我在科大开了一门《诺贝尔学》课以后

科大瞬间 (2026-02-05 19:52:44) 评论 (0)
我在科大开了一门《诺贝尔学》课以后


李福利 5802

 

最近校友们提及物理学家的世界排名,涉及不少诺贝尔奖获得者对人类的贡献,这勾起我对两件事的回忆:一是我在科大开设过《诺贝尔学》课;二是我之后提出“光子红移说”挑战宇宙大爆炸和宇宙膨胀的理论,却放弃了在几位诺贝尔奖获得者同时到场的超小型会议上做報告的机会。

 

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一、我开设的《诺贝尔学》课程

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在中国科大最宽松自由的八十年代那几年,我为学生们开过一门选修课,我自己起的课程名称叫《诺贝尔学》。当时有不同系的学生听课,鼓噪一时。

 

当时科大特宽松,我提出开《诺贝尔学》这门课,课程名称是临时起的,更沒有教学大纲,一句话,半开玩笑,没想到学校就同意开课了。高兴的是,听课的同学很活跃、很兴奋。

 

后来,我整理出讲稿,本想印出来把这个门课延续下去,我曾设想过,把预测每个新年度诺贝尔获奬者作为唯一考试题目,并由不同系的学生在课堂上讲解当年获诺贝尔奨的工作。这个设想还没落实,就在1996年急忙离开科大。我离开科大后,本应想法在科大把《诺贝尔学》这门课继续下去,这事挺遗憾的。

 

我当时急忙离开科大回北京,是因为孩子升大学的事。到我办好调离科大的手续到北京报到时,彔取工作已开始,而我孩子的档案还一直在我手里。那时,北京轻工学院(或商学院)的书记和校长是科大校友,他们在招生彔取现场,叫我把孩子档案交他们即可。同时,首都师大答应我孩子可在首都师大任选专业,也可让我孩子进首都医科大学。他们想“引进”我争取物理学的博士点。但直到北京高校招生的录取工作结束,我孩子的档案还在我手里。听说是学校有特殊政策,有招生“机动名额”,这算是“走后门”的意思,是为了“引进人才”的特殊政策。可见北京的高校为了从科大“挖人”之心诚心切,我也因此而“动心”了。

 

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二、”等效电子黑洞“与计算电子的半径

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回到1980年4月,我乘火車,从北京出发,过莫斯科,到伦敦,进帝国理工学院做公费访问学者。

 

我到帝国理工学院之后,很快把在中国科大完成的两篇论文寄出并发表出来。两篇论文都是发表在意大利出版的一个杂志。杂志的名称是意大利文,好像是Nuvo Cimento意大利物理学会出版的一本物理学期刊。

 

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我发表的这两篇论文,都很短,却很浪漫,好玩。一篇论文是计算电子半径;另一篇论文是计算光子静止质量并挑战宇宙大爆炸理论。我这两篇论文都是中国科大特殊学术生态时期的产物,那时我一度想继续这样的研究,放弃激光物理,也放弃出国。然而,钱临照老师劝我先出国。

 

我是怎样计算电子半径的呢?写到此处,耳边又响起了我在科大校园听到的大喇叭广播声。一天早晨,我走到校图书舘。突然听到大喇叭广播说,丁肇中测量出电子半径约是10的负15次方厘米。我突发奇想,要计算电子半径,与丁肇中的实验测量结果比较。

 

1980年,科大像一个刚进入青春期的孩子,太激动,太自由,太好玩了,学术气氛异常活跃。你即使用“宇宙语”讲“疯话”,也沒人笑话你,还可能给你“加油”。正是在这种情况下,4系老师讲的4种作用力同时在我大脑里“起作用了”。天体物理的方教授的黑洞更引起我的好奇心。我知道,电磁作用常数是引力常数的10的几十次方倍。电子是参与电磁作用的。我把电子质量乘上电磁作用常数比上引力作用常数的倍数,这样把电子看成等效于一个质量很大的“黑洞”,我叫它“等效电子黑洞”。我把这个“等效电子黑洞”的质量,代入黑洞的史瓦兹半径公式。这样计算出的电子“史瓦兹半径”,正好是10的负15次方厘米。这与丁肇中实验测量的电子半径10的负15次方,惊人的一致。

 

我计算的电子半径论文发表时,就在帝国理工学院物理系。又回到激光理论的研究,真是无巧不成书。当时,诺贝尔獎获得者萨拉姆也是帝国理工物理系的。我碰巧在一个杂志上看到萨拉姆的文章,他用类似的思路,计算出质子半径——他是把质子质量乘上强相互作用常数比上引力作用常数,这样把质子看成一个等效的黑洞,计算出它的史瓦兹半径,恰巧是10的负12次方厘米。我在国内相对封闭环境下,能产生类似奇想,只有在科大才是可能的。若是那时在北大物理系有此奇想,估计要被北大的权威送进精神病院。

 

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三、错过与几位诺贝尔物理獎获得者见面

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我在1980或1981年发表的另一论文,提出了“光子红移”,并计算了光子的静止质量。

 

我的这一工作,也是受科大4系和天体物理方LZ教授的影响。那时,方教授在科大讲宇宙大爆炸、宇宙膨胀,人人都有耳闻。这也引起我的好奇,但我却产生了“逆反”。

 

讲宇宙大爆炸、宇宙膨胀,都涉及最基本的观测结果,即哈勃红移。哈勃观测到,我们测量到的星体的发光,越是距离我们远的星体,其发的光的波长向长波移动,称为红移。红移公式中有个哈勃常数。对哈勃红移的解释是光学多普勒效应。远离我们运动的星体发的光,因为多普勒效应而向长波方向移动。

