利昂·萊德曼（1922年7月15日-2018年10月3日），男，著名粒子物理學(xué)家，出生于紐約，1946年進(jìn)入哥倫比亞大學(xué)物理系讀研究生，1951年獲得博士學(xué)位后留校工作，1958年后任該校教授，1979-1989年曾任費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室主任，并主持設(shè)計(jì)了超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)建造計(jì)劃。利昂·萊德曼長(zhǎng)期從事教育工作，曾任美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)理事會(huì)主席。他在粒子物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域成果卓著，并因“中微子束方法及通過(guò)發(fā)現(xiàn)μ中微子驗(yàn)證輕子的二重態(tài)結(jié)構(gòu)”而榮獲1988年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

2018年10月3日，利昂·萊德曼在愛(ài)達(dá)荷州去世，終年96歲?。

人物生平

1922年7月15日，利昂·萊德曼出生于美國(guó)紐約。

1931年，泡利為了解釋b衰變的連續(xù)能譜，提出了中微子假說(shuō)。

1934年，費(fèi)密建立b衰變理論，間接地證明了中微子的存在。但是，很長(zhǎng)時(shí)間人們未能直接地觀測(cè)到中微子，也不知道應(yīng)如何去測(cè)量它。

1956年，發(fā)現(xiàn)中性K介子；

1965年，發(fā)現(xiàn)反氘核；

1977年，發(fā)現(xiàn)γ粒子；他研究強(qiáng)子碰撞中輕子對(duì)的產(chǎn)生，開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)高能物理學(xué)的新方向；他最早在π-μ-e衰變過(guò)程中對(duì)李、楊宇稱不守恒原理做出實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)等等。 萊德曼一生碩果累累。

1988年，與施瓦茨，施泰因貝格一起榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

人物成就

1988年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)伊利諾斯州巴塔維亞（Batavia）費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的萊德曼（LeonM。Lederman，1922—）、美國(guó)加利福尼亞州蒙頓維（MountainView），數(shù)字通訊公司（DigitalPathways，Inc）的施瓦茨（MelvinSchwartz，1932—）和瑞士日內(nèi)瓦歐洲核子研究中心的斯坦博格（JackSteinberger，1921—），以表彰他們?cè)诎l(fā)展中微子束方法以及通過(guò)μ子中微子的發(fā)現(xiàn)顯示輕子的二重態(tài)結(jié)構(gòu)所作的貢獻(xiàn)。

發(fā)現(xiàn)輕子的二重態(tài)結(jié)構(gòu)

1962年，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的利昂·萊德曼、施瓦茨和斯坦博格等人，想到可以用加速器來(lái)產(chǎn)生中微子。他們?cè)诩~約長(zhǎng)島布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的加速器上用質(zhì)子束打擊鈹靶以產(chǎn)生p介子束流。p介子在飛行中衰變?yōu)閙子，同時(shí)放出一個(gè)中微子。他們讓p介子束流通過(guò)很大質(zhì)量的鐵塊，使絕大部分的m子都被吸收掉，留下可以暢通無(wú)阻地穿過(guò)鐵塊的中微子，以便獲取相當(dāng)純的中微子束流。然后，他們將中微子束流注入火花室，觀察由此產(chǎn)生的新m子。其反應(yīng)過(guò)程如下：

顯見(jiàn)，這里產(chǎn)生的中微子與b衰變所產(chǎn)生的有所不同，后者的反應(yīng)過(guò)程是：

這說(shuō)明，中微子至少有兩種：一種是電子中微子；另一種是m子中微子。萊德曼、施瓦茨和斯坦博格發(fā)現(xiàn)的是m子中微子。這樣，神秘的中微子不僅被探測(cè)到了，而且還發(fā)現(xiàn)它們具有與電子和m子分別相關(guān)的兩種屬性。

利昂·萊德曼、施瓦茨和斯坦博格的發(fā)現(xiàn)為后來(lái)建立弱電統(tǒng)一理論奠定了基礎(chǔ)。

發(fā)現(xiàn)“底夸克”

標(biāo)準(zhǔn)模型的數(shù)學(xué)理論要求有第四個(gè)夸克——魅力夸克的存在?？墒侨藗儾](méi)有發(fā)現(xiàn)這種夸克。后來(lái)，在1974年，塞繆爾丁和伯頓里克特（1976年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)）同時(shí)發(fā)現(xiàn)了這第四個(gè)夸克，其中一個(gè)叫J夸克，另一個(gè)叫psi夸克，現(xiàn)在稱為J/psi微粒。

