胡雨宸，陸建隆

(1.南京市金陵中學(xué)，江蘇 南京 210005；2.南京師范大學(xué) 教師教育學(xué)院，江蘇 南京 210097)

2020年2月28日，美籍英裔物理學(xué)家弗里曼·約翰·戴森(Freeman John Dyson，1923—2020，后文簡稱戴森)在美國仙逝，享年96歲.對那些了解現(xiàn)代物理的人，戴森的名字可謂如雷貫耳，他是一位足以與眾多諾貝爾物理獎得主比肩的現(xiàn)代物理學(xué)巨擘，他與朝永、施溫格和費曼一起被視作量子電動力學(xué)的奠基人；對于普通人來說，戴森則以科普作家的身份為世人所熟知，他的科學(xué)自傳《宇宙波瀾》目前已有8種語言的譯本流傳世界，他所提出的“戴森球”則成為當(dāng)前眾多科幻作品所引用的題材.戴森憑借他物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和科普作家的身份而名動世界，但大多數(shù)人卻不知道戴森的另一重身份：物理教育家——一位沒有獲得過任何博士學(xué)位卻在世界頂級高等學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)任教的杰出代表、一位將家庭與子女教育擺在首位的偉大父親.本文將以戴森的傳奇人生為線索，介紹他的科學(xué)貢獻(xiàn)、科普作品以及教育成果，讓更多人了解戴森不為人知的一面，以紀(jì)念這位橫跨物理、文學(xué)與教育領(lǐng)域的杰出大師.

1 戴森的生平

1.1 溫徹斯特：“魔幻城堡”

戴森1923年12月15日出生于英國伯克郡的克羅索恩.戴森出生于一個書香門第，父親喬治·戴森(G.Dyson，1883—1964)是英國著名音樂(風(fēng)琴)家、作曲家和指揮家，他曾在歷史悠久的英國倫敦皇家音樂學(xué)院(Royal College of Music)學(xué)習(xí)，在第一次世界大戰(zhàn)期間加入英國皇家空軍(Royal Air Force)軍樂隊，戰(zhàn)后先后在拉格比公學(xué)(Rugby School，英國九大公學(xué)之一)、惠靈頓公學(xué)(Wellington College，世界頂級貴族名校)以及溫徹斯特學(xué)院(Winchester College，英國九大公學(xué)之一)任教30年，1937年升遷為皇家音樂學(xué)院院長.戴森的母親雅特琪(M.L.Atkey，1880—？)是一名律師，在40歲時生下了姐姐愛麗絲·戴森(A.Dyson，1920—？)，43歲時生下了弗里曼.喬治·戴森作為一名音樂家，卻對科學(xué)很感興趣，因而收藏了許多科學(xué)書籍，這使得弗里曼從小就與科學(xué)結(jié)緣.

1936年，13歲的戴森進(jìn)入父親執(zhí)教的溫徹斯特學(xué)院學(xué)習(xí).溫徹斯特學(xué)院的教師不會逼迫有天賦的學(xué)生提前學(xué)習(xí)，他們認(rèn)為學(xué)生自學(xué)的效果反而更好.不過學(xué)院有一套成熟而有趣的評獎體系：每年舉行三次競賽，優(yōu)勝者可以獲得30先令(英國舊輔幣單位，合1/20英鎊，于1971年貨幣改革時廢除)，但必須在學(xué)院的書店花掉.聰明的戴森憑借在學(xué)院競賽中的優(yōu)異表現(xiàn)而擁有了自己的藏書，在溫徹斯特的短短幾年，他一共贏得了19本書，其中包括哈代(G.H.Hardy，1877—1947，英國數(shù)學(xué)家、分析學(xué)家，英國分析學(xué)派創(chuàng)建者)與賴特(E.M.Wright，1906—2005，英國數(shù)學(xué)家)合著的《數(shù)論導(dǎo)引》.14歲的戴森試圖逐一證明全書的400多個定理，這本書激發(fā)了戴森對數(shù)論的濃厚興趣，哈代即是日后戴森的數(shù)學(xué)老師，他對戴森一生深遠(yuǎn)的影響便由此而起.戴森用英國女作家內(nèi)斯比特(E.Nesbit，1858—1924)的“魔幻城堡”來形容自己在溫徹斯特的少年時光，并將其作為自傳《宇宙波瀾》的開篇，文中戴森深情回憶了他的母親雅特琪幼年時對他的陪伴與教導(dǎo).我想正是雅特琪無私、睿智而溫暖的母愛把家的觀念牢牢印刻在戴森的心中.

