以他那種循循善誘的教學(xué)方法，緊緊地把孩子們吸引住了。他說，這些書里有個故事說一對孿生兄弟，哥哥去旅行，以接近光速的速度飛出去了。過了兩年，哥哥回來，發(fā)現(xiàn)弟弟早已死了，迎接他的是弟弟的十八代孫子。他問誰能回答這個問題。

“這是相對論的道理”，一位同學(xué)回答說。

“相對嗎？一點也不相對。一個才兩年，一個都十八代了，是絕對的呀！”

“是以光速前進(jìn)的吧？”又一位同學(xué)問。

“是的，接近光速?！崩钫澜淌诨卮?。

“因為哥哥是以接近光速向前運動，所以他的時間就縮短了?！边@位同學(xué)思索了一下說。

“那么飛船上的人看地球上的人相對于他自己也在以接近光速的速度向相反的方向運動？”李政道教授問。

“這是兩個不同的參照系，一個是慣性系，一個是非慣性系，運動還是加速的?！绷硪晃煌瑢W(xué)說。

“你又怎么知道哪個是慣性系，哪個是非慣性系呢？是不是活著的就是非慣性系呢？好，好，你說的有點道理，一個是非慣性系，一個是慣性系。兄弟倆差別還是絕對的，因為最后他們倆又碰上了，壽命不一樣，這是絕對的。這一點可以在實驗室里通過實驗來證實。介子是有壽命的，而且比人的壽命要準(zhǔn)確得多。我們通過實驗可以發(fā)現(xiàn)高速運動的介子和在軌道上低速運動的介子壽命就不一樣。這件事看起來神秘一點，在粒子世界里就是這樣?！敝v完，他又問同學(xué)們還有什么問題？他說：“再問你們一個問題：人跟猴子有什么根本的區(qū)別？除了外表之外?！?/p>

“人可以有意識地進(jìn)行勞動”，一位同學(xué)說。

“什么叫意識？”李政道教授問。

“人可以使用工具?！?/p>

“猴子也可以使用一些簡單的工具?！崩钫澜淌诜瘩g說。

“人可以改造自然?！币晃煌瑢W(xué)答。

“我看最重大的區(qū)別是：人的知識是一代一代地積累起來增加的，可以積累前人的知識。你們很小的年紀(jì)就可以讀相對論了，就是前人的知識給你們的。而動物的每一代只能通過細(xì)胞來進(jìn)行遺傳，他們的個體，每一代都得從頭學(xué)起，人類就可以借助于文字、書籍來積累知識?！晕覀冎挥邪亚叭说闹R掌握了，并且接受下來，才有可能有新的發(fā)明創(chuàng)造。”

又和同學(xué)們討論了幾個問題，以后，他拿起一本書說：“這本書叫做《會跳舞的蜜蜂》(注：據(jù)說這是李政道教授在中學(xué)時代很喜歡的一本書)，還有一本《原子在我家中》，是費米夫人寫的，都很好。

“一個人在年輕的時候，做兩件事比較好，一是學(xué)習(xí)外語，二是吸收知識。人體上的細(xì)胞大部分是可以換的，舊的死了，又生出新的來。而大腦的腦細(xì)胞是不可以換的。年輕的時候，腦細(xì)胞是多少就是多少。人長大了，可能‘程序編得好一點，但是，‘零件是換不了的。人在年輕的時候，腦細(xì)胞‘零件的效率最高。遇到問題，要敢于問個為什么？然后，從最簡單的方面去找答案，錯了也沒有關(guān)系，不要怕錯，錯了馬上就改?？膳碌牡故翘岵怀鰡栴}，邁不開第一步?！敝v完，他又鼓勵同學(xué)們說：“你們要敢于提出問題，要求老師給你們證明。遇到問題要從最簡單的方面去找答案。”

他再一次給同學(xué)們講了電、磁能互相轉(zhuǎn)換的例子。說：“物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，一定要重視實驗，搞清楚基礎(chǔ)，要精密研究了才去計算。就說電磁轉(zhuǎn)換的安培定律和法拉第定律的發(fā)現(xiàn)，也是從實驗得來的。當(dāng)時在法國，安培已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了電能可以轉(zhuǎn)變成磁能，他想到磁能有轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿目赡??？墒欠▏鴽]有大磁鐵，于是安培就坐著馬車到瑞士去買。在回國的路上，馬車翻了，安培受了傷，磁鐵也摔壞了。安培回國以后沒有做實驗，就在理論上作了推導(dǎo)，給出了公式。后來，英國的法拉第獨立做了這個實驗，證明了磁能確實可以變成電能。結(jié)果，英、法兩國為了發(fā)明權(quán)而爭了起來。大科學(xué)家安培卻親自寫信給法拉第，承認(rèn)了法拉第的發(fā)明權(quán)。在這里，我們也可以看到實驗的重要。”講了這個故事以后，李政道教授對同學(xué)們重申：“數(shù)學(xué)、計算是可以幫助我們分析事物，但是，物理學(xué)離不開實驗，一定要動手，光憑腦子是不行的?！?/p>