隨著美麗夸克的發(fā)現(xiàn)，物理學(xué)家們開(kāi)始懷疑是否有不止四種夸克。很快有了問(wèn)題的答案，利昂萊德曼（1988年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)）和他的小組發(fā)現(xiàn)了第五種夸克。這種夸克被命名為底夸克，而且底夸克帶有1/3的電荷。科學(xué)家們期望找到與底夸克相匹配的頂夸克。不幸的是，近20年過(guò)去了還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種微粒。

尋找“上帝粒子”

看似雜亂無(wú)章的世界，是不是可以歸結(jié)為極少數(shù)的東西？不消說(shuō)，用一個(gè)簡(jiǎn)單的理論，即全能的“超統(tǒng)一理論”來(lái)描述我們生活的宇宙的錯(cuò)綜復(fù)雜性，是每一個(gè)物理學(xué)家的夢(mèng)想。

然而，這談何容易？偉大的愛(ài)因斯坦用他一生的大部分精力試圖統(tǒng)一引力和電磁力，但沒(méi)有結(jié)果，最終他還是抱憾離去。

盡管難以企及，尋求“統(tǒng)一”的接力依舊還在傳遞。萊德曼就是這諸多孜孜以求者當(dāng)中極為執(zhí)著的一位。在《上帝粒子》一書(shū)的開(kāi)篇中，他有這樣一段描述：

我是在布朗克斯長(zhǎng)大的，那時(shí)我經(jīng)常一連幾個(gè)小時(shí)地看我哥哥擺弄化學(xué)藥品。他是一個(gè)神童。我情愿做所有的家務(wù)活，以便他允許我看他做實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)在他在做一些新奇商品的買(mǎi)賣，出售的東西包括狂歡的軟墊、升降機(jī)牌照或者印有流行字眼的T恤等。這些T恤能夠讓人們用一句長(zhǎng)度不超過(guò)胸寬的話總結(jié)出他們的世界觀。科學(xué)家的目標(biāo)也不過(guò)如此。我的目標(biāo)就是活到能看到所有的物理學(xué)定律都被還原為一個(gè)簡(jiǎn)潔優(yōu)美的公式，可以非常輕松地印到一件T恤的胸前。

少年時(shí)代讀過(guò)的一本書(shū)給萊德曼留下了極為深刻的印象。10歲那年，萊德曼曾因?yàn)槌雎檎疃P床不起，為了給他解悶、鼓勁，父親給他買(mǎi)了一本愛(ài)因斯坦和英菲爾德合著的《相對(duì)論的故事》。書(shū)里講的是科學(xué)上的偵探故事，每一個(gè)故事中都包括一個(gè)謎案、幾條線索和一個(gè)偵探。偵探通過(guò)線索來(lái)解決這一謎案。而數(shù)十年后萊德曼在《上帝粒子》一書(shū)中講述的故事，則有兩個(gè)謎案需要去解決，它們都跟粒子有關(guān)。

第一個(gè)就是人們苦苦追尋的由德謨克利特最早提出的不可見(jiàn)也不可分的物質(zhì)粒子——“原子”，它位于整個(gè)粒子物理學(xué)討論的基礎(chǔ)問(wèn)題的核心。人們已經(jīng)為解決這個(gè)謎案奮斗了2500年，積累了上千條線索。在《上帝粒子》的前幾章中，萊德曼詳細(xì)地回顧了前輩們所做的工作。他告訴我們，有許多“現(xiàn)代”的思想，實(shí)際上早在16和17世紀(jì)，甚至在基督教產(chǎn)生之前幾個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)了。在《上帝粒子》的后幾章中，萊德曼又引導(dǎo)我們回到現(xiàn)在來(lái)追尋第二個(gè)、也許是更大的一個(gè)謎案，其主角便是他認(rèn)為在指揮著宇宙交響曲的粒子。

在萊德曼生動(dòng)流暢的筆觸中，我們可以看到兩位不同時(shí)代的科學(xué)家之間存在的天然的血緣關(guān)系。其中一位是個(gè)16世紀(jì)的科學(xué)家，他從比薩斜塔上將兩個(gè)重物拋了下來(lái)；另一位是個(gè)當(dāng)代的粒子物理學(xué)家（說(shuō)的大概就是萊德曼自己吧？），他坐在寒風(fēng)掃過(guò)的伊利諾伊平原上一間臨時(shí)營(yíng)房里，凍僵了手指，還在檢查從埋在封凍的地下、價(jià)值5億美元的加速器里流出來(lái)的數(shù)據(jù)。他們都問(wèn)了相同的問(wèn)題：什么是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)？宇宙是怎樣運(yùn)行的？

