杨振宁：泡利对我们的工作很感兴趣

在1954年以及以后的十几年里，杨-米尔斯理论在前进的道路上还存在着巨大的困难。

在布鲁克海文，杨振宁与米尔斯的合作有一段物理学史上值得人们回味的佳话。我们先看米尔斯的回忆：“在1953—1954年那一学年中，杨振宁在纽约市东面约80公里的长岛上的布鲁克海文国立实验室做访问学者。在那里，当时世界上最大的粒子加速器—科斯莫加速器正开始产生大量人们所不熟悉的新粒子，它们在随后的岁月中改变了物理学的面貌。我当时接受了一个博士后工作，也在布鲁克海文，并与杨振宁在同一个办公室工作。杨振宁当时已在许多场合中表现出了他对刚开始物理学家生涯的青年人的慷慨。他告诉我关于推广规范不变性的思想，而且我们较详细地作了讨论。我当时已有了有关量子电动力学的一些基础，所以在讨论中能有所贡献，而且在计算它的表达形式方面也有小小的贡献，但是一些关键性的思想都是属于杨振宁的……”

1984年12月，为了庆祝杨-米尔斯理论发表30周年，中国科学院数学物理学部等14个单位于21—23日在北京举行了隆重的纪念活动。21日上午，杨振宁、米尔斯、周培源、钱三强和王淦昌等二百余人出席了在北京科学会堂举行的开幕式，中国科学院副院长周光召主持开幕式。在会上，杨振宁和米尔斯作了简短的讲话。米尔斯在讲话中没有忘记30年前杨振宁对他的帮助："30年前，杨振宁已是一位教师，而我还是一名研究生，那时我和他同在一个办公室，我们经常讨论问题。杨振宁是一个才华横溢、又是一个非常慷慨引导别人的学者。我们不仅共用了一个办公室，杨振宁还让我共用了他的思想……”

杨振宁从中学到大学，一直都十分体恤地帮助他人，包括父母、弟妹、同学和朋友，并备受人们称赞。因此米尔斯感激杨振宁对他的帮助和提携，是十分真诚的。

杨振宁和米尔斯的合作文章发表后，由于他们的理论模型是从一个非常深刻的物理观点出发，加上又有一个非常严格、完美的数学形式，因而引起了一些物理学家，尤其是泡利的兴趣。

但不幸的是，杨振宁和米尔斯把他们的理论应用在强相互作用上时，他们得到的规范场粒子的质量是零。这显然是他们理论中的一个重大的，甚至于是致命的缺陷。

1953年，即杨-米尔斯理论提出的前一年，泡利也作过与杨振宁几乎相同的尝试。这年7月21—25日，泡利写了一篇题为《介子核子相互作用与微分几何》的手稿。泡利有了重要的新思想，但他没有得出与之相应的动力学场方程。这年的年底，泡利的热情开始减退，因为他遇到了与杨振宁遇到过的相似的困难：场粒子的质量为零。12月6日，他给派斯的信中写道：“如果谁要尝试构造场方程……谁就总会得出零静止质量的矢量介子。”

一年后，杨振宁和米尔斯独立地研究了同样的问题，杨振宁再次遇到了同样的困难，但这一次杨振宁和米尔斯写出了场方程。

1954年2月23日，杨振宁在普林斯顿高等研究所的一个讨论班上报告了他们的研究结果，但是关注他们研究的人实在少得可怜。杨振宁在一次访谈时说：

这篇文章刚写出来时很少有人注意。我记得只有一个地方请我去演讲，希望我报告这篇文章，就是(普林斯顿的)高等研究所，因为当时泡利在那儿，他对这篇文章很有兴趣，他让奥本海默请我到研究所去讲这篇东西。另外，关于这个内妊桃在哈佛大学曾经做过一次演讲，不过这并不是他们指定的题目，是我主动要讲的。除此之外，在我印象之中就再没有一个学校请我去讲有关推广规范场的题目了。现在想起来也并不稀奇，因为那时对这事情觉得有兴趣的人确实几乎没有，我想恐怕泡利是唯一发生兴趣的人。

杨振宁在普林斯顿演讲时，“唯一发生兴趣的”泡利当然坐在听众席上。他深知这一研究中的问题和困难，因此当场向杨振宁提出了让杨振宁几乎下不了台的严厉和否定性的批评。这个场面十分有趣，近三十年之后的1982年，杨振宁还在回忆中清晰地描述了当时让他十分尴尬的场面：

我们的工作没有多久就在1954年2月份完成了。但是我们发现，我们不能对规范粒子的质量下结论。我们用量纲分析做了一些简单的论证，对于一个纯规范场，理论中没有一个量带有质量量纲。因此规范粒子必须是无质量的，但是我们拒绝了这种推理方式。

在2月下旬，奥本海默请我回普林斯顿几天，做一个关于我们工作的报告。泡利那一年恰好在普林斯顿访问，他对对称性和相互作用问题很感兴趣，他曾用德文粗略地写下了某种想法的概要，寄给A.派斯。……第一天讲学……泡利就问道：“这个场B的质量是什么？”我回答说，我们不知道，然后我重新接着讲下去。但很快泡利又问同样的问题。我大概说了“这个问题很复杂，我们研究过，但是没有得到确定的结论”之类的话。我还记得他很快就接过话题说：“这不是一个充分的托辞。”我非常吃惊，几分钟的犹豫之后，我决定坐下来。〔1〕大家都觉得很尴尬。后来，还是奥本海默打破窘境，说：“好了，让弗兰克接着讲下去吧。”这样，我才又接着讲下去。此后，泡利不再提任何问题了。

〔1〕这一句话原来的中译文有误。最先是甘幼坪先生在《三十五年的心路》(广西科技出版社，1989年，第39页)一书的翻译是：“我自知说错了话，沉吟半晌，便坐下了。”后来这一错误在《杨振宁——20世纪一位物理大师及其心路历程》(台湾国立交通大学出版社，2001年，第303页)和张奠宙编辑的《杨振宁文集》(华东师范大学出版社，1998、2002年，第33页)等书上不断重复。

我不记得报告结束后发生过什么，但在第二天我收到了下面这张便条：“亲爱的杨：很抱歉，听了你的报告之后，我几乎无法再跟你谈些什么。祝好。诚挚的泡利。2月24日。”

杨振宁与泡利之间发生过许多有趣的事情，这儿不妨再加上一段逸事。事情起源于1950年杨振宁与大卫·费尔德曼(David Feldman)在合作研究海森伯表象中的S矩阵时，泡利对他们研究的结果感兴趣。杨振宁对此说：

泡利对我们的工作很感兴趣，因此，其他博士后同学便告诫我们，泡利的关注意味着麻烦。我们明白，如果研究不取得进展，他就会生气的。后来我学会了对付他的办法：一定不要怕他。这样做之后，泡利和我保持着良好的关系。