講完，李政道教授為少年班題詞：“青出于藍(lán)，后繼有人?！彪S后，來到少年班，受到全體同學(xué)的熱烈歡迎。

“你們有什么問題？”他問大家。

“你們最喜歡什么功課？喜歡數(shù)學(xué)的請舉手！”同學(xué)們紛紛舉手。

“喜歡物理的請舉手！”舉手的同學(xué)也很多。

“如果你們對物理感興趣的話，你們首先要對實驗感興趣，物理是一門實驗科學(xué)。十九世紀(jì)的麥克斯威爾，二十世紀(jì)的費米，對實驗都很感興趣。

“對數(shù)學(xué)有沒有興趣？知道微積分是誰發(fā)明的嗎？

“我們中國的數(shù)學(xué)是很好的。你們知道八卦和《易經(jīng)》嗎？”李政道教授走向黑板，書寫八卦。

“關(guān)于從○到九的十進(jìn)位記數(shù)，與人的手指是十個有關(guān)。中國人很早就是十進(jìn)位記數(shù)，也會二進(jìn)位記數(shù)。八卦就是二進(jìn)位，已經(jīng)有三千年歷史了。十進(jìn)位記數(shù)比羅馬記數(shù)法要簡單得多。不過，幾何是從國外傳進(jìn)來的，代數(shù)我國比較發(fā)達(dá)。所以，周朝的《易經(jīng)》既有文學(xué)價值，又有數(shù)學(xué)價值。李約瑟的《中國科學(xué)技術(shù)史》你們看過沒有？上面有許多記載。公元一○五四年一顆超新星的爆炸也是中國人首先發(fā)現(xiàn)，并記錄下來的。你們知道不知道？宋史上就有這個記載。

“中國的科學(xué)技術(shù)在很早就有很大的成就。”他最后說。

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李政道教授少年時代在浙江大學(xué)讀書時，條件是十分艱苦的，物理實驗是在破廟里做的。教師和宿舍在會館里，一下雨，滿街泥濘。白天就到茶館里看書，泡一杯茶，目的是買一個坐位。后來在西南聯(lián)大，也很艱苦，也是坐茶館讀書。

這次在我國講學(xué)期間，在飯桌上、課堂里，他不止一次地以自己的切身體會告誡同學(xué)們。他說：“條件不是主要的。重要的是人，只要大家肯學(xué)習(xí)，把基礎(chǔ)打好，把人培養(yǎng)出來，就可以創(chuàng)造一切。”

數(shù)十年來，李政道教授以頑強的毅力向高能物理奮進(jìn)。這次來我國講學(xué)，每天凌晨三、四點鐘就起床備課，講三個小時，常常要準(zhǔn)備五、六個小時。人們見他人瘦了，嗓子啞了，勸他休息，他仍然不肯有半點馬虎和懈怠。

一天，有人問他平時是不是也是凌晨三、四點鐘就起床讀書時，他平靜地說：“大概也是這樣?！比藗冇謫枺耗呀?jīng)是世界知名的大科學(xué)家，為什么還是如此地刻苦和勤奮？他說：“這對我來說，已經(jīng)變成下意識的事情，已經(jīng)變成一種生活方式。所以，并沒有什么特別?！闭劦窖芯课锢韺W(xué)的目的時，他和所有獻(xiàn)身于探索科學(xué)真理的人們一樣回答說：“念物理的目的是把大到宇宙，小到粒子的自然界的各種現(xiàn)象的共同基本原理找出來，這些不同的現(xiàn)象看起來是似乎沒有什么聯(lián)系的，是很繁復(fù)的，因為它們是出于同一個自然界，它們是基于同一組的原理，而且我們相信這些基本原理是相當(dāng)簡單的。雖然我們不能窮盡所有的原理，但是每研究前進(jìn)一步，總是近似一些，人類就是這樣一代一代不斷認(rèn)識自然界的?！?/p>