在尋找這樣一件終極T恤的過(guò)程中，人們付出了持續(xù)幾個(gè)世紀(jì)的努力，并且取得了顯著的進(jìn)步。例如，牛頓發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)有引力，可以解釋好多看起來(lái)毫不相關(guān)的現(xiàn)象：潮汐、蘋(píng)果落地、行星運(yùn)行和星系的形成。牛頓的T恤上寫(xiě)著F=ma。再往后，法拉第和麥克斯韋揭開(kāi)了電磁波譜的秘密。電、磁、陽(yáng)光、無(wú)線電波和x射線都是同一種力的表現(xiàn)。1929年，勞倫斯建造了世界上第一臺(tái)粒子回旋加速器，打開(kāi)了探索未知亞原子世界的大門(mén)……由此，物理學(xué)們家一步步地形成了對(duì)天地萬(wàn)物組成的基本認(rèn)識(shí)。

如今，通過(guò)對(duì)多種粒子的研究，我們已經(jīng)建立了“標(biāo)準(zhǔn)模型”，可以把現(xiàn)實(shí)中的一切歸結(jié)為大約12種粒子和4種作用力。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型至今仍被證明是正確的，它將那些組成天地萬(wàn)物的所有基本微粒系統(tǒng)地分門(mén)別類，形成了一張簡(jiǎn)單的列表，并闡明了微粒之間相互作用的規(guī)律。

可是，在粒子物理學(xué)家眼中，標(biāo)準(zhǔn)模型里仍有兩種令人煩惱的缺陷。第一種與它的不完備性有關(guān)。頂夸克直到1993年初仍沒(méi)有找到（1995年宣布找到了）。中微子中尚有一種（τ中微子）也沒(méi)有被直接觀測(cè)到，物理學(xué)家所需要的許多數(shù)字還沒(méi)有獲得精確值。例如，我們不知道中微子是否有靜止質(zhì)量。我們需要知道CP對(duì)稱性的破壞——物質(zhì)的起源過(guò)程——是如何出現(xiàn)的。第二種缺陷則純粹是美學(xué)上的，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)模型還沒(méi)能達(dá)成數(shù)學(xué)的一致性。

到底是什么東西在阻礙我們得到那件完美的T恤呢？

萊德曼“咬牙切齒”地說(shuō)：“宇宙中有一個(gè)無(wú)所不在的幽靈一樣的大壞蛋，正在阻止我們理解物質(zhì)的真正本質(zhì)，阻止我們獲得終極的知識(shí)?！边@個(gè)看不見(jiàn)的阻止我們了解真相的障礙叫希格斯場(chǎng)（HiggsField）。它那陰冷的觸角伸向宇宙的各個(gè)角落，而它的科學(xué)和哲學(xué)意義讓物理學(xué)家起了一身雞皮疙瘩。希格斯場(chǎng)通過(guò)一種粒子來(lái)施展它的邪惡的魔力。這種粒子的名字就叫做希格斯玻色子（Higgsboson）。尋找希格斯玻色子就是建造超級(jí)對(duì)撞機(jī)的主要原因之一。

這種小得超乎想像的微粒已經(jīng)處于當(dāng)今物理學(xué)疆域的核心，它對(duì)于我們最終理解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)舉足輕重；而同時(shí)，它又是那樣的難以琢磨，所以萊德曼給它取了一個(gè)綽號(hào)：上帝粒子（GodParticle）。

不過(guò)，萊德曼原來(lái)取的名字是“該死的粒子”（GoddanmnParticle）：“考慮到它那‘惡毒’的本性，再加上花在它身上的巨額資金，我認(rèn)為這個(gè)名字可能更加合適?！钡霭嫔滩桓桑谑亲兺ㄒ幌戮统闪恕吧系哿Ｗ印?。

其實(shí)這個(gè)名字也是非常合適的，因?yàn)檫@個(gè)“該死的粒子”是如此神秘，與我們已知的任何東西都全然不同。如果希格斯玻色子真的存在（對(duì)此仍還有些疑問(wèn)），并能識(shí)別出來(lái)，那就能回答一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)只有哲學(xué)家和瘋子才會(huì)提出的“傻”問(wèn)題：物質(zhì)為什么會(huì)有質(zhì)量？借用歐洲原子能委員會(huì)的發(fā)言人彼得·杰尼的說(shuō)法：物理學(xué)家需要希格斯玻色子來(lái)解釋一個(gè)對(duì)普通人來(lái)說(shuō)不是問(wèn)題的問(wèn)題：萬(wàn)物皆有質(zhì)量。

為了實(shí)現(xiàn)那個(gè)雄心勃勃的“統(tǒng)一”目標(biāo)，物理學(xué)家一直在跟某些抽象的物理和數(shù)學(xué)理論打交道。這些理論有不少晦澀難懂的名稱（如超弦、超對(duì)稱性、超引力等）。英國(guó)著名的理論物理學(xué)家霍金說(shuō)過(guò)：“如果我們能找到一個(gè)答案，我們將宣告人類理智的最后勝利，因?yàn)槲覀儗⒍蒙系鄣囊鈭D。”

