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炼石铺地-记物理老师贾保成 第三章 从“贾保成定理”到“统一场论”03-04

炼石铺地-记物理老师贾保成

作者:王书义 

    3.舞蹈比赛和数学竟赛

保成的数学底子好,又受到名师的严密逻辑训练。加上自己的刻苦学习,数学成绩一直很好,考试基本上是满分。学校盛传,要进行数学竞赛,这在当时是很隆重的大事。爱好数学的同学都在准备。一时间各种“数学题”满天飞,其实,有些无非是智力测验题,例如:“有三个相同小球,其中一个轻重不合格。现有天平一台,只许称三次,要求把不合格的小球挑出来,并说明它是轻了还是重了。”
在各种测验和预赛里,保成过关斩将,毫无悬念地脱颖而出,数学老师也看好他,推荐他参加北京数学竞赛。获准参加北京市的培训,受到华罗庚、苏步青等数学家的接见。他自己更是信心满满,跃跃欲试。
保成考试成绩一直是全年级一、二名。高二时他常常头疼,被诊断为神经衰弱。班主任老师恩准他可以不交数理化作业。这使他课余时间比较充裕。他成了男二中、女四中(当时北京中学大多为男女分校)联合舞蹈队的“教练”:先去北京舞蹈学校学跳新集体舞,回来教给同学们。同时他也是联合舞蹈队的主要演员。北京当时的几个大舞台,如天桥剧场、北京饭店、国际饭店、中山公园音乐厅等舞台,都曾留下过保成上台表演的舞步足迹。保成还打排球、练跳高。当时流行剪式,他能跳1.55米,比鼻子尖儿还高。

 保成会玩也会学习,长期不交作业、活跃的文体活动并没有影响他的成绩。头疼的病因也找到了,不是神经衰弱,是鼻窦炎。对症治疗,情况越来越好。
在大家的企盼中,北京舞蹈比赛到来了。男二中女四中联合舞蹈队的参赛节目是新疆舞《手挽手》,保成是四个主要男演员之一。美中不足的是舞蹈比赛与数学竞赛恰恰在同一天举行。撞车了,怎么办?领队老师也很为难,临战易将,兵家所忌。多么希望保成为了集体,能够放弃数学......但对保成......,只好由保成自己决定吧。保成几经斗争,最终“个人服从集体”,放弃了数学竞赛。《手挽手》荣获北京舞蹈比赛一等奖。保成的舞蹈生涯完美收官。
保成后来与参加数学竞赛并拿了名次的几个中学生打过交道,觉得自己不比他们差。他们的参赛成绩反过来增加了保成学好数学的信心。这是后话。行文至此,我联想到了另一个事实。和保成同年考入北京大学数学系的杨乐、张广厚,完成六年学业,进入中科院数学研究所,直接师从数学家庄圻泰、世界著名数学大家熊庆来、华罗庚,终于在数学领域做出伟大贡献,以“杨张定理”在世界数学史上,刻下中国人的名字。如果保成参赛,根据他的天赋、刻苦、成绩,有理由相信,他会取得好名次,将有机会直接师从熊庆来、华罗庚等大师,说不定真会有一个《贾保成定理》呢。唉!
4.“统一场论”——物理老师讲故事
保成数学好,物理也好。数学和物理本就是一对孪生兄弟。数学和物理的关系简单地说,就是数学的抽象性和物理现实性的关系。物理学的发展不断给数学提供现实模型和新的课题;数学的发展又为物理学提供描述现实的重要工具和思维手段。
保成的物理天分被杨林老师发现、器重并决心重点培养。
一天,杨老师把保成叫到物理实验室,促膝长谈。谈学习、谈生活、谈志趣、谈理想、谈人生。他谈到,数学是思维科学,物理是实验科学。定理是演绎逻辑的产物,定律是观察实验总结归纳出来的。所以学习物理或者将来研究物理,都必须重视实验。他把保成介绍给实验室老师,告诉保成今后可以任意出入实验室,可以在里边学习,可以使用任何仪器做实验,都会受到实验室老师的特别关照。
他给保成说,法拉第发现并研究了电磁感应,而麦克斯韦用一组偏微分方程对电磁场作了全面、系统、严密的论述,完成了经典电磁理论;第谷几十年观测,积累了精确的、其量惊人的浩繁天文数据,开普勒运用数学的理性思维从这些数据得出了行星运动三定律而毕其功;为了准确表达一些物理量,如瞬时速度、瞬时电流、瞬时电动势等,需要研究函数变化率,数学中的导数概念便呼之欲出。牛顿抽象出了导数概念,创立了微积分。反过来微积分学的成果又可以简捷、准确、深刻地定义物理量和表述物理定律。科学史上,许多伟大的物理学家,往往也是著名的大数学家,如牛顿、高斯、开普勒、麦克斯韦等等。所以,现代物理理论的建立,离不开高度抽象的数学。一个学科数学化程度的高低是该学科成熟程度的标志。
保成对数学和物理从爱好,上升到更理性的认识,也更加痴迷。
1955418,伟大的物理学家爱因斯坦逝世了,却给世界留下了一个他为之奋斗多年未能解决的物理课题——统一场论。
杨老师给保成讲了爱因斯坦的故事。
爱因斯坦以在常人眼中近乎狂妄的态度,天才地根据洛伦兹变换,推出了狭义相对论原理,又花多年功夫,根据黎曼几何推出了广义相对论原理,为我们解释了经典力学所不能解释的很多东西。这个在物理直觉的基础上,运用纯数学方法推出来的概念终于被物理界确认。爱因斯坦抑制不住内心的激动,热血沸腾:既然万有引力可以用纯数学的方式推出一个“万能公式”,那么,电磁场呢,其它场呢,是不是也可以用一个统一的“世界方程”来描述它们,并且这个方程也是用纯数学推导出来的呢?于是,爱因斯坦在相对论之后,紧接着提出“统一场论”,野心勃勃地想推出这个“世界方程”。但直到去世,也没有成功,带着遗憾离开了这个世界,据说没有成功的原因是爱因斯坦的数学功力不足!爱因斯坦给世界留下了一个他没有解决的物理课题——统一场论。