1.2 劍橋

1941年，戴森從溫徹斯特學(xué)院畢業(yè)，進(jìn)入劍橋大學(xué)(University of Cambridge)學(xué)習(xí).時值第二次世界大戰(zhàn)期間，處于戰(zhàn)時狀態(tài)的英國高校會安排盡可能短的課程以使學(xué)生完成學(xué)業(yè)投入戰(zhàn)爭，戴森在劍橋只進(jìn)行了兩年的學(xué)習(xí).當(dāng)時的劍橋只剩下年長的教授，物理系有大名鼎鼎的狄拉克(P.A.M.Dirac，1902—1984)、數(shù)學(xué)系則有哈代.哈代將數(shù)學(xué)作為成熟而優(yōu)美的藝術(shù)品展示給學(xué)生的教學(xué)風(fēng)格讓戴森受益匪淺.此外，李特爾伍德(J.E.Littlewood，1885—1977)將數(shù)學(xué)作為智力拼搏的過程展示給學(xué)生的教學(xué)風(fēng)格也讓戴森非常喜歡；俄國數(shù)學(xué)家伯西柯維奇(A.S.Besicovitch，1891—1970)建筑式的風(fēng)格對戴森的思維方式產(chǎn)生了深刻的影響：伯西柯維奇依照層次分明的計劃從簡單的數(shù)學(xué)元素中構(gòu)造出微妙的建筑結(jié)構(gòu)，當(dāng)建筑物完成時，整個結(jié)構(gòu)總能引出意想不到的結(jié)論.

1943年，戴森離開劍橋投身戰(zhàn)爭，這一年他不到20歲.戴森成為英國皇家空軍轟炸機(jī)司令部(Royal Air Force Bomber Command)的一名平民科學(xué)家，他隸屬于一個叫做運籌部門的分支機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)向總司令提供科學(xué)建議.在那里，戴森完成了一項非常重要的統(tǒng)計研究.當(dāng)時司令部的信條是飛行員會隨著經(jīng)驗的增長而增加在任務(wù)中生還的可能性，這一信條有利于飛行員的訓(xùn)練、信心以及士氣.戴森用更好的統(tǒng)計方法和更新的數(shù)據(jù)重復(fù)進(jìn)行了統(tǒng)計研究并得到結(jié)論：有經(jīng)驗的飛行員的技術(shù)和獻(xiàn)身精神的效果在統(tǒng)計上是不可察覺的，無論是有經(jīng)驗的還是沒有經(jīng)驗的飛行員，都被無差別地?fù)袈淞讼聛?！?dāng)時，老轟炸機(jī)最大的問題在于它承載了過多的彈藥和人員使它太慢太重，因而容易被擊落，這在空氣動力學(xué)上是槽糕的設(shè)計.而當(dāng)時轟炸機(jī)大多在夜間進(jìn)行空襲，夜色中并不需要機(jī)槍手為戰(zhàn)機(jī)提供保護(hù).于是戴森和他的同伴們提出了一個可以降低損失率的方法：拆掉轟炸機(jī)上的兩個槍座、配備的彈藥以及兩名機(jī)槍手，再用平滑的整流罩堵上洞口，使轟炸機(jī)的時速可以提升50英里，并簡化了操作.[1]在采用了戴森的建議后，轟炸機(jī)的損失率發(fā)生了明顯的降低.戴森的建議不僅對戰(zhàn)爭的勝利提供了明顯的幫助，也保護(hù)了更多寶貴的生命.這段經(jīng)歷后來成為戴森生命中寶貴的回憶并對他影響深遠(yuǎn)，后來他多次在各種場合發(fā)表倡導(dǎo)和平的觀念：他在冷戰(zhàn)期間致力于減少核武器試驗，并敦促美國政府創(chuàng)建軍備控制與裁軍署，關(guān)于戰(zhàn)爭與和平、科技倫理等問題也成為戴森后來熱衷探討的話題.

1.3 普林斯頓：“六十年的學(xué)術(shù)家園”

