乐，年轻时候写的中二文章
前几天杨振宁先生百岁华诞。在清华大学的“杨振宁先生学术思想研讨会” 上，杨振宁先生发表了讲话，
……在这个信的最后他这样给了我一个期望，是“但愿人长久”，他把“千里共婵娟”改了一下，变成“千里共同途”，当时我看了信以后没有看懂这句话。“千里共同途”是什么意思呢？我后来想了想，知道这是一个很深的意思。最近这个信发表了以后，仔细看了以后，我觉得今天五十年以后，我可以跟邓稼先说：稼先，我懂你“共同途”的意思，我可以很自信地跟你说，我这以后五十年是符合你“共同途”的瞩望，我相信你也会满意的。再见！
有一种来自内心的强烈的冲动促使我写下这篇随笔。
1905年3月，爱因斯坦（Albert Einstein）提出光量子假说，解决了光电效应问题；5月完成新论文，给出布朗运动的定量描述，对当时饱受争议的统计力学给予强力支持；6月完成《论动体的电动力学》，独立而完整地提出狭义相对性原理，开创物理学的新纪元；9月提出质能方程，为核能开发奠定了理论基础。这一年因此被称为“爱因斯坦奇迹年”。再后来爱因斯坦又几乎凭借一己之力创立了广义相对论，于1915年提出引力场方程。在物理学家这一角色之外，他有着强烈的人道主义情怀。为帮助抵抗纳粹，他在利奥·西拉德的协助下致信罗斯福总统，促成了曼哈顿计划；他关心国家政治，在游历各国时中关注人们的生活，反对战争，是一个坚定的和平主义者。这篇随笔主要围绕他的两句话展开，谈谈我对物理学家信仰与情怀的一点看法。在谈论的过程中，我将不得不粗略地梳理一下物理史————这实在太重要了。
- Curiosity has its own reason for existing. ——Einstein
在遥远的过去物理学以及其他科学曾被统称为“自然哲学”，“自然”即我们所在的宇宙，“哲学”即“热爱智慧”。然而探索自然规律是困难的，我们能获取的信息局限于我们感觉器官能察觉到的一切，类似于柏拉图的“洞穴隐喻”。1687年，《自然哲学的数学原理》出版，牛顿以其敏锐的洞察力将天体运动的规律与物体自由下落的规律联系在了一起，提出万有引力定律；除此以外还有牛顿三定律，这足以用来解释自然界中的大多数运动现象。尽管许多自然现象仍是未知的，例如热、光、电、磁，但人们似乎开始相信，可以用几条简洁的定律完备地描述世界上一切物理现象应当服从的规则；而人们可以依靠其完备性来预测运动的演化，于是人们能改造和控制自然。
随着仪器的不断改良，科学家们的观测手段越来越丰富，观测精度越来越高。这大大推动了物理学的发展，也推动了工业革命，影响了人们的生活方式。实验不断推进，光、电、磁理论不断发展，随后麦克斯韦方程组横空出世，并成功预测了光是电磁波，而且得到了赫兹的实验证实。如此一来，光在真空中的传播速度就是真空介电常数和真空磁导率的乘积。在这之前，“上帝说，要有光，于是便有了光”，而如今我们可以自信地说，有了电和磁，于是才有了光。
麦克斯韦方程组在伽利略参考系变换下形式改变，然而在洛伦兹变化下形式不变，这启发了爱因斯坦提出狭义相对论。物理学的美在几个方程中体现得淋漓尽致。首先是麦克斯韦方程组本身，它是由四个方程构成，电方程和磁方程形式相同，在宇称变换、时间反演变换下形式不变、在洛伦兹变换下形式不变；这种奇妙的对称性似乎在预示着什么。（对称性的重要性在场论和量子力学中深刻地体现出来）
与此同时，卢瑟福、玻尔、海森堡、薛定谔、迪拉克、泡利…… 在众多物理学家的努力下，量子力学逐渐发展壮大，人们终于可以解释原子层面的各种行为————为什么光谱是分立的、为什么分子间会有作用力、为什么元素周期表刚好长那样…… 以及有了微观的理论基础后，许多宏观现象也得到了极漂亮的解释————为什么黑体辐射公式是那样、为什么会有铁磁性、为什么会有低温超导…… 除了见证量子力学解释自然现象的强大力量，薛定谔方程所蕴含的前所未有的思想是令人惊叹的————它不再以“质点”的模型来审视物体的运动，而是将每个粒子看作空间的一个“波函数”，波函数本身是连续的，我们看不见摸不着，但它却意味着每个观测量值出现的概率。在希尔伯特空间中，当我们把波函数在一组基矢下的坐标分量表示粒子出现在不同位置的概率；而在另一组基矢下的坐标分量表示粒子不同速度的概率。这是十分惊人的事情————与我们的经验直觉差别大到无法想象其物理图景了。我们惊叹于这些规律的不可思议，这看似是与经验毫不相干的方程，实际上我们看到的一切只是它的经典极限罢了。它与经典力学又是怎样联系上的呢？迪拉克在一次度假中灵感迸发，他努力思考分析力学中泊松括号与量子力学中“对易”的相似性————它们的代数运算法则是完全相同的，而这巧合决不会无缘无故地发生。于是，分析力学成为经典力学和量子力学之间的桥梁。
