平常時期的物理學(xué)研究
——推薦《混沌學(xué)傳奇》和《嬉皮士救了物理學(xué)》

姬 揚

(中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所 100083)

科學(xué)愛好者通常喜歡看大科學(xué)家的傳記，喜歡看科學(xué)革命時期的研究進(jìn)展，對日常的科學(xué)研究情況則興趣寡淡。這就像普通人喜歡看小說而不喜歡看記賬本一樣，因為小說驚險刺激，而日常生活平淡無奇。但是，革命不常見，日常是經(jīng)常，更多地了解一些科學(xué)研究在平常時期的情況，有助于我們認(rèn)識真實的科學(xué)研究。這次我推薦的兩本書《混沌學(xué)傳奇》和《嬉皮士救了物理學(xué)》(圖1)，分別介紹了混沌學(xué)和量子通訊這兩個研究領(lǐng)域的興起和發(fā)展情況。

圖1 《混沌學(xué)傳奇》和《嬉皮士救了物理學(xué)》

這兩個領(lǐng)域大致都發(fā)端于20世紀(jì)60年代?；煦缪芯康氖俏⑿〉母淖儗?dǎo)致巨大的后果，所謂的“蝴蝶效應(yīng)”(動力系統(tǒng)對條件的極端敏感性)，一只蝴蝶在北京扇動翅膀，有可能在紐約引發(fā)一場風(fēng)暴。它在20世紀(jì)80年代就引起了公眾的興趣，《混沌學(xué)傳奇》的英文原著就出現(xiàn)在1988年。《嬉皮士救了物理學(xué)》的英文原著出現(xiàn)在2011 年，里面有很多關(guān)于量子力學(xué)基礎(chǔ)的討論，嚴(yán)格地說，量子通訊只是一個副產(chǎn)品。量子通訊研究的是如何利用量子世界和經(jīng)典物理學(xué)的差異，實現(xiàn)“真正不可破譯”的保密通訊，在過去的十幾年里，量子通訊在中國引起了公眾的廣泛關(guān)注。其實，它發(fā)端于理論學(xué)家貝爾(John S.Bell)在20 世紀(jì)60 年代對于量子力學(xué)基礎(chǔ)的思考，20 世紀(jì)80 年代出現(xiàn)了第一個具有可行性的理論方案(BB84)。

《混沌學(xué)傳奇》和《嬉皮士救了物理學(xué)》這兩本書都介紹了各自領(lǐng)域的一些基本概念和理論，及其發(fā)展的歷史。但是它們也有明顯的差別，不僅僅表現(xiàn)在介紹的領(lǐng)域，不同還表現(xiàn)在對其領(lǐng)域從業(yè)人員的描述上面?！痘煦鐚W(xué)傳奇》介紹的都是成功的故事，洛倫茲、羅伯特·梅、曼德爾布諾特、費根鮑姆、圣克魯茲大學(xué)的四人研究小組，等等，雖然他們的工作起初并沒有得到太多的關(guān)注，但是他們最后都成功了；《嬉皮士救了物理學(xué)》也介紹了一些成功的人物，包括貝爾和阿斯佩(Alain Aspect)，但是很多篇幅都在描述一些最終也沒有成功的普通人(其實也并不怎么普通啦，但是你我肯定沒有聽說過他們的名字)。

研究科學(xué)并不能保證帶來個人的好生活。這是業(yè)內(nèi)的常識，而外人特別是初學(xué)者對此卻不太清楚，甚至可能抱有不切實際的幻想。所以有了下面這樣的對話：

理論物理學(xué)教授在面試研究生的時候問：“你家兄弟幾個？”

研究生答“：我是獨生子?！?/p>

教授接著問：“你如果學(xué)理論物理，那以后誰來養(yǎng)你父母？”

這當(dāng)然只是一個勸退的段子，但是它在網(wǎng)上的流傳很廣，甚至還言之鑿鑿地說這位教授就是北京大學(xué)物理學(xué)院的俞允強(qiáng)教授。俞老師還專門為此辟過謠：

我過去在研究生入學(xué)面試時常說這類話：理論物理很難做，對智商和素質(zhì)的要求都較高，可是做好了并沒有經(jīng)濟(jì)回報跟在后頭.你是否有思想準(zhǔn)備？你估計自己是否有足夠大的興趣，以至甘于清貧的生活也要做理論物理？如此等等。我是感到考生常盲目性很大，想給他們一個重新抉擇的機(jī)會。我關(guān)心的并不是學(xué)生的家庭處境和經(jīng)濟(jì)條件。