1945年第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束，戴森在劍橋大學(xué)獲得數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位，同時繼續(xù)服役一年.由于很多年輕人在戰(zhàn)爭中喪生，當(dāng)時的英國學(xué)校很不景氣，1946—1947年，戴森成為劍橋大學(xué)三一學(xué)院(Trinity College)的研究員.此時的哈代忍受著戰(zhàn)爭和疾病所帶來的心理和身體上的雙重折磨，雖然心中始終執(zhí)著于純數(shù)學(xué)，卻已無力再去完成什么，戴森傳承了哈代的衣缽.這段時間是戴森在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的黃金年代：他在西格爾猜想(Siegel’s conjecture，數(shù)論問題，廣義黎曼猜想的一種特殊形式)上取得了部分成功，改進(jìn)了西格爾原來的結(jié)果.1947年，戴森萌生了從數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)向物理學(xué)領(lǐng)域的打算，他從劍橋大學(xué)的物理學(xué)家尼古拉斯·克默爾(N.Kemmer，1911—1998，英國核物理學(xué)家，對英國核計劃具有不可或缺的領(lǐng)導(dǎo)作用)處學(xué)習(xí)了量子場論(Quantum Field Theory，簡稱QFT，量子場論是量子力學(xué)、經(jīng)典場論和狹義相對論相結(jié)合的物理理論，它是基本粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的理論框架，后經(jīng)戴森等人發(fā)展為量子電動力學(xué))，然后接受流體力學(xué)專家杰弗里·泰勒(G.I.Taylor，1886—1975)的推薦，于1947年遠(yuǎn)赴美國.1947年9月，戴森在聯(lián)邦獎學(xué)金的資助下進(jìn)入美國康奈爾大學(xué)(Cornell University)師從漢斯·貝特(H.Bethe，1906—2005)教授，與當(dāng)時尚為年輕教員的理查德·費曼(R.P.Feynman，1918—1988)一起工作.第二年，戴森前往普林斯頓高等研究院(Institute for Advanced Study)訪學(xué)，他在那里遇到了待他如父親般的長者、后來被譽為美國氫彈之父的、當(dāng)時的研究院院長奧本海默(J.R.Oppenheimer，1904—1967).這一年，25歲的戴森完成了他在物理學(xué)領(lǐng)域最重要的貢獻(xiàn)：量子電動力學(xué)的重整化.他完成了論文《朝永、施溫格和費曼的輻射理論》(The Radiation Theories of Tomonaga,Schwinger and Feynman，1949年發(fā)表于美國“The Physical Review”雜志)以及《量子電動力學(xué)的S-矩陣》(The S-Matrix in Quantum Electrodynamics，1949年發(fā)表于美國“The Physical Review”雜志)，在數(shù)學(xué)上給出了量子電動力學(xué)重整化的自洽表述，但卻與1965年諾貝爾物理學(xué)獎擦肩而過.1949年，完成學(xué)業(yè)的戴森返回英國，在英國伯明翰大學(xué)擔(dān)任了兩年的研究員，其間他與普林斯頓高等研究院訪問的數(shù)學(xué)家胡貝爾(V.Huber)結(jié)婚，戴森與胡貝爾育有一子一女，后來因為胡貝爾沉迷數(shù)學(xué)無法自拔，置家庭和子女于不顧，戴森選擇與胡貝爾離婚.1951年，康奈爾大學(xué)在戴森沒有博士學(xué)位的情況下破格聘其為物理學(xué)教授，戴森重返美國.1952年戴森當(dāng)選英國皇家學(xué)會會員.

1953年，戴森離開康奈爾大學(xué)前往普林斯頓高等研究院.1957年，由于英國政府拒絕為戴森在美國生的孩子發(fā)護(hù)照，戴森選擇加入美國籍.戴森并不怨恨英國，他在1992年的《引路人》一文中寫道，“我原本是英國人，陰差陽錯加入了美國籍，我同時為兩個國家而驕傲”.加入美國籍后，戴森協(xié)助美國通用原子公司(General Atomic)研發(fā)了TRIGA反應(yīng)堆和ORION宇宙飛船.此后，戴森開始為《科學(xué)美國人》《紐約客》、《紐約書評》等雜志撰寫流行科學(xué)文章，同時間歇性地為武器實驗室、航天局、裁軍局和國防部等政府部門提供咨詢.1958年，戴森與長跑運動員艾米(Imme Jung)結(jié)婚，二人育有4個女兒.1962—1963年，戴森曾擔(dān)任美國科學(xué)家聯(lián)合會主席.1964年，戴森當(dāng)選美國國家科學(xué)院院士.1979年，戴森出版了他的第一本科學(xué)自傳《宇宙波瀾》，這本日后風(fēng)靡世界的科普著作，開啟了戴森人生中嶄新的篇章：科普創(chuàng)作.自80年代起，戴森陸續(xù)創(chuàng)作并出版了《武器與希望》、《生命的起源》、《全方位的無限》、《太陽、基因組與互聯(lián)網(wǎng)》等多本科普作品.

自1953年加入普林斯頓高等研究院，此后40年間戴森一直在普林斯頓任教授.1994年71歲的戴森退休，普林斯頓授予戴森名譽教授頭銜.戴森很享受他在普林斯頓的時光，他在1998年為臺灣地區(qū)媒體進(jìn)行的訪談《戴森：科學(xué)是更接近藝術(shù)而非哲學(xué)》時說，“花時間于研究和寫作，雖然年歲日老，卻可以維持活力”.2020年2月25日，戴森在普林斯頓高等研究院的餐廳中意外跌倒，28日，一代物理學(xué)巨擘戴森不幸逝世，享年96歲.普林斯頓高等研究院在新聞發(fā)布稿中稱，普林斯頓是“戴森六十多年里的學(xué)術(shù)家園”.