是的，在“上帝粒子”的背后，揭示了一個(gè)輝煌的、令人目眩的世界。可很快我們便會(huì)察覺(jué)到，我們并沒(méi)有得到所有的答案：電子、夸克和黑洞里面到底有什么呢？這些問(wèn)題將牽引著我們繼續(xù)探究下去。

作品《上帝粒子》

究竟什么才是構(gòu)成宇宙的終極粒子？從哲學(xué)家德謨克利特由聞到烤面包的氣味《上帝粒子》 推導(dǎo)出“原子”存在的“思想實(shí)驗(yàn)”開(kāi)始，無(wú)數(shù)的實(shí)驗(yàn)家和理論家為解開(kāi)這一謎案已經(jīng)苦苦奮斗了2000多年。在本書(shū)前幾章中，當(dāng)代最偉大的粒子物理學(xué)家之一、1988年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主萊德曼用幽默生動(dòng)的語(yǔ)言，引領(lǐng)我們穿越歷史的長(zhǎng)河，對(duì)人類探尋宇宙終極粒子的發(fā)現(xiàn)之旅作了簡(jiǎn)要回顧。從中我們將會(huì)看到科學(xué)前輩們是如何通過(guò)一個(gè)一個(gè)的“尤里卡時(shí)刻”，將這一難題一步一步推進(jìn)到揭開(kāi)宇宙最后之謎的關(guān)鍵——上帝粒子。

“上帝粒子”是利昂·萊德曼對(duì)希格斯玻色子的別稱。這種粒子是物理學(xué)家們從理論上假定存在的一種基本粒子，目前已成為整個(gè)粒子物理學(xué)界研究的中心，利昂·萊德曼更形象地將其稱為“指揮著宇宙交響曲的粒子”。通過(guò)萊德曼妙趣橫生的講述，我們不但能夠清楚地了解到現(xiàn)代物理學(xué)家們是如何尋找基本粒子的，讀到現(xiàn)代物理學(xué)史上的許多趣聞?shì)W事，還能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型、大型一理論、超弦和暗物質(zhì)等當(dāng)代物理學(xué)前沿問(wèn)題有更為深刻的理解，其中也包括“為什么所有的物質(zhì)都有質(zhì)量”這一更為基本的問(wèn)題。

對(duì)理論家的看法

在《上帝粒子》一書(shū)中，作為實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的萊德曼不時(shí)地總要對(duì)理論物理學(xué)家挪喻一番。他承認(rèn)：實(shí)驗(yàn)和理論的相互作用是粒子物理學(xué)的樂(lè)趣之一；物理學(xué)總體上是在實(shí)驗(yàn)家和理論家這兩類人的相互影響下發(fā)展起來(lái)的，但兩者卻永無(wú)休止地陷入到一種愛(ài)恨交加的糾葛之中，因?yàn)槿藗兛傇谟?jì)算兩者的高下。他還不無(wú)譏諷地說(shuō)：理論物理學(xué)家可能一輩子也碰不到實(shí)驗(yàn)工作中存在的智力挑戰(zhàn)，也經(jīng)歷不到其中的激動(dòng)和危險(xiǎn)。理論家面臨的唯一風(fēng)險(xiǎn)，是當(dāng)他們?cè)诓檎矣?jì)算錯(cuò)誤時(shí)用鉛筆戳到自己的腦袋瓜子。 在他看來(lái)，理論家經(jīng)常會(huì)得到一些并非恰如其分的榮譽(yù)。他還打了這樣一個(gè)比方：理論家、實(shí)驗(yàn)家和科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)系就像農(nóng)夫、豬和塊菌的關(guān)系。農(nóng)夫把豬帶到可能有塊菌的地方，豬就開(kāi)始努力地尋找塊菌。最后，豬找到了一塊，可正當(dāng)它要吃掉塊菌時(shí)，農(nóng)夫卻把塊菌拿走了。

不過(guò)，萊德曼對(duì)理論物理學(xué)家、1957年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主李政道似乎頗有好感，書(shū)中多處提及李政道（他說(shuō)他“不是很了解楊振寧”），對(duì)李政道在中餐館點(diǎn)菜的“派頭”印象尤深，還有一段很傳神的描繪：

