李政道教授谈读书·治学·育人

林　溪

著名美籍物理学家李政道教授非常关心我国科技人才的培养问题。一九七九年春天，在我国讲学期间利用周末休息，专程访问了中国科技大学少年班，就如何培养科技人才的问题，同学校的领导、师生进行了广泛的交谈。

李政道教授说：“世界上，在理论物理方面能够做出大的成果的人，一般都在二十多岁。爱因斯坦一九○五年发表的那三篇著名的论文，就是在他二十六岁时写的。当时，他已经很成熟了。量子力学的发现者海森堡，二十三岁时就提出了量子力学的概念。薛定锷、普朗克在早年成绩也很突出。巴丁一生得了两次诺贝尔奖金，他早年的工作也很优异。看来，普遍如此，几乎没有例外。在那个时代作出贡献的科学家，差不多都是一九○一年前后出生的。朗道年轻时做过一些工作，没有赶上一九二九年那个时代。所以，在理论物理方面普遍是在二十几岁出的成果。

“当然，在实验物理方面，情况有所不同。所以，我们就希望大学生能在十九岁左右就毕业，开始作研究工作。根据这个年龄再往前推，应该是在十五岁左右就进大学。毕业后做几年工作，在二十三、四岁有可能搞出成果来。当然，再晚一点也可以做一些工作，就要吃点亏。早一点，可以占点便宜。这跟学习语言是一样的道理。”

谈到这里，科技大学负责人杨海波和钱临照同志向大家介绍说，李政道教授就是这样的，他是世界上获得诺贝尔奖金的年龄最小的两个人之一。

李政道教授谦逊地笑了。

“考试考得好不好只是一个技术问题。反应快的人可能考得好一点，但是，反映快并不是决定性的。最重要的是会不会自己提出正确的问题。现在他们(指少年班同学)是问老师，将来要自己问自己，自己来解答。所以，光是训练考试，最多训练一个反映快，会计算的能力，时间上会短一些，然而这都不是决定性的。我们一定要培养孩子们的好奇心，要鼓励他们敢于提出问题。开头可以是先回答别人的问题，然后就要自己问、自己答了。考试好，是一个帮助，但那也只是在回答别人提出的问题，总不能老是回答别人的问题，也不能自己不会提问题，回答不了问题。所以，好奇心很重要，有了好奇心才能敢问。”他在关切地询问了同学们的学习成绩以后说。

“同学们在一些观念问题上有没有提出疑问？比如，牛顿力学，有没有问老师为什么要学它？为什么它不可能是不对的呢？你老师讲牛顿力学，为什么是对的呢？根据是什么？

“其实，学生这么问，对老师也是有帮助的。如果你连一个孩子都说服不了，那怎么去教他们呢？”

少年班的教师们回答说，有时同学们也提出这一类的问题。但是常常涉及到一些复杂的计算。

“对于同学们提出的这类问题，一般不要先用数学去解释。第一步应当是要简单地解决观念问题，第二步才是精密计算。一个人，如果对某个问题在观念上有问题，那计算就是次要的了。数学强的人，常常以为什么问题就是一个计算，喜欢运算。当然，运算具体一些，好学一些，而观念是虚的，是基本的。所以，一定要从小培养。为什么理论物理领域中作出贡献的大都是年轻人呢？就是他们敢怀疑、敢问。所以，我们要用最简单的方法来回答学生们提出的问题。”

谈到这里，李政道教授举了两个例子。

他说：“哈佛大学有一位物理教授做了一个表演：两个人对坐在桌子两边，桌子上没有摩擦，一个人把一个小球向对面那个人一推，只见这个小球转了一圈又回来了。这是怎么回事？原来桌子下面有个能旋转的装置，这个小球在桌面上作直线运动，但桌面又同时在转动，所以小球转了一圈又回来了。光从桌面上来看，就不好理解了。这里面有座标问题，惯性系的问题。”

“我们的孩子上小学时，是几年级？”谈到这里，李政道教授问夫人秦惠。

“四年级。”

“在电磁学中，贡献最大的有三个人：安培、法拉第、麦克斯威尔。他们最重要的贡献是发现电能可以转变成磁能，磁能可以转变成电能。有一天，我们的孩子在读小学四年级的时候，回家告诉了我们这个道理。我问他这是为什么？他说，老师给他们做了个实验：老师拿来一段导线、一节电池、一个小电珠、一个指南针、一块大磁铁。用导线连接电池、小电珠，小电珠亮了。这就叫有电能。用大磁铁在指南针跟前摆动，指南针也就摆动，这就叫磁能。然后不用小电珠，把指南针放在导线圈内，接通电池，指南针也会摆动，说明电能变成了磁能。再用导线和小电珠接起来，用大磁铁在导线圈内上下来回摆动，小电珠就会发亮，说明磁能变成了电能。这样的实验很好，一下子就把电能变成磁能、磁能变成电能的道理给孩子们讲清楚了，解决了观念问题。至于大磁铁动得多快，发生了多少电，电珠有多亮，这才是计算问题。

