平常时期的物理学研究——推荐《混沌学传奇》和《嬉皮士救了物理学》

姬 扬

(中国科学院半导体研究所 100083)

科学爱好者通常喜欢看大科学家的传记，喜欢看科学革命时期的研究进展，对日常的科学研究情况则兴趣寡淡。这就像普通人喜欢看小说而不喜欢看记账本一样，因为小说惊险刺激，而日常生活平淡无奇。但是，革命不常见，日常是经常，更多地了解一些科学研究在平常时期的情况，有助于我们认识真实的科学研究。这次我推荐的两本书《混沌学传奇》和《嬉皮士救了物理学》(图1)，分别介绍了混沌学和量子通讯这两个研究领域的兴起和发展情况。

图1 《混沌学传奇》和《嬉皮士救了物理学》

这两个领域大致都发端于20世纪60年代。混沌研究的是微小的改变导致巨大的后果，所谓的“蝴蝶效应”(动力系统对条件的极端敏感性)，一只蝴蝶在北京扇动翅膀，有可能在纽约引发一场风暴。它在20世纪80年代就引起了公众的兴趣，《混沌学传奇》的英文原著就出现在1988年。《嬉皮士救了物理学》的英文原著出现在2011 年，里面有很多关于量子力学基础的讨论，严格地说，量子通讯只是一个副产品。量子通讯研究的是如何利用量子世界和经典物理学的差异，实现“真正不可破译”的保密通讯，在过去的十几年里，量子通讯在中国引起了公众的广泛关注。其实，它发端于理论学家贝尔(John S.Bell)在20 世纪60 年代对于量子力学基础的思考，20 世纪80 年代出现了第一个具有可行性的理论方案(BB84)。

《混沌学传奇》和《嬉皮士救了物理学》这两本书都介绍了各自领域的一些基本概念和理论，及其发展的历史。但是它们也有明显的差别，不仅仅表现在介绍的领域，不同还表现在对其领域从业人员的描述上面。《混沌学传奇》介绍的都是成功的故事，洛伦兹、罗伯特·梅、曼德尔布诺特、费根鲍姆、圣克鲁兹大学的四人研究小组，等等，虽然他们的工作起初并没有得到太多的关注，但是他们最后都成功了；《嬉皮士救了物理学》也介绍了一些成功的人物，包括贝尔和阿斯佩(Alain Aspect)，但是很多篇幅都在描述一些最终也没有成功的普通人(其实也并不怎么普通啦，但是你我肯定没有听说过他们的名字)。

研究科学并不能保证带来个人的好生活。这是业内的常识，而外人特别是初学者对此却不太清楚，甚至可能抱有不切实际的幻想。所以有了下面这样的对话：

理论物理学教授在面试研究生的时候问：“你家兄弟几个？”

研究生答“：我是独生子。”

教授接着问：“你如果学理论物理，那以后谁来养你父母？”

这当然只是一个劝退的段子，但是它在网上的流传很广，甚至还言之凿凿地说这位教授就是北京大学物理学院的俞允强教授。俞老师还专门为此辟过谣：

我过去在研究生入学面试时常说这类话：理论物理很难做，对智商和素质的要求都较高，可是做好了并没有经济回报跟在后头.你是否有思想准备？你估计自己是否有足够大的兴趣，以至甘于清贫的生活也要做理论物理？如此等等。我是感到考生常盲目性很大，想给他们一个重新抉择的机会。我关心的并不是学生的家庭处境和经济条件。

其实，类似于段子里讲的事情是真实发生过的。在《嬉皮士救了物理学》里讲到，法国物理学家阿斯佩打算做一个新实验，验证贝尔关于量子力学基础提出的贝尔不等式。为此他专门去拜访贝尔，向他请教这样精巧复杂的实验是否值得做。贝尔的第一个问题就是：“你有稳定的工作吗？”得到了肯定的答复以后，他们才开始了热烈的讨论。类似的事情在《混沌学传奇》中也有描述。加州大学圣克鲁兹分校的斯特森·肖、多依涅·范默、诺尔漫·白卡德和詹姆斯·克鲁奇菲尔德四个年轻人自发地组织在一起研究混沌，“代表了美国的教育制度所能允许的研究生和本科生自由奋进的极限”，他们最后成功了，“但是，散伙的日子也近了”，因为这就是现实的科学世界，每个人都要去找自己的工作位置。

与那些讲述物理学革命时期的科普书相比，这两本书里的故事更接近于平常时期的科学研究情况。你可能会觉得，这两本书只有这一个共同点，为什么要放在一起推荐呢。除了刚才提到的对比以外，还有一个原因是，从这两本书的中译本还可以看到，中国加入知识产权协议对翻译和出版工作的影响。1992 年1 月17 日中美签署保护知识产权谅解备忘录，1992年10月15日中国成为《保护文学和艺术作品伯尔尼公约》(简称《伯尔尼公约》)的成员国。

《嬉皮士救了物理学》是2014年出版的，其形式跟我们现在看到的大部分翻译书并没有太大差异；《混沌学传奇》出版于1991年，就有很多现在看起来奇特的地方。封面并没有直接给出英文原著的信息(在版权页上说了根据James Gleick 英文原著CHAOS:Making a New Science 翻译)，作者部分是“卢侃孙建华编译”。贺崇寅的代序里介绍了翻译此书时的一些共识，主要是为了让读者更容易理解混沌学这个新领域。译者卢侃从事过相关方面的研究工作，此前刚刚编译了《混沌动力学》的专著。从最后的译本以及作为代序的几首《浪淘沙》词来看，他们的语言水平也很好。在每一章的前面，译者都写了一个“疏”，大概一两页的样子，用来介绍该章的背景和内容，并做了一些解读，补充了一些材料。在书的最后还补充了两章，介绍了中国、日本和苏联的混沌学研究。

大概是在1992年，我在合肥市科教书店买了这本《混沌学传奇》(图2)。那时候，中国科学技术大学有个非线性科学中心，经常办一些学习班和讲座，我去听过一些，听不懂的时候居多。读了这本书以后，对混沌学这个交叉领域的了解就清楚多了，后来也读了一些更专门的著作和文章。格莱克(James Gleick)的英文原著非常有名，国内也有好几个不同的译本(图3)。《混沌学传奇》在序言里也提到，就在它出版之前，就已经有了另一个译本。下图中的这两个译本我并没有读过，因为读书只是为了了解某件事，并不是为了对比描述某件事的文字。对翻译感兴趣的读者，可以比较一下，看看不同的翻译理念会导致什么样的差别。

图2 《混沌学传奇》的购书发票(大概是1992年)和我自制的书签(树叶里也蕴含着分形)

图3 《混沌》(CHAOS:Making a New Science)的另外两个中译本