科学家的两种类型：“云中雀”与“井底蛙”

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科学家的两种类型：“云中雀”与“井底蛙”
弗里曼·戴森（Freeman Dyson）是普林斯顿高等研究院的理论物理学家兼数学家，他最著名的科学工作当属在1949年对朱利安·施温格（Julian Schwinger）和朝永振一郎所发展的变分法与理查德·费曼（Richard Feynman）所提出的路径积分法之间等价性的证明，从而为量子电动力学的建立做出了决定性的贡献。2009年，戴森在《美国数学学会评论》（Notices of the AMS）上发表了一篇题为“飞鸟与青蛙”（Birds and Frogs）的文章，把数学家分为两种类型：一类像云中雀那样视野广阔，能够洞察那些看似迥异的问题和思想之间的内在联系；另一类像井底蛙那样追求深刻并且刨根问底，虽然视野有限却很会解决具体难题。这样的分类其实可以推广到不同领域的科学家。戴森强调，并不存在“云中雀”与“井底蛙”谁比谁更高明的问题，因为科学的发展既需要深度也需要广度，两种类型的科学家缺一不可。然而在常人眼中，云中雀似乎比井底蛙更具大师风范。其实戴森本人也不例外，他谦逊地表示自己属于井底蛙，而把杨振宁等一些名气更大的科学家归为云中雀之列。

毫无疑问，艾萨克·牛顿（Isaac Newton）、阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）、列夫·朗道（Lev Landau）、杨振宁等科学大师属于云中雀一族的佼佼者。他们都是善于揭示不同物理现象之间内在统一规律的天才，并且善于利用精妙的数学描述深刻的物理本质。另一个很典型的例子是量子力学波动理论的创建者埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）。这位生活作风相当随便的奥地利理论物理学家于1925年冬天与情妇在阿尔卑斯山上滑雪度假期间写出了流芳百世的薛定谔方程。1926年1月，薛定谔的论文发表在德国著名期刊《物理学年鉴》（Annalen der Physik），并一举成为二十世纪最重要的科学论文之一。与众不同的是，薛定谔将数学中神奇的虚数i引入了他的方程，从而完美地统一了原子的波动性和粒子性。如今我们知道薛定谔方程是化学的所有方面和物理学的大多数分支的基础，而它的有效性竟然与一个平方等于－1的虚数息息相关。据说薛定谔本人对自己的方程极为得意，甚至向别人引述他的14岁绯闻女友的褒奖之词，“嗨，你当初绝对想象不到会有那么多有用的东西出自你的方程！”
将1999年的诺贝尔物理学奖得主杰拉德·特胡夫特（Gerard ‘t Hooft）归为井底蛙类型的科学家，大概会有人并不认同。但是这位荷兰理论物理学家的许多工作都带有思想深刻、数学复杂、常人不易读懂的特点。为特胡夫特带来最大声誉的论文是他在攻读博士学位期间完成的。在这篇发表于1971年的论文中，他证明了美国物理学家史蒂文·温伯格（Steven Weinberg）在1967年建立的电弱规范理论具备可重整化的性质，因此有可能成为统一描述电磁相互作用和弱核力的正确理论。特胡夫特的证明在数学形式上艰深难懂，但它最终成就了温伯格的理论，而这一点与戴森的证明成就了量子电动力学十分相像。戴森和特胡夫特确实具备井底蛙的特质，他们无疑是第一流的科学天才。

对于大多数科学家来说，无论作云中雀还是当井底蛙都是可望而不可及的事情。相对而言，总会存在很多低飞的鸟和活动于地表的蛙，构成每个科学领域的芸芸众生，这是真实而自然的生态。

（作者：邢志忠）本文已正式发表在《科学世界》2012年第11期。