数学,数学!现代理论物理的一个高难课题统一场论需要你!
“你数学底子好,好好努力,争取将来把统一场论拿下来。”杨林老师用充满期待的眼神望着保成。
保成热血沸腾,暗下决心。默默地郑重地点点头。
杨林老师之于贾保成,犹如沈元老师之于陈景润。沈元老师是向大家介绍哥德巴赫猜想,鼓励大家去摘取数学皇冠上的这颗明珠,而杨林老师则是单独找保成谈心,讲爱因斯坦的故事,期望他能攀登“统一场论”的高峰。
如果说,“贾保成定理”像一座海市蜃楼,在招引着保成前行,那么,统一场论则脱去虚幻色彩,是坐落在现代物理理论大厦之上高耸云端的玉宇琼楼。
统一场论,这一宏伟、高远却又具体、可望到达的目标,深深地扎根在保成心里,改变了他的学习心态,他不再盯住分数,而是要追求真知。高考第一志愿也明确地确定为北京大学物理系物理专业。
保成填报高考志愿时,不知天高地厚,只填报三个志愿:1.北大物理系,2.清华电机系,3.哈工大机械系。这是当时最难考取的三个专业。其余一律空白。班主任王楠屏老师叫他多填几个志愿,以增加保险系数,他拒绝了。校长蔡公期劝他不要报北大物理系,说:“有些事情你不清楚,你家政治条件不好,北大不可能录取你,千万不要报北大!”保成不知道“出身”有多重要,蔡校长的好意也被他拒绝了。
男二中是北京名列前茅的中学,高考不久,同学们的通知书都陆续收到。只有保成没有,他沉不住气了,像热锅上的蚂蚁,坐不住,站不稳,整天打乒乓球。突然,传达室喊:“贾保成,北大通知书!”保成抑制住激动,双手哆嗦着拆开信封,一看,果然是“北京大学物理系物理专业”! “学号5602069”!
事后听说,高考志愿审核表上明确填写“不宜录取”的规定,是从1958年开始的,1956年还没有绝对化,保成高考成绩特别优秀,算是破例吧。(笔者自己政治条件远比保成好,1959年报考北大数学力学系,而被拒于门外。这时政审已无弹性空间。)
1956年夏,保成进入北大时,姐姐已在国家计量局上班,每月供给保成20元生活费,当时中学生的伙食标准是每月8元,大学生助学金每月12.5元。保成温饱无虞,剩余的钱都用来买书了。

敬请期待后续:

第四章  圆梦  梦断 01-02

 1. “一塔湖图”留身影  春风得意马蹄疾

 2. 鸣放掀起新思潮 天象示警浑不知


作者简介:王书义老师,社旗一高退休教师。现居郑州。
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