“物理学的观念很重要。一定要用最简单的方法来表演那些深奥的知识，帮助同学们解决观念问题。表演的工具越简单越好。就是在大学里，大学生做实验也是如此，越简单越好。要做得明明白白，不要搞个高级仪器，一下子得出结果。人家知道你那箱子里藏的是什么东西？还以为你在变魔术呢？一打开，里面有个小人。”他一面打着手势讲，一面爽朗地笑起来。

“我们现在就应当让孩子们做一做‘怎么来的这个工作，将来再做高深复杂的工作，首先是学习概念，其次才是计算。也就是说，先要明白公式是怎么来的，再用公式去计算。应当给学生们创造动手的条件，满足他们这方面的要求，培养他们动手的能力，这不一定要与教学有关，将来对他们是有用的。”他强调说。

“看书的面要广，年轻的时候要对什么东西都感兴趣，要敢于提出问题，不要只是看业务书，那太枯燥了，也不能持久。看书不要只限于科技书，也可以看看文艺和科学幻想小说，《水浒》、《三国演义》都可以看，还有狄更斯、大仲马的作品，这对同学们是有好处的。我从小就喜欢看书，杂得很，什么书都看。美国科普作家阿西莫夫的作品，还有科学电影《二○○一年》，都很好看。”

这时，少年班十名学生代表到达，李政道教授和夫人迎上前去，高兴得一一和大家握手，请他们写下自己的姓名。他笑盈盈地指着带来的书籍对孩子们说：“带给你们的这些书，你们将来学好了英文，就可以看了。”又亲切地问同学们几岁了，是哪里人，等等。

“好，我来问你们一个问题。有五只猴子，分一堆桃子，可是怎么分也平分不了，于是大家同意先去睡觉，明天再说。夜里，一只猴子偷偷起来，把一个桃子扔到山下后正好可以分成五份，它把自己的一份收藏起来就睡觉去了。第二只猴子起来也扔了一个刚好分成五份，也把自己的那一份收藏起来。第三、第四、第五只猴子都是这样，扔了一个也刚好可以分成五份，问一共有多少桃子？这个问题，你们现在可以不必回答，回去考虑考虑，有一个很巧妙的解法。”

讲完，又一本一本的向孩子们介绍了书籍的内容，边介绍，边提问，一面娓娓地讲，一面和孩子们热烈地展开讨论。以他那种循循善诱的教学方法，紧紧地把孩子们吸引住了。他说，这些书里有个故事说一对孪生兄弟，哥哥去旅行，以接近光速的速度飞出去了。过了两年，哥哥回来，发现弟弟早已死了，迎接他的是弟弟的十八代孙子。他问谁能回答这个问题。

“这是相对论的道理”，一位同学回答说。

“相对吗？一点也不相对。一个才两年，一个都十八代了，是绝对的呀！”

“是以光速前进的吧？”又一位同学问。

“是的，接近光速。”李政道教授回答。

“因为哥哥是以接近光速向前运动，所以他的时间就缩短了。”这位同学思索了一下说。

“那么飞船上的人看地球上的人相对于他自己也在以接近光速的速度向相反的方向运动？”李政道教授问。

“这是两个不同的参照系，一个是惯性系，一个是非惯性系，运动还是加速的。”另一位同学说。

“你又怎么知道哪个是惯性系，哪个是非惯性系呢？是不是活着的就是非惯性系呢？好，好，你说的有点道理，一个是非惯性系，一个是惯性系。兄弟俩差别还是绝对的，因为最后他们俩又碰上了，寿命不一样，这是绝对的。这一点可以在实验室里通过实验来证实。介子是有寿命的，而且比人的寿命要准确得多。我们通过实验可以发现高速运动的介子和在轨道上低速运动的介子寿命就不一样。这件事看起来神秘一点，在粒子世界里就是这样。”讲完，他又问同学们还有什么问题？他说：“再问你们一个问题：人跟猴子有什么根本的区别？除了外表之外。”

“人可以有意识地进行劳动”，一位同学说。

“什么叫意识？”李政道教授问。

“人可以使用工具。”

“猴子也可以使用一些简单的工具。”李政道教授反驳说。

“人可以改造自然。”一位同学答。

“我看最重大的区别是：人的知识是一代一代地积累起来增加的，可以积累前人的知识。你们很小的年纪就可以读相对论了，就是前人的知识给你们的。而动物的每一代只能通过细胞来进行遗传，他们的个体，每一代都得从头学起，人类就可以借助于文字、书籍来积累知识。……所以我们只有把前人的知识掌握了，并且接受下来，才有可能有新的发明创造。”

