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张首晟 “大道至简”

2018-12-25李雨

南方人物周刊 2018年38期
关键词:马约费米子拉纳

李雨

12月1日,著名的美国华裔物理学家、斯坦福大学终身教授张首晟在与抑郁症斗争之后,意外离世,享年55岁。

张首晟是诺贝尔物理学奖得主杨振宁的徒弟,被誉为离诺贝尔奖最近的华人科学家之一,也是近年火热的区块链布道者,他创立的丹华资本于今年11月被美国贸易代表办公室更新的《301調查报告》点名。他的突然离世让大众产生了许多猜疑,目前各种猜测都被其家人一一否认。我们在尊重逝者的前提下回顾张首晟的一生,发现这不仅仅是一个科学家的故事。

1963年,张首晟生于上海,在“文革”中度过童年。上学时,他读学校的课本,回到家里,他就扎进阁楼的书堆里,读《西方哲学史》。

1976年,父亲给13岁的张首晟买了一套高中自学教科书让他自学。翌年,中国高考制度恢复。1978年,张首晟考上复旦大学物理系。当年全国的大学录取率为4.7%,是至今为止最低的一届。16岁,张首晟被公派至德国柏林大学学习,他花了三年时间修完了五年的课程,后考进美国纽约州立大学石溪分校攻读物理学博士,师从杨振宁。毕业后,他去了IBM做高级研究员,并受到时任斯坦福大学物理系主任、美国第12任能源部部长朱棣文的赏识。1993年,他去斯坦福大学任教。

不同于一般科学家,张首晟会在社交平台上分享他的个人生活,比如和妻子看月全食,和女儿骑行;也会在《湖南卫视》的综艺节目上由浅入深地讲解“天使粒子”。与张首晟相识多年的中国科学院物理所研究员丁洪评价:“他不呆板,也不木讷,看上去像是个明星;他非常能言善辩;也很有鼓动性。总的来说,他是一个很有魅力的人。”

几年后,张首晟被聘为斯坦福的终身教授,三十多岁的他成了斯坦福最年轻的终身教授之一。

在科学领域,张首晟有很多成就。其中最重要的要数“量子自旋霍尔效应”和“拓扑绝缘体”,这两个开创性研究让他获得了包括欧洲物理奖、美国物理学会巴克莱奖在内的许多界内重要奖项。

对于科学这一神秘的领域,张首晟曾说,科学常常诞生于极其平凡且普通的道理之中。过去,物理界坚信世界上所有粒子都有反粒子,1937年,意大利物理学家埃托雷·马约拉纳预言自然界可能存在一类特殊粒子,它们的反粒子就是自身,这种正反同体的粒子被称为马约拉纳费米子,但这种粒子一直未被发现。2017年,张首晟团队发现了这一粒子,并将之命名为“天使粒子”,这或将开启基础物理界的一个新时代。

关于这个科学界探索了80年的谜团,他这样阐述发现过程:“从2010年起,我们理论小组就做了一个大胆的预言,马约拉纳费米子有粒子,但没有反粒子,马约拉纳费米子是通常粒子的一半,应该存在于粒子0.5的地方。”在此理论基础上,实验小组在粒子0.5的地方发现了台阶,证实了马约拉纳费米子的存在。

走出实验室,张首晟是丹华资本的联合创始人。在投资方面,他一直用第一性原理(first principle)指导投资,“所谓第一性原理,是物理、化学等科学领域最基本的原理,关于宇宙运转和人类社会发展的本质法则。”

按照这一原理,简单(simplicity)和普适(universality)成了他风投的标准。遇到那些以调查数据来证明项目的CEO,他会要求对方关掉PPT,走到黑板前,抛开第三方调研数据,凭借个人对项目、行业和产业的理解,估算市场等关键数据的数量级,展示自己的逻辑。

在斯坦福大学,张首晟开过一门课——信封背面的科学。课上他提出一个问题:“假如世界末日到了,诺亚方舟上只能带一对动物和一个信封,信封背后可以总结所有人类知识,你会写什么?”张首晟在一系列西方人留下的思想之后,写下一个中国千年文明留下的思想——大道至简。

无论是“科学常诞生于平凡的道理中”,还是“第一性原理”,两者恰好都可以理解为大道至简这一哲学思想。

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