2 物理大師

2.1 量子電動力學(xué)奠基人

1949年，戴森在美國《物理評論》雜志第3期和第11期相繼發(fā)表兩篇論文《朝永、施溫格和費曼的輻射理論》以及《量子電動力學(xué)的S-矩陣》.戴森完美地接受了費曼和施溫格(J.Schwinger，1918—1994)各自處理量子電動力學(xué)方法中的優(yōu)點，在了解到日本物理學(xué)家朝永振一郎(Sinitiro Tomonaga，1906—1979)的早期貢獻(xiàn)后予以及時的肯定，完成了影響深遠(yuǎn)的論文《朝永、施溫格和費曼的輻射理論》，在數(shù)學(xué)上給出了量子電動力學(xué)重整化的一個自洽表述；論文《量子電動力學(xué)的S-矩陣》則攻克了高階計算的難題，達(dá)到了此前朝永、施溫格和費曼從未達(dá)到的高度.1965年，朝永、施溫格和費曼憑借在量子電動力學(xué)方面的研究成果以及對粒子物理學(xué)的深遠(yuǎn)影響而分享了當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎.也許是戴森文章的標(biāo)題給人帶來了成果屬于朝永、施溫格和費曼的誤解，陰差陽錯之下，戴森與諾獎擦肩而過，但這并不影響戴森在現(xiàn)代物理學(xué)領(lǐng)域的地位：他與朝永、施溫格和費曼一起被視為量子電動力學(xué)奠基人.諾貝爾獎得主、我國物理學(xué)家楊振寧(Chen Ning Yang，1922—，1964年加入美國國籍，1998年重回清華園任清華大學(xué)教授，2017年加入中國國籍并成為中國科學(xué)院院士)先生曾這樣評價說，“1965年諾貝爾物理學(xué)獎授予朝永、施溫格和費曼時，我就認(rèn)為，諾貝爾委員會沒有同時承認(rèn)戴森的貢獻(xiàn)而鑄成了大錯”.1994年，在普林斯頓大學(xué)出版社出版的著作《QED及其締造者：戴森、費曼、施溫格和朝永》(QED，Quantum Electrodynamics的縮寫，即量子電動力學(xué))中，作者施韋伯(S.S.Schweber，1928—2017)詳細(xì)介紹了戴森的貢獻(xiàn)并給予了高度的評價.巧合的是，戴森姓氏的首字母D在4人中排在最前，又或者作者也許是想突出戴森的貢獻(xiàn)，總之戴森的名字被列在了首位.戴森本人對無緣諾貝爾獎卻并不感到遺憾.他說，“為了獲得諾貝爾獎，必須有長期的注意力，要抓住一些深刻而重要的問題，至少堅持十年，這不是我的風(fēng)格”.

2.2 畢生科研的“戴森博士”

戴森一生發(fā)表論文300余篇，時間跨度超過75年.除了前面提到的兩篇量子電動力學(xué)論文，戴森1956發(fā)表在美國《物理評論》雜志上的《自旋波》論文(General Theory of Spin-Wave Interactions)也堪稱經(jīng)典，這篇后來被引用無數(shù)的文章堪稱物理學(xué)史上的重量級論文之一.戴森稱“自旋波(Spin-Wave)”或許是他一生最重要的貢獻(xiàn).直至晚年，戴森仍在堅持科研工作，在普林斯頓高等研究院網(wǎng)站戴森的個人頁面中，他生平發(fā)表作品的索引文件(更新至2013年5月)長達(dá)28頁，涉及核反應(yīng)堆(Nuclear reactors)、固體物理學(xué)(Solid state physics)、鐵磁學(xué)(Ferromagnetism)、天體物理學(xué)(Astrophysics)以及生物學(xué)(Biology)等領(lǐng)域.事實上，2019年12月18日戴森在英國《自然》雜志上作為第一作者發(fā)表文章《我們時代的書：正在與我們對話的七個經(jīng)典》(Books for our time:seven classics that speak to us now，英國《Nature》雜志)，這是目前能檢索到的戴森發(fā)表的最后的文章，此時的戴森剛剛度過自己96歲的生日，他在生命中最后的歲月仍在堅持自己熱衷的科研.