从上面的叙述中，读者可以想象物理学理论的美究竟体现在何处、它们是如何引起我们情感上的共鸣的。有简洁美、蕴含思想的深刻美、对称美，有恰到好处地解释自然现象的那种鬼斧神工的精巧美，有不同的理论在发展过程中终于统一起来的那种和谐美。对美的追求以及对真理样貌的想象成为物理学家们的信仰，成为推动他们研究的动力之一。我们可以想象玻尔兹曼墓碑上那短短一行字的分量，可以想象普朗克在提出量子化假设后在怎样的自我怀疑中度过余生，可以想象20世纪玻尔研究所的辉煌岁月。
爱因斯坦在与玻尔的“世纪之战”中，精心设计各种思想实验，企图驳倒哥本哈根学派对量子力学的诠释。
“经过一个不眠之夜，第二天上午玻尔喜气洋洋地来到大会上。他已经找到了问题的答案，从而拯救量子理论。……玻尔利用广义相对论，掉过头来反击它的创立者，从而维护了量子理论。”
“然而它与我的科学直觉如此背道而弛”，由于对量子理论的哲学感到深深不满，多年以来，爱因斯坦秉持着“上帝不掷骰子”的信念，找寻一个更完整的概念；晚年，爱因斯坦变得愈来愈置身于物理学发展之外，显得孤独。尽管如此，爱因斯坦与玻尔的精神都让我敬佩。这种文化现象也许只有在物理学史上才会出现，物理学家们的浪漫、执着，在其中充分体现了。
- 对人本身及其命运的关心,必须永远成为一切技术努力的主要兴趣所在……以使我们心灵的创造成为人类的幸事而不是灾祸。绝对不要迷失在你的图形和方程式中。 ————爱因斯坦
引自近代物理老师的ppt，我没有找到它的原文，但我相信这句话出自爱因斯坦之口————从他的文集、日记，可以看出他的使命感与责任感，就会明白这句话非常符合他的人格。
“疯狂科学家”这一角色曾多次在影视作品中出现，他们陶醉于他们的世界，将“真理”或是其他抽象的东西看作他们人生最重要的意义。然而，影视作品中既然会出现这样的角色，便意味着现实中总有他的对应。可能是人们对科学家这一群体的诸多刻板印象（例如某某数学家走路时撞了电线杆，某某学者在网上进行激烈的论战）拼接而成，凑成了这样一个想象中的角色。这引起我们的反思：作为科学家，例如物理学家，我们“应该”对物理之外的事————我们周遭的人与物、我们所处的社会，有怎样的态度；其原因又是什么？
首先要指明的是，对“真理”的追求、对“理性”的追求本身未必是理性的，这样一来我们没有必要将这些价值提高到至高无上的地位，也没有理由只专注于科学，对其他事情不闻不问。人是社会性动物，个体的本质是一切社会关系的总和，我们对科学理论感受到的美，与我们听音乐时、欣赏一副山水画时感受到的美并无不同，这些美学体验不仅是刻在dna里的，还和我们所处的社会文化息息相关。所以我们没有理由拒绝由各种社会关系的和谐美————我们喜欢探索人类文明的宝藏，喜欢和伙伴一起吃麻辣烫，一起打斗地主；我们向往着社会安定、世界和平，我们为遇难者难过，为受害者打抱不平…… 尽管不同地区存在文化差异，但文化总是具有普遍性的，它象征着人类为应对一般人类情景所累积的解决办法。对真理的向往、对理性的追求也许正是文化普遍性的体现，是时代命题的一部分。没有一种“追求”是绝对正确或正义的，它们都是随着时代的发展而发展，随社会文化的发展而发展，随人们内心愿望的改变而改变。当然，我并不是在指责全心全意专注于学问的科学家，他形成了他独特的文化模式，而我们需要尊重文化的多样性。我只是在表达我的立场：时代命题比我们曾喜欢谈的对“兴趣”“梦想”“真理”“美”的追求要重要得多（这里我找不到好的词语表达我的意思，只好引用“时代命题”，它意味着人们在当下更普遍的需求）。
于是我们可以感受到爱因斯坦这句话的意义。“绝对不要迷失在你的图形和方程式中。” 这里的迷失，是指忘记了自己在社会中本来扮演的角色，沉迷在由图形和方程式带来的情绪冲动中却将自己和社会隔离了开来。这种独特的文化模式本没有错。但“对人本身及其命运的关心”也许是更本真而重要的。我们在歌颂物理学大厦之宏伟壮丽的同时，不能忘记它的宏伟壮丽来自它使人们的欲望（如好奇心和探索欲）得到了满足，不能忘记它对生物医学、能源开发、材料科学等领域发展的伟大贡献。这才是科学在时代命题中的重要体现。
