楊振寧傳：規範與對稱之美（增訂版）

最動人震撼的科學家傳記

對稱性是近代物理的核心概念，
而楊振寧1954年提出的規範性理論架構，使他成為一代大師。
1956年，楊振寧與李政道提出宇稱不守恆理論，獲頒諾貝爾物理學獎。

物理學界公認，繼愛因斯坦、狄拉克後，
楊振寧為二十世紀的物理樹立了風格，呈現一種數學的美感。

資深科學文化工作者江才健
窮四年之功　跨洋親訪楊振寧及其故舊
時隔十八年經典再現　增訂精彩新章「東籬歸根」
更完整刻畫這位兼具天才稟賦、謙抑修為的跨世紀人物
★獲第27屆科學類金鼎獎
楊振寧是一個精采人物，不只在物理科學，在人生世事之上，他都用心的刻下印記。他有著天才人物的秉賦，而且他一點也不放鬆，他使你感受到他過人的才分，也使你看到他用心營造的謙抑。寫這樣的一個人，本來就是難事。
――江才健

楊振寧在中國積弱戰亂的時局中成長，雖然物質條件不是太好，但穩定的家庭生活讓他培養出足以調適挑戰的心理素質。父親開明而不強迫的教育，以及母親辛苦持家的堅強意志，在在影響了他的一生。

1937年，對日抗戰開始，楊振寧一家逃往昆明。抗戰期間，楊振寧在臨時成立的西南聯大學完成學業，並考取獎學金留美。他原本學成歸國的打算，卻因韓戰爆發而遭美國杜魯門總統禁令破壞。雖然後來為學術需求入籍美國，但心中念著父親的教誨，一直有所遺憾，是以積極建立美國與中國的溝通橋樑。

這本傳記完整呈現他的童年和成長歷程、愛情與親情生活、科學品味與成就，透露出他的待人處事風格、對中國的特殊情感，以及他與李政道先生之間關係的微妙轉變，不僅詳實描繪楊振寧一生的行止，更表述了他在物理科學歷史地位的一個總體評價。

江才健
資深科學文化工作者，曾為中國時報科學主筆，《知識通訊評論》發行人兼總編輯，台灣大學新聞研究所兼任副教授，在台大、中央、陽明、輔仁等校授「科學在文化中定位與挑戰」課程，著有《大師訪談錄》、《吳健雄――物理科學的第一夫人》（獲年度十大好書）、《楊振寧傳――規範與對稱之美》（獲金鼎獎）、《科學夢醒》（獲金鼎獎），2011年獲得第三屆「星雲真善美新聞獎　傳播貢獻獎」，近年特別關注科學在不同文化中的定位與意義問題。

再版序
《楊振寧傳》是二○○二年出版的，迄今已有十八年時間，對於楊振寧在科學上的歷史評價，《楊振寧傳》已作了完整的表述，無需添足。在繁體版出版之後九年，大陸出版了簡體版，繁簡體兩個版本的出版相隔了九年，個中有些緣由，而這九年當中，楊振寧的生活有較大的改變，因此簡體版曾經加上過一個後記，對那段時間楊振寧的一些行止，稍作些補足。這回繁體版再發行增訂改版，則加了一個特別的篇章〈再版後記：東籬歸根〉，不只是楊振寧十八年來的行止，更有楊振寧在物理科學歷史地位的一個總體評價。

對於十八年後《楊振寧傳》的再版，因應時代的變遷，或可以多說幾句話。一般都知道，楊振寧是一位諾貝爾獎得主，但是楊振寧與李政道同得諾貝爾獎的「宇稱不守恆」工作，並不是他在科學歷史上最有貢獻的工作，在那項工作之前楊振寧做出的「楊—密爾斯規範理論」，早已被世界公認是上世紀二戰之後最重要的理論工作，簡單來說，如果和「楊—密爾斯規範理論」相比較，「宇稱不守恆」在物理科學上的探索深度和在科學歷史上的重要性，都相去甚遠。

俄國在前蘇聯時代有位十分傑出的理論物理學家朗道（Lev Landau），他不只本身的科學成就傑出，對於俄國的物理科學以及學術承傳都有很重要的貢獻，朗道在一九六二年發生了一次嚴重的車禍，傷及腦部，爾後不能從事物理工作，但是由於他在理論物理方面早有傑出成就，當年就獲頒諾貝爾物理獎。