縱使與諾獎擦肩而過，戴森一生仍榮譽滿身.作為物理學(xué)家，他曾獲得三項重量級獎項：沃爾夫物理學(xué)獎(Wolf Prize in physics，1981年)；恩里科·費米獎(Enrico Fermi Award，1995年)；龐加萊獎(Henri Poincaré Prize，2012年).1981年，戴森獲得第4屆沃爾夫物理學(xué)獎，該獎項由沃爾夫基金會(Wolf Foundation)設(shè)立，旨在獎勵對人類科學(xué)與藝術(shù)文明做出杰出貢獻(xiàn)的人，被視作除諾獎以外物理學(xué)領(lǐng)域最重要的獎項之一.著名華裔物理學(xué)家吳健雄(Chien-shiung Wu，1912—1997，杰出的核物理學(xué)家、實驗物理學(xué)家，1957利用β衰變實驗證明了在弱相互作用中的宇稱不守恒)是首位沃爾夫物理學(xué)獎得主，卻同樣與諾獎無緣.歷屆沃爾夫物理學(xué)獎42位得主中，有15位后來獲得了諾貝爾物理獎、1人獲得諾貝爾化學(xué)獎.1995年，戴森被美國能源部授予費米獎，該獎項是美國政府頒發(fā)的最古老的、最有聲望的科技獎項之一，用來獎勵在核能的開發(fā)、利用或控制方面取得杰出成就者.值得一提的是，費米獎不授予單一成果，而是以候選者終生成就作為評價標(biāo)準(zhǔn).費米(E.Fermi，1901—1954)本人正是首位獲獎?wù)?，歷任獲獎?wù)咧邪ù竺ΧΦ臍W內(nèi)斯特·勞倫斯(E.Lawrence，1901—1957)、漢斯·貝特、奧本海默等人.2012年，戴森獲得龐加萊獎，該獎項是國際數(shù)學(xué)物理協(xié)會頒發(fā)的數(shù)學(xué)物理學(xué)領(lǐng)域最高獎項，獲獎?wù)咂癫怀^30人，華裔數(shù)學(xué)家姚鴻澤(Horng-Tzer Yau，1959—)曾于2002年獲得該獎項.戴森還曾獲得美國物理研究所海因曼獎(Danny Heineman Prize，1965年)、荷蘭皇家學(xué)院洛倫茲獎?wù)?Lorentz Medal，1966年)、倫敦皇家學(xué)會修斯獎(Hughes Medal，1968年)、德國物理學(xué)會普朗克獎?wù)?Max Planck Medal，1969年)、奧本海默紀(jì)念獎(J.Robert Oppenheimer Memorial Prize，1970年)、以色列海法理工學(xué)院哈維獎(Harvey Prize，1977年)、美國物理學(xué)會杰曼特獎(Gemant Award，1988年)等等.雖然從未獲得博士學(xué)位，但戴森被包括普林斯頓大學(xué)、牛津大學(xué)在內(nèi)的全球23所高校授予榮譽博士學(xué)位，他被人尊稱為“戴森博士”.

3 科普達(dá)人

儒勒·凡爾納(J.G.Verne，1828—1905，法國著名作家，被譽為“科幻小說之父”)的《太陽系歷險記》(Hector Servadac，1877年出版)在戴森心中種下了科幻的種子，凡爾納的風(fēng)格激發(fā)了戴森童年的創(chuàng)作.作為物理學(xué)家，戴森25歲時便已成就非凡，而作為科普作家，他的第一部作品(即1979年《宇宙波瀾》，后文將詳細(xì)介紹)發(fā)表于30年后，但戴森說，“其實在成為一名科學(xué)家之前，我很早就是一名作家了”.戴森9歲時就創(chuàng)作了一篇科幻小說，后來這篇文章被收入文集《從愛神到蓋婭》作為開篇.戴森認(rèn)為他作為作家的工作比作為科學(xué)家的工作更重要.自1979年《宇宙波瀾》出版至今，40年間戴森出版了七部科普著作、兩本書評集以及一本演講集：1979年“Disturbing the Universe”(中文譯本《宇宙波瀾》，譯者邱顯正，1998年三聯(lián)書店出版；中文譯本《宇宙波瀾》，譯者王一操、左立華，2015年重慶大學(xué)出版社出版)；1984年“Weapons and Hope”；1986年“Origins of Life”；1988年“Infinite in All Directions”(中文譯本《全方位的無限》，譯者李篤中，1998年三聯(lián)書店出版)；1992年“From Eros to Gaia”；1997年“Imagined Worlds”(中文譯本《想象中的世界》，譯者龐秀成、劉莉，2001年吉林人民出版社出版)；1999年“The Sun,the Genome and the Internet”(中文譯本《太陽、基因組與互聯(lián)網(wǎng)》，譯者覃方明，2000年三聯(lián)書店出版)；2006年“The Scientist as Rebel”(中文譯本《反叛的科學(xué)家》，譯者楊光松，2013年浙江大學(xué)出版社出版)；2007年“A Many-colored Glass:Reflections on the Place of Life in the Universe”(中文譯本《一面多彩的鏡子》，譯者楊光松，2014年浙江大學(xué)出版社出版)；2015年“Dreams of Earth and Sky”(中文譯本《天地之夢》，譯者肖明波、楊光松，2018年浙江大學(xué)出版社出版).

作為科普作家，戴森于1996年被洛克菲勒大學(xué)(Rockefeller University)授予享有“詩人科學(xué)家”美譽的劉易斯·托馬斯獎(Lewis Thomas Prize).在戴森的眾多作品中，《宇宙波瀾》無疑是最負(fù)盛名、流傳最廣的巔峰之作，而《全方位的無限》則因他為紀(jì)念愛因斯坦(A.Einstein，1879—1955)的講座講稿《鳥與青蛙》而為人所熟知.除此之外，戴森的科學(xué)構(gòu)想“戴森球”則是當(dāng)前科幻電影與小說中流行的題材.