 

科大的自由环境,允许我胡思乱想,胡说八道。我当时想,人们对哈勃红移的解释是“错误”的。我的奇思妙想是,远离我们的星体,并不需要远离我们运动,可能是星体没做远离的运动,可能是光的频率随时间在降低。一个光子,时间越长,它的频率就越降低,这样就是时间引起了星体发光的红移。越是远离我们的星体,它发的光到达我们的地球经历的时间就越长,其光谱就向长波方向移动越多。这就是我的浪漫的“光子红移说”。时间引起了哈勃红移,而不是宇宙膨胀引起哈勃红移。

 

我根据以上思路,还在论文中计算出了光子静止质量。

 

综上所述,我这篇论文篇幅不长,却涉及到几个要命的问题,一是用“光子红移说”否定宇宙大爆炸和宇宙膨胀;二是涉及光子静止质量。此外,还可能涉及普朗克常数不是常数。

 

我这篇论文,确实可以让物理学家感到“触及灵魂”。我在帝国理工学院访问期间的一天,收到一封信。来信邀请我去参加一个会议并做報告,记得其中的内容大致如此:一是会议的地点在意大利的科莫湖;二是会议的规模很小,邀请赴会的人很少;三是该会议有几位诺贝尔物理獎得主同时到场,约有7位诺贝尔獎获得者到场;四是邀请我做報告;五是我做報告用多长时间原则上自己决定;六是每个報告者,每分钟时间需交15美元(或15英镑)。

 

我收到这个邀请信时,因为周圍的中国朋友都称我“Manager(经理)”,引起英方怀疑。他们一方面派人单独与我见面叫我看“白光全息”,问我怎么回事;另外,还派一个人到我住的房东家里,与我“聊天”。实际上是考察我的学术能力。但是,我问他的职业时,他一时说不出话来,这引起我的警觉。等他支支吾吾说出他是做顾问时,我一时听不懂英文词“顾问”,他就解释,我还不明白。这样,我连英语的“顾问”一词都不明白,就不够格当“间谍”了吧,因此可能就解除了对我的怀疑。很巧的是,回国多年后,遇到社科院国际政治经济研究所(?)的一个所长,他和几个人曾与我同时在伦敦,让我给他们几个人补习数学。他告诉我,找我补习数学的几个人里,有周总理机要秘书的女儿,还有三人都是国家安全局的。这样看来,大家叫我“Manager”,我那时又住在大使舘教育处,引起英方对我怀疑也不奇怪。这事使我心情不佳,因此分散了我对参加意大利科莫湖会议的注意力。

 

另外,科莫湖的那超小型会议,做報告每分钟要交15美元(或15英镑)。那时国家给我每月约280英镑,但因我吃住在大使馆教育处,钱都在教育处手里,我刚到伦敦不久,没开口向教育处要钱。现在想想,教育处应该会很高兴给我支持的。总而言之,我错过了一次很有意思的超小型会议。

 

时间过去40年,我的“光子红移”设想,竟然又被他人复活了。2024年我到美国,看到美国的杂志和媒体在“热炒”这个话题。人们对于宇宙起源于一个没有大小的点的爆炸后开始膨胀的想法不易接受,而“光子疲劳”说要否定宇宙大爆炸和宇宙膨胀。他们说“光子疲劳”导致光子频率降低,即红移。因此,他们的“光子疲劳”说与我的“光子红移”说,完全是一回事。

 

这也是一件趣事。

 

当然,宇宙大爆炸与宇宙膨胀的理论,目前还是难以撼动的。
 
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四、提出夸克星的可能性

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在1979年,我根据夸克有三个新的自由度(即色),还完成了预言夸克星的论文(当时国内把夸克叫层子),并在一个全国会议上交流。
 
同时,我在科大天体物理研究组做了关于夸克星的報告,并与一位来访的德国学者发生激烈争论。方LZ教授当时在美国,听说我讲夸克星并与外国学者激烈争论,他很不理解。但是,后来方教授却在他住处的门口,郑重地对我说,“我们天体物理研究组正需要你这样的人。” 这令我感动。 
 
20年后,大约是1999年,国外有天文台发现了存在夸克星的证据(还不能算发现夸克星)。这时,《中国科学报》(当时可能叫《中国科学时报》)一位记者为此专门采访我,她的采访文章几乎占了一个版面的三分之一,她用的置顶的通栏大标题是“我国学者20年前预言了夸克星的存在”。 
 
在《中国科学时報》的记者采访我之前,为了准备这次采访,我专门回过头去调研外国学者是否提到过夸克星。一个偶然的机会,我看到超弦理论开创者、数学菲尔兹獎获得者威腾(Witten)的消息,他与我同时想到了夸克星。他在Nuclear Physics上发表的文章的附彔里提到在宇宙演化中可能有夸克星。 
 
目前,与夸克星有关的研究,又引起了人们的兴趣。例如,国内出版的《21世纪100个交叉科学难题》里,有两个关于夸克星的难题,只不过用了“奇异星”与“”奇异物质”的名称。这大概是因为量子色动力学与夸克星的想法是有尖锐冲突的。 
 
我有时想,如果我果真在1980年下定决心放弃激光物理,放弃公费出国,不论是在科大研究夸克星还是研究“光子红移”或“光子疲劳”,都是很浪漫有趣的事。
 
说来也怪,我已过85岁,很快就到86岁。离开科大也快30年了,本该静心了。但是,随便什么小事,都会引起我对科大生活的回忆。能在科大学习和工作38年,乃人生大幸!
 
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作者在美国华盛顿DC参加科大校友活动
 

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