又和同学们讨论了几个问题，以后，他拿起一本书说：“这本书叫做《会跳舞的蜜蜂》(注：据说这是李政道教授在中学时代很喜欢的一本书)，还有一本《原子在我家中》，是费米夫人写的，都很好。

“一个人在年轻的时候，做两件事比较好，一是学习外语，二是吸收知识。人体上的细胞大部分是可以换的，旧的死了，又生出新的来。而大脑的脑细胞是不可以换的。年轻的时候，脑细胞是多少就是多少。人长大了，可能‘程序编得好一点，但是，‘零件是换不了的。人在年轻的时候，脑细胞‘零件的效率最高。遇到问题，要敢于问个为什么？然后，从最简单的方面去找答案，错了也没有关系，不要怕错，错了马上就改。可怕的倒是提不出问题，迈不开第一步。”讲完，他又鼓励同学们说：“你们要敢于提出问题，要求老师给你们证明。遇到问题要从最简单的方面去找答案。”

他再一次给同学们讲了电、磁能互相转换的例子。说：“物理学是一门实验科学，一定要重视实验，搞清楚基础，要精密研究了才去计算。就说电磁转换的安培定律和法拉第定律的发现，也是从实验得来的。当时在法国，安培已经发现了电能可以转变成磁能，他想到磁能有转变为电能的可能。可是法国没有大磁铁，于是安培就坐着马车到瑞士去买。在回国的路上，马车翻了，安培受了伤，磁铁也摔坏了。安培回国以后没有做实验，就在理论上作了推导，给出了公式。后来，英国的法拉第独立做了这个实验，证明了磁能确实可以变成电能。结果，英、法两国为了发明权而争了起来。大科学家安培却亲自写信给法拉第，承认了法拉第的发明权。在这里，我们也可以看到实验的重要。”讲了这个故事以后，李政道教授对同学们重申：“数学、计算是可以帮助我们分析事物，但是，物理学离不开实验，一定要动手，光凭脑子是不行的。”

讲完，李政道教授为少年班题词：“青出于蓝，后继有人。”随后，来到少年班，受到全体同学的热烈欢迎。

“你们有什么问题？”他问大家。

“你们最喜欢什么功课？喜欢数学的请举手！”同学们纷纷举手。

“喜欢物理的请举手！”举手的同学也很多。

“如果你们对物理感兴趣的话，你们首先要对实验感兴趣，物理是一门实验科学。十九世纪的麦克斯威尔，二十世纪的费米，对实验都很感兴趣。

“对数学有没有兴趣？知道微积分是谁发明的吗？

“我们中国的数学是很好的。你们知道八卦和《易经》吗？”李政道教授走向黑板，书写八卦。

“关于从○到九的十进位记数，与人的手指是十个有关。中国人很早就是十进位记数，也会二进位记数。八卦就是二进位，已经有三千年历史了。十进位记数比罗马记数法要简单得多。不过，几何是从国外传进来的，代数我国比较发达。所以，周朝的《易经》既有文学价值，又有数学价值。李约瑟的《中国科学技术史》你们看过没有？上面有许多记载。公元一○五四年一颗超新星的爆炸也是中国人首先发现，并记录下来的。你们知道不知道？宋史上就有这个记载。

“中国的科学技术在很早就有很大的成就。”他最后说。

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李政道教授少年时代在浙江大学读书时，条件是十分艰苦的，物理实验是在破庙里做的。教师和宿舍在会馆里，一下雨，满街泥泞。白天就到茶馆里看书，泡一杯茶，目的是买一个坐位。后来在西南联大，也很艰苦，也是坐茶馆读书。

这次在我国讲学期间，在饭桌上、课堂里，他不止一次地以自己的切身体会告诫同学们。他说：“条件不是主要的。重要的是人，只要大家肯学习，把基础打好，把人培养出来，就可以创造一切。”

数十年来，李政道教授以顽强的毅力向高能物理奋进。这次来我国讲学，每天凌晨三、四点钟就起床备课，讲三个小时，常常要准备五、六个小时。人们见他人瘦了，嗓子哑了，劝他休息，他仍然不肯有半点马虎和懈怠。

一天，有人问他平时是不是也是凌晨三、四点钟就起床读书时，他平静地说：“大概也是这样。”人们又问：您已经是世界知名的大科学家，为什么还是如此地刻苦和勤奋？他说：“这对我来说，已经变成下意识的事情，已经变成一种生活方式。所以，并没有什么特别。”谈到研究物理学的目的时，他和所有献身于探索科学真理的人们一样回答说：“念物理的目的是把大到宇宙，小到粒子的自然界的各种现象的共同基本原理找出来，这些不同的现象看起来是似乎没有什么联系的，是很繁复的，因为它们是出于同一个自然界，它们是基于同一组的原理，而且我们相信这些基本原理是相当简单的。虽然我们不能穷尽所有的原理，但是每研究前进一步，总是近似一些，人类就是这样一代一代不断认识自然界的。”