3.1 宇宙波瀾：科技與人類前途的自省

戴森曾說，“我的生命始于55歲，因為我在那個年紀(jì)完成了自己的第一部作品”.這部作品便是《宇宙波瀾》.在阿爾弗雷德·斯隆基金會(Alfred P.Sloan Foundation)資助的科學(xué)圖書項目的委托下，1979年，哈珀與羅(Harper and Row)以及紐約與倫敦(New York and London)出版社正式出版了戴森的科學(xué)自傳《宇宙波瀾》.該書分為“英國”“美國”以及“其他”3卷共24章約23萬字，“英國”卷與“美國”卷收錄了戴森50余年的人生回憶，其中穿插記述有諸如哈代、奧本海默以及費曼等數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家的風(fēng)范與成就，也有他在溫徹斯特的摯友——“學(xué)院詩人”弗蘭克(Frank Thompson，于二戰(zhàn)中陣亡)的少年故事.“其他”則探討了包括克隆、外星人、宇宙等前沿話題的研究與爭議，對科技發(fā)展與人類前途進(jìn)行了深刻的省思.該書被評為“改變世界的25本科普書”之一，已被翻譯成包括中文、法語、德語、意大利語、西班牙語、葡萄牙語以及日語在內(nèi)的多種語言版本流傳世界，其中文版更是已有兩個譯本：1998年由三聯(lián)書店出版的邱顯正譯本和2018年由重慶大學(xué)出版社出版的王一操、左立華譯本.2002年，邱顯正的譯本《宇宙波瀾》獲得臺灣地區(qū)吳大猷科普著作獎，該獎項由吳大猷學(xué)術(shù)基金會為紀(jì)念吳大猷(Wu Ta-you，1907—2000，物理學(xué)家、教育家，畢生獻(xiàn)身科學(xué)研究和教育事業(yè)，被譽為“中國物理學(xué)之父”)先生而設(shè)立，是海峽兩岸唯一的科普書籍評選活動，其目的在于選拔優(yōu)秀科普書籍、推廣科學(xué)教育.

3.2 全方位的無限：生命為何如此復(fù)雜

1988年春天，《全方位的無限》由美國哈珀與羅出版社出版，這已是戴森的第四部科普著作.該書分為上、下兩卷共17章，上卷“生命為何如此復(fù)雜”描述宇宙與生命的多樣性進(jìn)而推想人類的終極未來，下卷“核子冬天到又見蝴蝶”結(jié)合當(dāng)時的國際形勢從核武發(fā)展、星球大戰(zhàn)計劃(Strategic Defense Initiative，20世紀(jì)80年代冷戰(zhàn)后期美國開始部署的反彈道導(dǎo)彈軍事戰(zhàn)略計劃)談到人類21世紀(jì)的科技，倡導(dǎo)維護(hù)地球上所有的生命，并把生命拓展向無限的星空.該書出版后，同年立即獲得美國大學(xué)優(yōu)等生榮譽學(xué)會科學(xué)圖書獎(Phi Beta Kappa Award in Science).1998年，該書的中文譯本經(jīng)李篤中翻譯由三聯(lián)書店出版.

由于在數(shù)學(xué)界頗具影響，戴森常被邀請去做講座.2008年12月，戴森原本準(zhǔn)備在美國數(shù)學(xué)學(xué)會(American Mathematical Society)舉辦的愛因斯坦講座(Einstein Lecture，該講座由美國數(shù)學(xué)學(xué)會為紀(jì)念愛因斯坦偉大成就百年而創(chuàng)設(shè)，自2005年開始每年一度)上進(jìn)行題為《鳥與青蛙》(Birds and Frogs)的演講，該講座因為戴森生病而取消.2009年，美國數(shù)學(xué)學(xué)會發(fā)表了戴森的講稿，該講稿的中文譯文在2009年10月的《自然雜志》上發(fā)表.講稿的基本觀點取自《全方位的無限》，但立意更高.戴森將數(shù)學(xué)家比喻為兩類：他最好的朋友們——翱翔于九天之上視野及其寬闊的鳥型數(shù)學(xué)家；以及他自己——生活于泥濘之下專注于細(xì)節(jié)一次只能解決一個問題的青蛙型數(shù)學(xué)家.他說，“數(shù)學(xué)寬廣而深邃，需要鳥和青蛙共同去探索之”.戴森在講稿中回憶了他在普林斯頓的同事楊振寧先生，他稱楊振寧是他深懷崇敬的鳥型科學(xué)家[2].戴森呼吁數(shù)學(xué)家與物理學(xué)家展開對話，共同推進(jìn)科學(xué)研究的進(jìn)展.

