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被同一块石头绊倒好几次的导师和学生,这到底是一块什么样的石头?

这到底是一块什么样的石头?

出生于1905年2月1日的瑞士数学家和物理学家Ernst Stueckelberg被很多业内人士公认为二十世纪最伟大的物理学家之一。他在理论物理学领域的重要贡献包括提出了物质之间的基本相互作用力是通过交换粒子而实现的物理图像,提出了重子数的概念,创建了S矩阵理论以及重正化群理论。尽管如此,Stueckelberg在有生之年不仅没有获得诺贝尔物理学奖,甚至他的一些学术成果直到他在1984年9月4日去世之后很久才被学术界逐渐认可。究其原因,至少可以“归咎”于他行事风格的怪异和喜欢在“小众”期刊上发表论文的癖好。

被同一块石头绊倒好几次的导师和学生,这到底是一块什么样的石头?

说到Stueckelberg的乖癖和怪异,从他的名字长度的演化上就可见一斑。出生于瑞士德语区巴塞尔市的Ernst Carl Gerlach Stueckelberg,随着年龄的增长,他的名字也不断发展壮大。到了1911年,即在6岁的时候,他的全名已经演变成了Baron Ernst Carl Gerlach Stueckleberg von Breidenbach zu Breidenstein und Melsbach。这么疯狂的名字,在全世界有史以来的物理学家中可能都是空前绝后的。更令人百思不得其解的是,名字中充满德语气息的Stueckelberg教授却喜欢用法语在名不见经传的专业期刊上发表学术论文,而这日后竟成了阻碍他名扬天下的“绊脚石”。

Stueckelberg情有独钟的“小众”期刊之一,就是瑞士物理学会主办的官方杂志《瑞士物理学报》(Helvetica Physica Acta)。当年在该期刊发表的研究论文,虽然摘要是英语,但内容却全是法语。一个典型的例子就是Stueckelberg与他的得意门生Andre Petermann在1953年发表于《瑞士物理学报》的论文,其英语标题为“Normalization of constants in the quanta theory”(量子理论中常数的正规化)。这篇关于重正化群理论的开山之作虽然迄今为止已经被引用了510余次,但与次年由美国物理学家Murray Gell-Mann和Francis Low完成并发表在英语期刊《物理评论》(Physical Review)上的同类论文相比,前者的引用率还是比后者少了近800次!因此如今大多数对历史不甚了解的学者,都将创立重正化群理论的荣誉归于Gell-Mann和Low。这显然是不够公平的。

被同一块石头绊倒好几次的导师和学生,这到底是一块什么样的石头?

正是由于心中的愤愤不平,Petermann于1985年在德国物理学会主办的专业杂志《物理期刊C》(Zeitschrift fuer Physik C)上撰文指出:“As a matter of fact, one can notice that all the results of the lengthy paper by Gell-Mann and Low [1] are nothing but trivial consequences of the recognition that subsets of renormalization transformations form a group with associated Lie algebra, a recognition already made [2] more than a year before their publication”(事实上,人们可以注意到,Gell-Mann和Low那篇冗长的论文中的所有结果,都只是认识到重正化变换的子集构成了与李代数相关的群之后的平庸后果,而Stueckelberg和我本人早在他们的工作发表一年多前就已经认识到这一点了)。其中文献[1]和[2]分别指的是Gell-Mann和Low以及Stueckelberg和Petermann上述关于重正化群理论的论文。(编者注:原文未给出参考文献)

令人感到莫名其妙的是,Petermann与自己的导师Stueckelberg竟然被同一块石头绊倒了好几次。他于1922年9月27日出生在瑞士的法语区洛桑市,自然从小就对法语情有独钟,而他的好几篇重要学术论文也是以法语发表的,也同样因此在很大程度上被学界忽视了。除了前面提到的重正化群理论,Petermann的另一篇很受伤的工作就是他曾在1963年提出了一个与夸克模型很相似的关于强子分类的模型,但却在1965年才正式发表出来。

2014年5月,正值学术界大张旗鼓地纪念夸克模型建立50周年之际,欧洲核子研究中心理论部的前主任、西班牙理论物理学家Alvaro de Rujula撰文发问:“究竟是谁发明了夸克?”。他在文章中将Gell-Mann和Richard Feynman的学生George Zweig称为“官方”的夸克之父,并引用了Napoleon Bonaparte(拿破仑)的名言“History is a set of lies agreed upon(历史就是达成共识的谎言)”来质疑他们的相关工作。其实de Rujula主要是在为Petermann打抱不平,原因在于欧洲物理学会主办的《核物理》(Nuclear Physics)期刊曾于1963年12月30日收到了Petermann的投稿,他在文中明确指出:介子是由正反旋量子(spinor)构成的,重子则由至少三个旋量子组成,而且这些新粒子一定携带分数电荷。由此可见,Petermann所猜测的“旋量子”其实就是Gell-Mann所提出的夸克,而后者的论文是在1964年1月4日被欧洲物理学会主办的另一家专业期刊《物理快报》(Physics Letters)编辑部接收的。相比之下,Zweig的论文预印本则是在1964年1月17日才问世。综上所述,Petermann的论文明显要比Gell-Mann和Zweig的论文早出生了几天,但事情的诡异之处在于,他的论文直到1965年3月才被正式发表出来,被拖延了整整1年零3个月!de Rujula因此怀疑,或许是某个“居心叵测”的匿名审稿人故意为难Petermann,使他的论文迟迟无法得以正式发表。可能世人永远无法得知这件事背后的真相,但假如Petermann当初选择用英语而不是法语撰写论文,并将论文投稿到随便哪家英文期刊上,或许他就能成为“官方”而不是“民间”的夸克之父了。

作为Stueckelberg的学生,Petermann的学术生涯竟然也“栽”在了用法语写作和所选择的投稿期刊太过“小众”这两方面,实在令人感到唏嘘和遗憾!另一方面,Petermann的两个重要工作都和Gell-Mann的同类工作较上了劲,而且最终都落在了下风。这不能不说两个人似乎“八字不合”。至少从他们的姓氏可以看出,Petermann与Gell-Mann这两个“mann”之间可能真的暗含某种相克的玄机。感谢周顺老师的有趣讨论和使作者关注到Petermann发表于1985年的论文。

本文经授权转载自微信公众号“中科院高能所”。

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