在午餐會(huì)開(kāi)始討論嚴(yán)肅話題之前，李政道先在一個(gè)恭敬的餐館領(lǐng)班遞來(lái)的小便箋本上點(diǎn)菜——每星期來(lái)吃飯他都要干這些瑣事。李政道點(diǎn)菜很有派頭，那真是一種藝術(shù)。只見(jiàn)他瞅了一下菜單、便箋本，用漢語(yǔ)向服務(wù)員問(wèn)了一個(gè)問(wèn)題，而后皺皺眉頭，提筆劃過(guò)紙面，認(rèn)真地寫(xiě)下幾個(gè)符號(hào)。接著是另一個(gè)問(wèn)題，在一個(gè)符號(hào)上做了一下改動(dòng)。為了得到神的指引，他瞥了一眼錫制的浮雕天花板，然后，大筆一揮而就。最后再看時(shí)，他的兩只手都停在便箋本上，一只手五指伸開(kāi)，傳遞著教皇對(duì)眾人的祝福，另一只手則握著鉛筆桿。一切盡在此間？陰陽(yáng)、色、香和味的完美交融？

《上帝粒子》以流暢風(fēng)趣的文筆描繪了一個(gè)杰出的科學(xué)家群體，但作者顯然沒(méi)有刻意去拔高或一味地頌揚(yáng)他們（包括作者自己）。正如萊德曼所指出的那樣：科學(xué)家通常也是普通人。正因?yàn)槿绱?，他們才有著巨大的多樣性，使得人們?nèi)绱擞腥ぁ?/p>

在他眼里，科學(xué)家有的很安靜，也有的雄心勃勃；他們有的受好奇心驅(qū)動(dòng)，也有的是為了一己私利；他們有的有著天使般的美德，也有的貪得無(wú)厭；他們有的絕頂聰明，也有的年老時(shí)還像孩子般天真。窮根問(wèn)底，神魂顛倒，心灰意懶。

世人印象

《上帝粒子》一書(shū)中不時(shí)流露出來(lái)的真情，展示了一個(gè)真誠(chéng)、諧趣、可愛(ài)的萊德曼形象。例如他談到“科學(xué)家之間能力的差距也是巨大的”：這是允許的，因?yàn)榭茖W(xué)既需要建筑大師，也需要混凝土操作工人。我們之中有權(quán)威無(wú)上的人，有絕頂聰明的人，有心靈手巧的人，有直覺(jué)靈敏的人。但對(duì)于科學(xué)來(lái)說(shuō)，最最重要的還是——運(yùn)氣。這里面甚至也有傻瓜和笨蛋！

據(jù)萊德曼說(shuō)，對(duì)于他的這個(gè)觀點(diǎn)，他的母親有一次抗議道：“（笨蛋）你是萊德曼 指別人相對(duì)你來(lái)說(shuō)的吧?！彼幕卮鸷芨纱啵骸安?，媽媽，是像其他的笨蛋一樣笨?！彼赣H又問(wèn)：“那他是怎樣得到博士學(xué)位的？”萊德曼答道：“坐臀，媽媽?！彼又忉屨f(shuō)：坐臀是一種耐著性子把工作干完的能力，一遍又一遍地做，直到把工作完成。那些頒發(fā)博士學(xué)位的也是人——遲早他們會(huì)讓步的。

萊德曼甚至還坦率地披露了他對(duì)于同行、1976年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主丁肇中的偏見(jiàn)，以及他還沒(méi)獲得諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)的那種“酸葡萄”心理。他在書(shū)中寫(xiě)道：

丁肇中是一個(gè)小心謹(jǐn)慎、循規(guī)蹈矩而又有條理的實(shí)驗(yàn)家，我在給他寫(xiě)的推薦信中故意夸大了他的一些弱點(diǎn)——要想幫人找工作，這樣做很有效。但我這樣做只是為了說(shuō)明：“丁肇中是個(gè)狂熱、酸腐的中國(guó)科學(xué)家”。實(shí)際上，我對(duì)丁肇中是懷有偏見(jiàn)的，因?yàn)樗莻€(gè)中國(guó)人，這種偏見(jiàn)還是我小時(shí)候養(yǎng)成的。那時(shí)我爸爸開(kāi)了家小洗衣店，因此經(jīng)常聽(tīng)他講起中國(guó)人與他進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的許多事情。長(zhǎng)大以后，與中國(guó)科學(xué)家共事總讓我有點(diǎn)兒神經(jīng)質(zhì)。

萊德曼還提到，當(dāng)他端坐書(shū)房撰寫(xiě)《上帝粒子》一書(shū)時(shí)，仍能回憶起17年前聽(tīng)到丁肇中獲得諾貝爾獎(jiǎng)的消息時(shí)的那種感覺(jué)：“作為一個(gè)科學(xué)家，作為一個(gè)粒子物理學(xué)家，我為這個(gè)重要發(fā)現(xiàn)而感到萬(wàn)分高興，高興之中自然也有幾分對(duì)發(fā)現(xiàn)者的嫉妒，甚至還有一點(diǎn)‘惡狠狠’的怨恨。這該算正常的情緒反應(yīng)吧，因?yàn)槲以?jīng)在那里工作過(guò)——應(yīng)該說(shuō)丁肇中一直在做我未做完的實(shí)驗(yàn)！雖然在1967－1968年時(shí)還沒(méi)有可以得到這種精確結(jié)果的儀器，但我們?cè)诓剪斂撕谖膶?shí)驗(yàn)室所作的那個(gè)實(shí)驗(yàn)孕育了兩項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)，如果當(dāng)初我們有一個(gè)功率更強(qiáng)的探測(cè)器，如果比約肯那時(shí)在哥倫比亞大學(xué)，如果我們更聰明一點(diǎn)……”