朗道在一九六八年去世，除了在理論物理方面的許多重要工作，還留下一個所謂的「朗道尺度」（Landau Scale），是一個衡量科學家的標準。根據這個「朗道尺度」，一般認為牛頓、麥克斯威與愛因斯坦是第零級的跨世紀偉大物理學家，第一級的世紀大科學家則包括費米、狄拉克、楊振寧與費曼等人，再下來一級則是包括諾貝爾獎在內的物理學家。

楊振寧位列如此大科學家的道理，主要一個原因就是他「楊—密爾斯規範理論」的理論成就，一九九四年楊振寧因「楊—密爾斯規範理論」成就獲得美國地位崇隆的鮑爾獎，鮑爾獎的給獎頌辭說，「『楊—密爾斯規範理論』的重要，可以與麥克斯威與愛因斯坦相提並論」，當然楊振寧在國際物理學界受到普遍推崇的道理，不只因為「楊—密爾斯規範理論」，也來自他半個世紀物理工作所展現的深邃精簡的美妙風格。

在物理科學的領域，一般公認二十世紀有三位極為傑出的理論物理學家，他們的理論工作都展現出精簡美妙的數學風格，這三位理論物理學家當中最年長的是愛因斯坦，愛因斯坦之後公認風格最像愛因斯坦的是英國大物理學家狄拉克，而狄拉克之後風格最像狄拉克的就是楊振寧。

許多人或許未必清楚，愛因斯坦雖說公認是二十世紀最偉大的物理學家，但是他晚年工作重心，卻不是在當時物理科學的主流大潮之中，原因是愛因斯坦對於一九二○年代發展大起而蔚為風潮的量子力學，一直抱持著懷疑態度，認為那不是一個完備的理論，因此許多年輕的物理學家甚至認為，愛因斯坦晚期失去了他原有物理眼光，落入一個自我封閉的執念之中。

一向對愛因斯坦的科學視野十分讚嘆的楊振寧，在科學生涯的後期，也有類似於愛因斯坦的處遇，對於基本理論物理科學的晚近走向，楊振寧也有著針對其根本完備性的質疑，雖說他由物理現象出發，從數學完備性推演而得到的「楊—密爾斯規範理論」，對於近幾十年的理論物理核心理論，具有關鍵的貢獻，但是楊振寧卻因著一種思想完備性的直觀視野，質疑這些理論對於宇宙結構認知的瑕疵甚或是誤謬。

其實楊振寧對於近代物理理論的質疑，啟始甚早，在他得到諾貝爾獎之後的四年，年方三十九歲的楊振寧於麻省理工學院百週年慶的一個討論會上，就發表了〈物理學的未來〉，對於近代物理科學基於一些簡近方式所累聚的思想進程，提出質疑，也對於人類認知宇宙的智能限度，提出警示。二○一五年，楊振寧在新加坡的量子力學九十年會議上，發表〈物理學的未來　重新思考〉，為他五十四年前的物理思考再續新篇，我認為，楊振寧的這些思考，將會是物理科學歷史中的不朽文獻。

也因著這種對於物理科學理論根本性質的思考，近四十年來，楊振寧對於基本物質結構現象學探究的大潮流，一直持著審慎質疑的態度，對於如此探究物質基本結構主流實驗工具的粒子大加速器，不只是不甚熱中，甚至要反對其事，造成他一再反對中國造大加速器的計畫，引起一些物理學同儕的不快與批評，在新版的〈再版後記：東籬歸根〉中也對此做了討論。

一般認為，如果要舉出當今在世影響最深遠的理論物理學家，楊振寧必然要列名居先，現今九八高齡的楊振寧，雖說因年歲而有的不可避免生理衰退，但智慮清明、思緒敏銳，他的思想視野，特別不同於一些西方頂尖科學家，是根植於深厚中國文化傳統，所作出的對於近代科學宇宙思維的典範評價，這應該是楊振寧在近代科學歷史中最為深遠的貢獻。

 

出版者的話　跨世紀的大科學家／高希均
再版序
以詩代序／陳省身
寫在《楊振寧傳――規範與對稱之美》之前／李遠哲
第1章　去來中國情
第2章　早熟的童年
第3章　昆明的歲月
第4章　紐約、普林斯頓到芝加哥
第5章　普林斯頓象牙塔
第6章　石溪新天地
第7章　分合李政道
第8章　宇稱不守恆的革命
第9章　開創規範場論的大師
第10章　統計物理集大成
第11章　有生應感國恩宏
第12章　每飯勿忘親愛永
第13章　追求科學美感的獨行者
第14章　君子之交淡如水
第15章　歷史價值的信仰者
第16章　何須惆悵近黃昏
後記
再版後記：東籬歸根
附錄一　楊振寧致吳大猷信函／楊振寧
附錄二　吳大猷回楊振寧信函／吳大猷
附錄三　楊振寧先生簡歷
索引