3.3 戴森球：暢想星際文明

所謂“戴森球(Dyson Sphere)”，是戴森設(shè)想的一種巨型人造恒星結(jié)構(gòu)，直徑約兩億千米，用來包裹恒星并開采恒星能源，本質(zhì)上是一個利用恒星做動力源的核聚變反應(yīng)堆.1960年，戴森在美國《科學(xué)》雜志發(fā)表論文《搜尋人造恒星紅外輻射源》(Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation，美國《Science》雜志)，戴森在文中首次提出“戴森球”(即人造恒星)的概念，他從能量利用的角度指出這是宇宙生命達(dá)到高等文明的邏輯必然，并建議“在星際無線電通信搜索中加入紅外輻射源的搜索以尋找可能的外星文明”.無論“戴森球”能否實現(xiàn)，天文學(xué)家接受了戴森的想法，利用紅外衛(wèi)星對浩瀚宇宙中的恒星展開光譜觀測以試圖尋找外星文明.

戴森受英國哲學(xué)家、科幻作家奧拉夫·斯塔普爾頓(O.Stapledon，1886—1950)的作品《造星主》(Star Maker)的啟發(fā)而提出“戴森球”的概念.“戴森球”更多被世人所熟知，則可能是因為美國派拉蒙影業(yè)(Paramount Pictures,Inc.)的系列科幻電影巨作《星際迷航》(Star Trek).事實上，戴森本人對《星際迷航》也給予了高度的肯定，他在2003年的一次采訪中說，“想象一群物體偽裝成遙遠(yuǎn)的灰塵，外星人掌握了高科技，把生物圈打造成一個戴森球，最后出現(xiàn)在《星際迷航》中”.自1966年第一部“原初系列”上映至今，《星際迷航》系列已經(jīng)制作了7部電視劇、1部動畫片和13部電影，成為當(dāng)今世界最著名的科幻影視作品，其系列作品票房累計已達(dá)數(shù)十億美元.2016年，由華裔導(dǎo)演林詣彬(Justin Lin，1971—)拍攝的最新作品《星際迷航3：超越星辰》(Star Trek Beyond)一經(jīng)上映便在38個國際市場中斬獲16個票房冠軍.

4 物理教育家

4.1 奧斯特獎

2006年，戴森出版了自己的第一部書評集《反叛的科學(xué)家》，他稱自己是一名“科學(xué)的異教徒”.為人正派的戴森當(dāng)然不是什么異教徒，但作為一名科學(xué)大師，戴森的確特立獨行.早年在康奈爾，貝特與戴森并不是正式的師生關(guān)系，戴森更多通過自學(xué)以及與費曼等人的交流成才，也因此戴森雖然完成了名垂青史的工作卻未獲得博士學(xué)位.當(dāng)戴森第一次前往普林斯頓，奧本海默就看中了這位天才，他一度期望戴森成為下一個尼爾斯·玻爾(N.Bohr，1885—1962)或者愛因斯坦，但戴森志不在此，他在完成了一年的訪學(xué)后返回了家鄉(xiāng)英國.后來，求賢若渴的康奈爾破格授予沒有博士學(xué)位的戴森教授職位，戴森一邊授課一邊指導(dǎo)自己的博士后和研究生做理論計算.他的《高等量子力學(xué)》課程帶領(lǐng)許多年輕人走進(jìn)這個領(lǐng)域，卻因為費米一次偶然地批評而驚醒——當(dāng)戴森自豪地帶著自己與學(xué)生的計算成果前往芝加哥大學(xué)拜訪費米，費米卻平靜地指出他計算方法中的問題.戴森對此心悅誠服，他為自己浪費了學(xué)生兩年的時光而倍感愧疚，這段往事不僅在他心中留下了陰影更讓他做出不再指導(dǎo)研究生的決定.如果故事這樣發(fā)展下去，我想這不僅會是戴森一生的遺憾，更將成為物理學(xué)史上的憾事，奧本海默拯救了一切.他的聘約把戴森帶到了普林斯頓高等研究院，這個陪伴了戴森后半生的學(xué)術(shù)家園.能在這個不被任何教學(xué)任務(wù)、科研經(jīng)費或者贊助商壓力所束縛的“修道院式”的研究機(jī)構(gòu)工作，是戴森一生的幸運.