能拿到諾貝爾獎(jiǎng)，自然是件很光彩的事。萊德曼承認(rèn)，諾貝爾獎(jiǎng)給獲得者罩上了一層神圣的光環(huán)?！凹词故悄阕詈玫呐笥眩粋€(gè)你從小玩到大的伙伴，一旦他獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，在你眼中他的形象也會(huì)有所改變。”獲此殊榮確實(shí)使他的生活發(fā)生了改變，甚至還會(huì)“帶來(lái)一些有趣的副效應(yīng)”，因?yàn)楣妼?duì)你的頭銜的敬畏永遠(yuǎn)不會(huì)消失。

有一次，當(dāng)萊德曼想為芝加哥的公立學(xué)校做點(diǎn)什么時(shí)，諾貝爾獎(jiǎng)的光環(huán)就起作用了。人們聆聽(tīng)著他的講話，方便之門(mén)一個(gè)個(gè)也打開(kāi)了，“一夜之間就有了加強(qiáng)城市中學(xué)科學(xué)教育的計(jì)劃”。諾貝爾獎(jiǎng)這張不可思議的“通票”，竟使一個(gè)人可以對(duì)社會(huì)活動(dòng)產(chǎn)生不小的影響。萊德曼感嘆：“不管你因?yàn)槭裁礃s獲諾貝爾獎(jiǎng)，你都會(huì)立刻成為一個(gè)各方面都精通的專家?！毕氡赜腥藛?wèn)過(guò)他，他才有這番調(diào)侃：“巴西的債務(wù)？當(dāng)然懂。公共安全？沒(méi)問(wèn)題。‘萊德曼教授，請(qǐng)告訴我，婦女的裙子多長(zhǎng)為好？’‘當(dāng)然是越短越好嘍！’我在心里這么說(shuō)。不過(guò)，我確實(shí)很想憑借這個(gè)榮譽(yù)為美國(guó)高等科學(xué)教育的發(fā)展盡一份力。為這項(xiàng)事業(yè)計(jì)，讓我再拿一次諾貝爾獎(jiǎng)不好嗎？”

多少年來(lái)，科學(xué)家在人們的頭腦中似乎都已經(jīng)“固化”成了一種模版式的形象。但翻一翻《上帝粒子》一書(shū)，聽(tīng)一聽(tīng)萊德曼的夫子自道，再瞧一瞧他的“自畫(huà)像”，相信你看到的會(huì)是一個(gè)“真實(shí)”的科學(xué)家，一個(gè)“可愛(ài)”的萊德曼。

關(guān)注教育

1998年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)科學(xué)家利昂·萊德曼（Leon。Lederman）教授是國(guó)際科學(xué)理事會(huì)能力建設(shè)委員會(huì)成員。他對(duì)小學(xué)的科學(xué)教育投入了極大的關(guān)注。在召開(kāi)的國(guó)際科學(xué)理事會(huì)（ICSU）能力建設(shè)委員會(huì)（CCBS）2000年例會(huì)，即“小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)教育國(guó)際會(huì)議”上，他頗感興趣地介紹了他對(duì)小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)教育的看法以及“Handson（動(dòng)手做）"教育方案的具體內(nèi)容。 終身從事物理學(xué)研究，并且獲得了諾貝爾獎(jiǎng)這一最高榮譽(yù)，卻對(duì)小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)教育如此熱衷，利昂·萊德曼教授首先對(duì)我們的疑惑做了解釋。他始終對(duì)所有的科學(xué)領(lǐng)域都保持著濃厚的興趣，并對(duì)人類在20世紀(jì)百年的發(fā)展有深刻認(rèn)識(shí)：正是科學(xué)，使人類創(chuàng)造了一個(gè)嶄新的高科技世界，人們的生活與思維也在隨著科技的發(fā)展不斷變化。作為一名曾經(jīng)從事教學(xué)工作的科學(xué)家，利昂·萊德曼教授認(rèn)為要把科學(xué)教育作為教育的一個(gè)重要部分。孩子未來(lái)的性格更多是由他們的早期經(jīng)驗(yàn)所致，從小進(jìn)行科學(xué)教育會(huì)對(duì)他們的一生產(chǎn)生影響，因此，現(xiàn)今教育任務(wù)的一個(gè)重要方面是使孩子們長(zhǎng)大以后無(wú)論從事何種職業(yè)，都能對(duì)科學(xué)抱以積極的態(tài)度。這就是萊德曼教授關(guān)注小學(xué)科學(xué)教育的重要原因。