【內文試閱】
〈再版後記：東籬歸根〉節錄
一九六一年楊振寧在〈物理學的未來〉中所說，二十世紀前半物理科學的發展，宛如一首英雄史詩，在物理學領域不但有擴展我們物理知識的重大發現，還經驗到不只一個、不只兩個，而是三個物理概念的革命性變化，那就是狹義相對論、廣義相對論以及量子理論。
但是楊振寧卻很清楚的指出來，二十世紀二戰後的物理科學理論發展，「由可觀察經驗向著非物理範疇經驗的延伸解析」和「以外推探究無可探知領域的化約齊一性」，都在一起步便遭遇了困難。這些困難，其實也包括了他自己與密爾斯在一九五四年所探討的規範對稱性工作，雖說他當年所提出的這個數學探討解析，對於往後基本粒子物理理論的對稱結構數學發展，帶來了巨大的突破貢獻，但是楊振寧卻直觀的意識到其中的不周全性，這也正反映在一九五四年他面對鮑立(W. Pauli)質疑時的回答態度之上。
一九六一年楊振寧在〈物理學的未來〉文中，雖然提出那些年中物理科學實驗操作層面的大幅進展，也給其他科學帶來影響，但是他卻清楚指出來，物理科學實驗探究能力的擴大，以及對於其他科學帶來的影響，並不是物理科學最重要的。楊振寧關鍵展現他對於物理科學價值的字句便是，「物理科學能成為一個獨特智力成就，主要在於一些概念形成的可能性。」
楊振寧再指出來，「一個實驗的結果要有意義，概念必須建構在我們直接感受的經驗和實驗實際運作的每一個層次」，實直指了當時所謂的實驗證據的瑕疵盲點。他也以大物理學家威格勒所說，探究當時的物理理論，概念上至少要穿透四個層次，點出當時要擬想一個更深入、完整的物理理論體系結構，將面臨巨大的困境。
接著楊振寧清楚說明了他對物理科學的信念，「在此物理學家面對了困境，那就是物理學家的最終判斷在現實中。」物理學家「不同於數學家或是藝術家，不能憑藉自由想像去創造新的概念、建構新的理論。」
其後楊振寧再借助一些例子，說明人類進行實驗設計時受制於先天概念選擇的盲點，以及人類構思宇宙自然問題所面對的智能極限挑戰，總結他對於物理學未來發展的一種審慎持疑看法。
一九六一年麻省理工學院座談會上接著楊振寧在最後發言的費曼，以他一貫風格的一種善於言辭的表達方式，做了較長論述。簡單來說，費曼對於楊振寧的持疑審慎不表贊同，認為任何時代都有困難，但應有勇氣。他甚至以一千年尺度來做回溯與前瞻，提出一種樂觀態度看待物理學的未來，認爲可能會有最終的答案。
二○一五年楊振寧在新加坡發表的〈物理學的未來　重新思考〉，雖說是一篇很短的文章，卻是楊振寧物理科學信念的再次清楚闡釋，未來將會是物理科學歷史中一個極為重要的文獻。文章中楊振寧簡單重述了當年他自己與費曼的論點要旨，也很直接針對當年提出也許物理科學很快會有終極解決的費曼觀點，提出質疑。
楊振寧在文章中說，費曼是與我同世代一位具有了不起直觀的物理學家。看他的這些文句，我好奇的是：
(一)一九六一年他腦中想的最終答案是什麼形式，而
(二)他在晚年是否依然有那樣樂觀的看法。
楊振寧接著列出了過去五十多年物理科學上一些重要的發展，包括一個特殊的對稱破缺模型、電弱理論、非交換規範理論的重整化、漸近自由和量色動力學、二○一二年希格斯粒子戲劇性的實驗發現以及一個可運作的標準模型等。
楊振寧說，一九六一年以後的五十多年，在物理概念上更上了一個層次。接著他一連串的自問自答方式說，是不是有更多的物理概念層次，比我們現在所達到層次更深一層？我相信有，很多。我們何時可能達到下一個層次？如果有可能，我相信也是在遙遠的將來。
接著他說，為什麼你如此悲觀？我不是悲觀，我只是實事求是。