1991年，美國物理教師協(xié)會(American Association of Physics Teachers，簡稱AAPT)授予戴森奧斯特獎?wù)拢摢務(wù)轮荚诒碚锚剟顚ξ锢斫虒W(xué)具有杰出、廣泛而持久影響的人，是美國物理教師協(xié)會最負(fù)盛名的獎項.歷屆奧斯特獎得主中不乏杰出之輩，包括大名鼎鼎的羅伯特·密立根(R.Millikan，1868—1953)、阿諾德·索末菲(A.Sommerfeld，1868—1951)、漢斯·貝特、理查德·費曼等人.每一位奧斯特獎得主將在AAPT冬季會議上發(fā)表演講致辭，并被授予奧斯特獎?wù)隆@獎證書以及獎金.1991年1月22日，戴森在美國物理教師協(xié)會上發(fā)表了題為《教還是不教》(To teach or not to teach)的奧斯特獎獲獎感言，講稿同年發(fā)表于《美國物理雜志》(American Journal of Physics，1991年)，戴森分別介紹了英國和意大利的科學(xué)教育并談到了美國高等教育中關(guān)于博士學(xué)位的問題，最終回歸到基礎(chǔ)教育與學(xué)校，他為基礎(chǔ)教育提出3個建議：1)給學(xué)校、老師和學(xué)生選擇循序漸進(jìn)的教育或者開放式教育的權(quán)利；2)給圖書館和博物館提供更多的資金；3)給孩子們提供實驗室并讓他們選擇自己喜歡的實驗.戴森說老師真正的使命“是讓所有的孩子都能平等地開始學(xué)習(xí)，然后在適當(dāng)?shù)臅r候給孩子們自由的發(fā)展空間”[3].對那些真正了解戴森的人，你能由衷地感受到戴森的建議皆源于自身經(jīng)歷并發(fā)自內(nèi)心，真實而不空泛.而這些更讓筆者覺得，我們從戴森本人身上能夠感受并學(xué)習(xí)的其實更多，畢竟正如戴森所說，他“已經(jīng)15年沒有教授過真正的物理課程了，已經(jīng)35年沒有承擔(dān)過正式的教學(xué)工作了”.2007年，世界科學(xué)出版公司出版了戴森半個世紀(jì)前的《高等量子力學(xué)》講義——1951年戴森講授高等量子力學(xué)課程時戴維·德貝斯(D.Derbes)抄寫的講義.最終，特立獨行的戴森教授成就了一段沒有博士學(xué)位卻在世界頂級學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)任教的傳奇佳話.

4.2 戴森的家庭教育

戴森說，在他生命中最重要的3件事依次是：家庭、朋友和工作.他最大的貢獻(xiàn)是將六個孩子撫養(yǎng)成人，他的子女在各自的行業(yè)中都取得了成功并組建了家庭，這比他的工作更加重要[4].戴森在普林斯頓高等研究院網(wǎng)站的個人主頁提供有家族成員的信息，里面詳細(xì)介紹了他的6名子女以及一名養(yǎng)女的情況.我想戴森一定非常重視他的家庭并以此為榮，因為高等研究院的其他教授大多未在個人主頁陳列家庭信息，而戴森子女們的成就確實值得他驕傲：戴森的大女兒埃斯特·戴森(E.Dyson)是愛德風(fēng)險投資公司(EDventure Holdings)的主席，并為《紐約時報》撰寫專欄文章.戴森唯一的兒子喬治·戴森(G.Dyson)是技術(shù)史學(xué)家，曾作為高等研究院的訪問者挖掘并整理了研究院的檔案，并收錄在他的《圖靈大教堂：數(shù)字宇宙的起源》一書中.此外，喬治·戴森還著有《皮劃艇》、《機(jī)器中的達(dá)爾文》以及《獵戶座計劃：原子飛船的真實故事》三部作品[5].

5 結(jié)語

這位集科學(xué)才能與人文修養(yǎng)于一身的大師似乎并不給我們?nèi)魏尉嚯x感，他不似那些與他同樣杰出而煊赫的人物那般遙遠(yuǎn)卻不可企及，他身上的種種真實地似乎可以去觸摸、去感受、去學(xué)習(xí).作為數(shù)學(xué)物理大家，戴森無疑具有天才的頭腦和寬廣的視野，否則他不會去暢想遙遠(yuǎn)的星際與未來，但他卻將自己比作污泥之下的青蛙.我想，這種謙虛的態(tài)度才是讓戴森與眾不同的天賦，對細(xì)節(jié)的執(zhí)著引領(lǐng)著戴森走向成功，最終，淡泊名利遵循本心的性格成就了戴森一代傳奇.這些品質(zhì)源于戴森幼年時父母的諄諄教導(dǎo)，戴森不僅將這些銘記于心，更在教子育人時以身作則發(fā)揚光大，這些都啟示著我們，無論是科學(xué)家還是文學(xué)家，又或者一名物理教師，家庭、朋友和工作都是生命中重要的東西，對子女的陪伴、對學(xué)生的教導(dǎo)、與朋友的交流都會給你巨大的收獲.

弗里曼·戴森的傳奇人生走到了盡頭，但他作為物理大師、科普達(dá)人以及物理教育家所完成的成就必將繼續(xù)流傳，不僅是印刻在文章著作瑰麗公式中的天才頭腦，更是流淌于他所養(yǎng)育子女血脈中的人文精神.戴森暢想的星際文明依然遙不可及，但他為人處世的態(tài)度、精神與修養(yǎng)值得我們每個人躬身踐行.