《旷世奇才：巴丁传》：两次诺奖得主但非科学“怪才”

当今社会，凡是受过高等教育的，应当说没有人不知道20世纪曾经是物理学的世纪；即便是那些没有受过高等教育的人，也应当清楚我们今天的生活是多么地依赖于物理学，尤其是上个世纪物理学所取得的成就。可以这么说，一个时期以来，物理学的进步在某种程度上标志着先进生产力的水平。今天的科技，虽然如百舸争流、竞相发展，物理学已经不再一枝独秀，但重温它飞速发展的那一段中的点点滴滴，仍对我们今天的科学进步尤其是物理学的发展颇有教益。《旷世奇才：巴丁传》这本书虽然是描写物理学家约翰·巴丁的传记文学，但原作者莉莲·霍德森和维基·戴奇为写此书花费了大约7年的时间，调查研究了大量的史料，采访了众多与主人公巴丁有关的人。从这本几百页厚的书中，我们不仅能够了解到巴丁，这个唯一获得过两次诺贝尔物理学奖的天才的科学人生，还能对巴丁的巨大科学成就的许多背景材料有一个了解。
 
说起天才，我们脑海中容易出现的是像牛顿、爱因斯坦、费曼这样的名字。对大多数人来说，与其说这些伟大的人物被冠以天才的名号是由于他们出色的科学成就，还不如说是由于他们怪异的行为或者出色的公众表现能力所致。对于像巴丁这样行为低调、生活上完全是一个典型的丈夫和父亲的科学家来说，公众很难把他和天才联系起来。但事实上，巴丁在科学上真是一位不可多得的旷世奇才。

天才之道

 
巴丁出生成长在一个知识分子家庭，从小就在数理方面表现出色。这点应当说是他的家庭环境和个人性格所决定的，还谈不上是像高斯那样的神童。神童的出现可遇而不可求，神童要成才对于环境有着苛刻的要求。而且每个所谓神童对环境的要求也不一样，很难找到能够培养他们成功的一定之规。控制论创始人维纳被认为是神童、是天才，但如果没有他那个放着哈佛教授不干而专心培养他的父亲，没有他那个耐心贤惠的妻子，这样的天才恐怕也就早夭或“伤仲永”了。而像巴丁这样的天才，正如书名的直译，是一个“真正的天才”（True Genius）。这样的天才的成功是早晚的事，在他们成长过程中不需要什么人的刻意扶持和呵护。甚至像巴丁那样先是对数学感兴趣后又转到了物理上，为了生活在公司干过近5年，战时因为国家需要去研究过鱼雷，这些看起来“浪费时间”的事都没有能够阻止他后来获得诺贝尔奖，而且是两个。巴丁最让我钦佩的一点是，他不仅在物理学上取得了如此杰出的成就，而且热爱生活，活生生是一个好丈夫、好男人的形象，完全不是媒体喜欢宣传的科学怪才或科学疯子的形象。这也就难怪乎被调查的美国人中有99%没听说过约翰·巴丁这个人了。无奈，老百姓有时候就喜欢怪才这一口儿。
 
你可以没有听说过巴丁，因为也许你对物理学没有兴趣，但你不能说你不知道什么是半导体（晶体管），因为现在几乎所有的电器都和它有关。而“半导体（晶体管）之父”就是我们所说的旷世奇才巴丁。晶体管的发明是如此重要，它某种程度上成就了日本战后的崛起，成就了所谓第三次工业革命，并在第四次工业革命中继续扮演着重要的角色，它给我们带来了今天便捷的生活方式。这样的一项发明创造，获得诺贝尔奖当之无愧。
 
人们常说，爱因斯坦如按其成就应该获得不止一次的诺贝尔奖，但按照诺贝尔评奖委员会不成文的规定，一般不会给某个人在同一领域颁发两次奖项。迄今为止，巴丁就是物理学领域里唯一位与众不同的人，他获得了两次诺贝尔奖。对于我们这样一个还没有从本土培养出诺贝尔科学奖获得者的泱泱大国，对于我们这样一个有着深厚诺贝尔奖情结的民族，我们也许能够从巴丁的成功中感悟到什么。
 
自然科学，因为其面对的客体是自然，因此从根本上讲自然科学就离不开实验。物理学当然也不例外。实验是发现现象，而理论用来解释、归纳这些现象，并总结出规律。如果一个理论走得太远，远到实验根本无法对其进行检验，那这个理论就很可能是闭门造车的空中楼阁。这有点像我们小时候就听过的盲人摸象的故事。巴丁的研究成果就是紧密结合实验的产物。他获得第二个诺贝尔奖的工作是他和他的博士后莱昂·库珀以及研究生鲍勃·施里弗共同提出了一个解释超导现象的理论，即著名的BCS理论。超导现象最早发现于1911年，这种奇妙的现象一经发现就引起了包括爱因斯坦在内的许多大物理学家的关注。在BCS理论出来之前，费曼也曾经努力试图解决这个问题，但最终未果。BCS理论从发展到建立，直至他们三人获得诺贝尔奖的全过程在《旷世奇才：巴丁传》中都有详细的描写。我觉得关于此事，书中至少有两点描述是很具巴丁特色的。一是这件工作的艰巨性和重要性是当时物理学界普遍认识到的。这个问题的理论解释一旦建立，无疑具有诺贝尔奖量级。巴丁知难而上，持续关注这个问题达7年以上，这不是每个人都能做到的。另外一点是，BCS理论的建立可以说是科学合作的典范。巴丁慧眼独具，意识到解决超导问题很可能需要用到量子场论工具，而他在这方面又不是很在行，于是他就向当时在普林斯顿做教授的杨振宁先生提出给他推荐一位精通量子场论的博士后，也就是后来BCS理论中的莱昂·库珀。可以这么说，3位合作者中缺少任何一位，解释超导现象的BCS理论都有可能出不来。其实，BCS理论并不仅仅是解释了超导现象，它对超导体的一系列物理性质都有很好的解释和预言，并且对其他领域，像粒子理论，都有很深刻的影响。目前超导技术已经在医疗、空间科技、高能物理实验和磁悬浮高速列车等方面发挥出了独特的优势。随着高温超导科技的发展，可以预期它会越来越多地进入老百姓的生活。
 
《旷世奇才：巴丁传》一书中提到的一件事很值得玩味。由于巴丁在BCS理论出来之前已经获得过诺贝尔奖，尽管公认BCS理论具有诺贝尔奖的水平，但如何能够避开诺贝尔奖委员会对两次获奖的排斥，书中介绍巴丁运用了一些小技巧。作者举这样的例子意在说明巴丁一点也不书呆子气，在处理社会事务方面甚至是很精明的。
 
我们从小受到的教育往往是大科学家如何地天才，甚至有些不食人间烟火的味道，让我们有高山仰止的感觉。而像巴丁这样真正的天才却被我们的媒体和科普读物忽略了。因此，我们应当给青少年看更多这样所谓“平凡”科学家的传记才好。