20世纪物理的发展,主要是相对论、量子力学和对核能的了解。在发展过程中有两位非常重要的人物,一位是爱因斯坦,一位是费米。
1942年12月2日,费米带领一个科学家队伍,第一次直接产生人类可控制的核能。这是人类第一次自行制造能量,而不依靠太阳。这在人类历史上是一个巨大的转变。
记得60多年以前,我做费米的研究生的时候,费米老师每星期都花半天和我单独讨论。目的是,通过指导训练让学生对一切物理问题都可以独立思考,进而去寻找答案。他经常让我就某个课题考虑—下,过一个星期给他一个“演讲”。很久以后我才意识到,这是指导学生独立工作的绝妙方法。
那个时候我最有兴趣的是粒子物理。有一天,费米问我太阳中心的温度是多少?我说大概1000万度吧。他接着问你有没有自己演算过,我说没有,因为这个计算比较复杂。他说你一定要经过自己的思考和估计,才能接受别人的结论。
太阳内部的温度分布与亮度分布方程式算起来是很麻烦的。那个时候算尺是很重要的工具,现在大家可能不知道算尺是什么,大家都用计算机了(中国古时的算盘是欧洲算尺的前身,而算尺是近代计算机的前身)。就这样,费米老师和我合作,手工做了一把6英尺多长、全世界唯一的专用大算尺。我很快地用这把大算尺,检验了太阳内部结构的计算结果。这个独一无二的经验使我终生难忘。
那个时期费米非常忙,因为当时正好是研究原子弹的时候。他对我就像对孩子一样,引导我的兴趣,跟我一起长时间讨论。整个的研究工作就像日常生活一样,不仅有趣,有意义,也很好玩。
爱因斯坦的研究成果,影响了全人类的科学文化发展。1952年,我和杨振宁合作写了两篇统计力学的文章,爱因斯坦看到后请他的助手考夫曼来找我们,询问能不能和他一起讨论—下。我们非常兴奋,来到他的办公室。他的桌子上就放着我们的文章,他说:“我看了这两篇文章,觉得很有意思。”他问了我们文章中的一些细节,他的问题都着重于物理的基本概念,我的回答使他很满意。他说的英语有相当重的德国口音,而且讲得很慢。我们讨论的范围很广泛,讨论了一个多小时。最后他站起来和我握手,并且和我说,祝你未来在物理学中获得成功。我记得他的手大、厚而温暖,对我来讲,这实在是一次最难忘的经历,他的祝福让我深深地感动,同时也令我备受鼓舞。
这些经历确实令我终身受益。我在很多的场合反复提到:真正的最上层的学习教育是一对一的。要培养有创新能力的科学人才,必须要有良师的指导和密切的师生共同讨论研究过程。
前不久,祖国提出了建设人才强国的十年规划,这就意味着在未来的十年内,国家需要培养造就一大批国际一流的创新型人才。在这样的大背景下,营造良师与年轻后学“一对一”言传身教的良好机制及其氛围,就显得更具现实意义。