其實，類似于段子里講的事情是真實發(fā)生過的。在《嬉皮士救了物理學(xué)》里講到，法國物理學(xué)家阿斯佩打算做一個新實驗，驗證貝爾關(guān)于量子力學(xué)基礎(chǔ)提出的貝爾不等式。為此他專門去拜訪貝爾，向他請教這樣精巧復(fù)雜的實驗是否值得做。貝爾的第一個問題就是：“你有穩(wěn)定的工作嗎？”得到了肯定的答復(fù)以后，他們才開始了熱烈的討論。類似的事情在《混沌學(xué)傳奇》中也有描述。加州大學(xué)圣克魯茲分校的斯特森·肖、多依涅·范默、諾爾漫·白卡德和詹姆斯·克魯奇菲爾德四個年輕人自發(fā)地組織在一起研究混沌，“代表了美國的教育制度所能允許的研究生和本科生自由奮進(jìn)的極限”，他們最后成功了，“但是，散伙的日子也近了”，因為這就是現(xiàn)實的科學(xué)世界，每個人都要去找自己的工作位置。

與那些講述物理學(xué)革命時期的科普書相比，這兩本書里的故事更接近于平常時期的科學(xué)研究情況。你可能會覺得，這兩本書只有這一個共同點，為什么要放在一起推薦呢。除了剛才提到的對比以外，還有一個原因是，從這兩本書的中譯本還可以看到，中國加入知識產(chǎn)權(quán)協(xié)議對翻譯和出版工作的影響。1992 年1 月17 日中美簽署保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)諒解備忘錄，1992年10月15日中國成為《保護(hù)文學(xué)和藝術(shù)作品伯爾尼公約》(簡稱《伯爾尼公約》)的成員國。

《嬉皮士救了物理學(xué)》是2014年出版的，其形式跟我們現(xiàn)在看到的大部分翻譯書并沒有太大差異；《混沌學(xué)傳奇》出版于1991年，就有很多現(xiàn)在看起來奇特的地方。封面并沒有直接給出英文原著的信息(在版權(quán)頁上說了根據(jù)James Gleick 英文原著CHAOS:Making a New Science 翻譯)，作者部分是“盧侃孫建華編譯”。賀崇寅的代序里介紹了翻譯此書時的一些共識，主要是為了讓讀者更容易理解混沌學(xué)這個新領(lǐng)域。譯者盧侃從事過相關(guān)方面的研究工作，此前剛剛編譯了《混沌動力學(xué)》的專著。從最后的譯本以及作為代序的幾首《浪淘沙》詞來看，他們的語言水平也很好。在每一章的前面，譯者都寫了一個“疏”，大概一兩頁的樣子，用來介紹該章的背景和內(nèi)容，并做了一些解讀，補(bǔ)充了一些材料。在書的最后還補(bǔ)充了兩章，介紹了中國、日本和蘇聯(lián)的混沌學(xué)研究。

大概是在1992年，我在合肥市科教書店買了這本《混沌學(xué)傳奇》(圖2)。那時候，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)有個非線性科學(xué)中心，經(jīng)常辦一些學(xué)習(xí)班和講座，我去聽過一些，聽不懂的時候居多。讀了這本書以后，對混沌學(xué)這個交叉領(lǐng)域的了解就清楚多了，后來也讀了一些更專門的著作和文章。格萊克(James Gleick)的英文原著非常有名，國內(nèi)也有好幾個不同的譯本(圖3)?！痘煦鐚W(xué)傳奇》在序言里也提到，就在它出版之前，就已經(jīng)有了另一個譯本。下圖中的這兩個譯本我并沒有讀過，因為讀書只是為了了解某件事，并不是為了對比描述某件事的文字。對翻譯感興趣的讀者，可以比較一下，看看不同的翻譯理念會導(dǎo)致什么樣的差別。

圖2 《混沌學(xué)傳奇》的購書發(fā)票(大概是1992年)和我自制的書簽(樹葉里也蘊(yùn)含著分形)

圖3 《混沌》(CHAOS:Making a New Science)的另外兩個中譯本