國(guó)內(nèi)外小學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)教育的具體方式存在一定差異，萊德曼教授認(rèn)為不能說(shuō)哪一種方式更好，但有一點(diǎn)，在從事小學(xué)教學(xué)時(shí)，應(yīng)注意使用正確的工具。“Handson”的教育方案就是一種很不錯(cuò)的工具。萊德曼教授在一些國(guó)家的中小學(xué)也接觸過(guò)部分強(qiáng)調(diào)實(shí)踐的教學(xué)方法，但他認(rèn)為這些并不是他所提倡的真正意義上的“Handson”?！癏andson”的創(chuàng)新在于要求教師和學(xué)生都圍繞一些具體的問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)和學(xué)習(xí)。學(xué)生在教師的幫助下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察，并通過(guò)親身體驗(yàn)得出結(jié)果。他們必須創(chuàng)造性地思考問(wèn)題，自己決定要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，在師生共同的討論中，學(xué)會(huì)如何解決和處理問(wèn)題?！癏andson"的教育方案關(guān)鍵強(qiáng)調(diào)了科學(xué)教育的兩個(gè)部分：一是過(guò)程，即如何進(jìn)行工作；二是內(nèi)容，即對(duì)事實(shí)的認(rèn)可。事實(shí)是無(wú)可爭(zhēng)議的，在決定如何去發(fā)現(xiàn)事實(shí)的前續(xù)階段，即實(shí)驗(yàn)的思考準(zhǔn)備階段也是相對(duì)容易的，這些都可以由孩子自己主動(dòng)去完成。利昂·萊德曼教授從自己的體驗(yàn)出發(fā)，認(rèn)為孩子們探尋事實(shí)的過(guò)程與科學(xué)家們的研究過(guò)程是一樣的，他們先產(chǎn)生想要了解某事物的動(dòng)機(jī)，然后制定方案、收集資料、組織過(guò)程，最終分析并得出結(jié)論。教師在其中的作用是鼓勵(lì)與激發(fā)學(xué)生們討論，而并不是讓學(xué)生認(rèn)為自己懂得了全部知識(shí)。

很多人認(rèn)為，在學(xué)生受教育的過(guò)程中，教師起著最主要的作用，但利昂·萊德曼教授卻認(rèn)為，教師、家長(zhǎng)以至科學(xué)家等社會(huì)各界人士都應(yīng)在孩子的科學(xué)教育中做出努力。

這次會(huì)議一個(gè)很重要的話題就是教師培訓(xùn)的問(wèn)題，在“Handson”教育方案最初實(shí)施時(shí)曾失敗，原因就是忽視了對(duì)教師的培訓(xùn)。現(xiàn)實(shí)情況是，在許多國(guó)家，很多教師并沒(méi)有接受過(guò)科學(xué)教育，但在知識(shí)爆炸的現(xiàn)今社會(huì)，每天都有新的事物產(chǎn)生，因而對(duì)教師而言每天都應(yīng)不輟地學(xué)習(xí)。停止學(xué)習(xí)，即意味著思維的落后，這就要求教師也應(yīng)像孩子一樣對(duì)新鮮事物始終抱有強(qiáng)烈的興趣。認(rèn)識(shí)到這點(diǎn)后，“Handson”教育方案的實(shí)施者們，近年來(lái)做了大量的教師科學(xué)教育的培訓(xùn)工作，也取得了很大成績(jī)。

“Handson”教育方案同樣鼓勵(lì)家長(zhǎng)來(lái)協(xié)助教師，因?yàn)榻處熤皇呛⒆咏邮芙逃囊粋€(gè)來(lái)源，但家長(zhǎng)可以在白天或晚上任何可能的情況下教育孩子。在芝加哥，他們?yōu)榧议L(zhǎng)開(kāi)辦了一些周末學(xué)校，向家長(zhǎng)們介紹“Handson”教育方案具體的過(guò)程和實(shí)施的意義，讓家長(zhǎng)們意識(shí)到這是一場(chǎng)教育革命，家長(zhǎng)們有必要與孩子們一起學(xué)習(xí)，去適應(yīng)新的形勢(shì)。美國(guó)學(xué)校周圍是一個(gè)個(gè)社區(qū)，在社區(qū)中幫助家長(zhǎng)學(xué)習(xí)是很方便，也是很有必要的。