二○一五年七月底在北京，我曾經以他當年那篇先諭式的文章，以及一九六一年他的看法與費曼十分樂觀看法的差異，就教於他。楊振寧的回答是，「我在一九六一年對物理學前途的態度與費曼面對物理學前途的態度，基本反應了兩個不同文化背景對物理學前途的認識。我是從中國傳統儒家『吾日三省吾身』的教訓下引導出來的一種世界觀，他是美國文化的世界觀。」
在楊振寧十分含蓄的說法中，隱含著一個文化差異性的根本問題。其實看一九六一年費曼在發言中說的，「科學研究的精神不一定會再度萌生，因為科學精神主要是靠北半球的先進國家在發揚，不是普遍存在於世界各地。」便可以清楚看出來，近代科學與西方文化依違相生的深遠關聯。
二○一五年，因爲協助大陸《環球科學》製作愛因斯坦廣義相對論一百年的專題，與楊振寧作了一次訪談。我特別以他一九六一年文章所說人類有限智慧探究無窮宇宙的困境，與愛因斯坦所說，「我只知道兩個事情是無限的，一個是宇宙，另一個是人類的愚昧，我對前一個還不能確定」的說法相提並論，也問他現在物理科學的一些新理論雖說數學推演很好，在物理上卻面臨是否可以運作的問題，我在提問中認爲這既是一個終極的哲學問題，也是一個科學問題。
楊振寧當時回答說，「不錯。像超弦論，它已有了極重要的數學影響，但是否與物理現象有關還是未知數。另外，我對超對稱不那麼樂觀。有兩個原因，第一，一個數學的東西如果被基本物理學採用，就一定是很妙的數學，這有過去很多的例子。可是超對稱的數學不是最妙的，所以我猜想不是基本物理的基石。關於這一點我在一九七九年的一次紀念愛因斯坦誕生百週年討論會上就討論過。另外，它搞了好幾十年，還沒有任何與實驗相關的結果，所以我對它的未來表示懷疑。」
對於物理科學的價值評斷，當然也影響著楊振寧對一些科學計畫的態度，其中最是顯著的例子便是中國近年是否應建造高能量超大加速器的爭議。因此《晨曦集》中也收錄了二○一七年他在微信公眾號《知識份子》上發表的文章〈中國今天不宜建造超大對撞機〉。
楊振寧這篇文章雖說不長，但是論述卻十分清楚。他舉出超大加速器過去的發展爭議，未來超大加速器的必然耗費不貲，中國人均G D P還只是發展中國家以及將排擠其他基礎科學經費的幾個理由，做為他的反對依據。
他也說雖然過去七十年高能物理有許多進展，卻沒有解決引力場以及其與質量的根本問題，他認爲物理學家希望以建超大加速器來解決此些問題的想法，是不切實際的猜想，不會有成果，而且高能物理建成超大加速器，對於人類的短期到中、長期生活都不會有好處，而且以目前高能物理中的人才比例，這個燒大錢的計畫既不能自我主導，縱能得到諾貝爾獎也將外落他人。
不出意外的，在中國大陸近年一片熱中於搞大型科學計畫的風潮中，楊振寧的逆勢而行，遭到了不少的批評甚至怨恨。其實楊振寧對於高能物理的看法，非始於今，在《晨曦集》中就收錄了一九七二年楊振寧第二次訪問中國大陸一次座談會的紀錄〈關於大加速器的座談〉，在那個座談會上楊振寧獨排眾議，不贊成中國大陸在那個時候建造高能量的加速器，全力發展高能物理實驗研究的計畫，而這個座談會的紀錄，後來在中國大陸科學界有一個「楊振寧舌戰群儒」的名稱。
經過近半個世紀，中國大陸經濟突飛猛進，早非昔日景況，為什麼楊振寧依然不改初衷，還是以當年中國經濟才起步，投資建大加速器非當務之急的理由反對其事，這當然要引起許多高能物理學家的大不滿意。
如果探究楊振寧反對其事的道理便可以知道，楊振寧看似頑固的反對，實出自他對於物理科學價值的一貫思維，近幾十年高能物理雖說得到了不少成就，甚至是得到了諾貝爾獎的肯定，但是整體來說，都不是楊振寧認爲的有了物理科學最重要的「建構出一個認知宇宙的新概念」，多只是拼湊補綴，因此他不贊成大陸以龐大經費去搞超大加速器。