談到科學(xué)家在科學(xué)教育中的角色，利昂·萊德曼教授認(rèn)為，科學(xué)家應(yīng)擔(dān)負(fù)起不可推卸的責(zé)任。有時(shí)教師和家長(zhǎng)并不能回答學(xué)生提出的所有問(wèn)題，因此他們組織了一些科學(xué)家通過(guò)E－mail、電話等方式為教師提供支持和幫助，并直接回答一些學(xué)生提出的很專業(yè)的問(wèn)題?？茖W(xué)家們雖然很忙，但他們有責(zé)任幫助孩子，因?yàn)楹⒆邮俏磥?lái)，他們中的一部分今后也可能成為科學(xué)工作者。并且許多科學(xué)家本身也是教師，有著豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，他們很樂(lè)意提供幫助。

利昂·萊德曼教授顯然對(duì)科學(xué)教育有著許多新的想法，他還提到了讓高年級(jí)學(xué)生幫助低年級(jí)學(xué)生的教學(xué)學(xué)習(xí)方式，他認(rèn)為高年級(jí)學(xué)生在幫助學(xué)弟學(xué)妹的過(guò)程中自己也在學(xué)習(xí)，并且可以早早地開(kāi)始他們的“教師生涯”，畢竟要培養(yǎng)一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的教師需要20年的時(shí)間。

展望教育未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，利昂·萊德曼教授反復(fù)強(qiáng)調(diào)了科學(xué)教育的重要性，他指出只有探尋更加合理的教育方法，教育才能跟上科學(xué)發(fā)展的步伐。

自我評(píng)價(jià)

“它過(guò)于復(fù)雜，有許多過(guò)于武斷的參數(shù)?！崩骸とR德曼說(shuō)，“我們其實(shí)不明白，為了創(chuàng)造我們都知道的宇宙，造物主干嗎要轉(zhuǎn)動(dòng)20個(gè)門(mén)把來(lái)設(shè)定20條參數(shù)。”“我們深深地感到，這幅圖畫(huà)并不美麗。”

——利昂·萊德曼在1985年的一部電視片里評(píng)價(jià)夸克標(biāo)準(zhǔn)模型不大優(yōu)美，不大簡(jiǎn)明。

萊德曼在得知自己獲得諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)，開(kāi)玩笑地說(shuō):“我沒(méi)有更早得到諾貝爾獎(jiǎng)，是因?yàn)樗麄儾荒軟Q定為了什么發(fā)現(xiàn)而授予我諾貝爾獎(jiǎng)”。萊德曼以畢生精力從事高能物理實(shí)驗(yàn)，做出了多項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，許多工作都是開(kāi)創(chuàng)性的，直到此時(shí)，他已經(jīng)66歲了，還活躍在實(shí)驗(yàn)研究的前沿上，擔(dān)任著名實(shí)驗(yàn)研究基地——美國(guó)費(fèi)米加速器實(shí)驗(yàn)室（FNAL）所長(zhǎng)。

科學(xué)著作

《基本粒子物理學(xué)史》派斯（A·Pais）著，楊建鄴等譯，武漢出版社2002年出版。作者是當(dāng)代著名物理學(xué)家和物理學(xué)史家。該書(shū)包含了20世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展的巨量信息：從放射性的發(fā)現(xiàn)，量子物理的提出到夸克模型、楊-米爾斯場(chǎng)、弱電統(tǒng)一模型、粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的建立，最后還對(duì)大統(tǒng)一理論、超引力和超弦理論做了中肯的評(píng)述。作者作為當(dāng)事者和一線的研究者，使全書(shū)呈現(xiàn)出詩(shī)史般的人類探索自然奧秘的英雄時(shí)代。

《基本粒子發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史》楊振寧著，原為英文著作，譯作由上?？茖W(xué)技術(shù)出版社1963年出第一版，1979年第二次印刷。這本小冊(cè)子簡(jiǎn)要地闡述了基本粒子物理學(xué)較早期的發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)了一些非常重要的思想——比如對(duì)稱性的觀念是如何影響粒子物理研究的。特別是全書(shū)封面使用了荷蘭著名畫(huà)家艾舍爾的騎士圖，寓意深刻，廣為人知。

《尋覓基元：探索物質(zhì)的終極結(jié)構(gòu)》霍夫特（G·’tHooft）著，馮承天譯，上海科技教育出版社2002年出版。作者為1999年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主。該書(shū)精彩地描述了粒子物理學(xué)1965—1990年間最富創(chuàng)造性的進(jìn)展；還對(duì)尋求比現(xiàn)在已知更小的結(jié)構(gòu)、黑洞及大統(tǒng)一等課題提出獨(dú)到的看法或作出預(yù)測(cè)。

《上帝粒子》（美）利昂·萊德曼迪克·泰雷西著，米緒軍，古宏偉，趙建輝，陳宏偉譯。定價(jià)：33。50元，25開(kāi)，427頁(yè)，上海科技教育出版社，2003年12月出版。