【文摘】层子模型前后(2)--关洪. 登于中科院科学史研究所主页 [ 衲子 ] 于:2006-05-01 04:30:16
   三   声称以马克思主义哲学指导物理学研究的一个不成功的案例
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    1960年，四位国内知名的理论物理学家朱洪元，周光召，汪容，何祚庥发表了一篇文章《现代基本粒子理论的新发展以及其中存在的一些哲学问题》。[11]这篇文章开头就说，“近年来，在基本粒子理论方面有较大的进展……”，声称要“以马克思主义哲学为指导，正确地评价这些重要的发现。并加以哲学上的总结……进一步探索研究基本粒子 [理论研究] 的道路。”

    在这篇文章里，多处展开了对于“形而上学对基本粒子的看法”和“物理唯心主义”的哲学批判。我们对于这些言论暂时不作评论，只集中注意在文章后面提出的“我们是辩证唯物主义者”，“从这个观点出发”不同意把“今天所有的工作都要集中到统一理论上去”这一论断，以及他们对于“今天基本粒子理论研究的主流”，“主要包括三方面的工作。首先，是以‘色散关系’为代表的研究方向。……其次，是基本粒子对称性的研究。……第三，是弱相互作用的研究”的主张。他们这篇文章最后说，这一结论表示，“有了‘实践的需要’作为指南针，就不会迷失方向。”

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   值得注意的是，这篇文章的作者中的两位头一年发表的一篇文章 [12]在题为“唯心主义的泛滥”的一节里极力反对“片面地夸大色散关系的作用”，并且批评“国内也有人盲目地追随西方物理学家，在累惹极点这一假设在实验上被否定之后，还大力去研究累惹极点。”我们对他们观点转变之快表示惊讶，亦对他们轻易否定雷其极点（即累惹极点）感到惋惜。

   事情的发展与文献[11]的指导意见相反，就在第二年即1961年1月里，盖尔曼和尼耶曼两人独立地写出了称为“八重法”或者“么正对称性”的新方案，在他们不以为然的“统一理论”的方向上迈出了重要的一步。接着，从粒子内部对称性研究的突破，到1964年初夸克模型的提出，以及规范场论的发展，只用了七八年的时间，就建立了弱电统一模型，取得了基本粒子理论中里程碑式的进展。那么，到底是谁“迷失方向”，就再也清楚不过了。

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    四 层子模型之前

   北京大学物理系基本粒子理论组的领头人是胡宁先生。...

... 应当说，胡宁及时把研究工作的主攻方向转移到基本粒子对称性和内部结构上来，凭的不是哪一派哲学思想的指引，而是他作为一位成熟的理论物理学家的直觉，也可以说是灵感。这样的直觉，是从多年的学术生涯和研究经验的基础上培养出来的，正如文学家的灵感亦是在多年的写作生涯和生活体验的基础上产生的一样，都不可以归之于唯心主义。


    五 层子模型的准备工作

...我们不必怀疑，何祚庥或者还有其他一些物理学家，的确是在毛泽东谈话的指引之下，才把研究的主攻方向转移到基本粒子对称性和内部结构上来的。然而，我们上面已经讲清楚，北京大学的物理学家们在那之前两三年就实现了这一转移，并且已经在这个方向上取得了累累硕果。此外，何祚庥这篇文章里的好些有关叙述是不符合事实的。
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  文献[11]里面的确有那几句话，但何祚庥上述“断章取义”和“避重就轻”的引述，同文献[11]的原文的意思相距甚远。...何祚庥在文献[24]里避而不谈的这个主要结论明显是一种错误的估计。无论如何，色散关系同包括层子模型在内的后来进展几乎没有什么关系，乃是一件铁的事实。


   六 关于层子模型

   本文要谈的主要不是层子模型的技术性细节，而是它的哲学背景。因此，我们在这里只是引用两篇评论中的有关陈述来说明层子模型的要点。

   ...也告诫人们，信仰和哲学不可以代替物理和物理思想，繁荣学术必须真正实现‘百家争鸣，百花齐放’。

   最后，我们想一般地谈谈唯物主义或者别的派别的哲学思想对科学学说所起的作用。是不是运用唯物论的哲学思想就一定能够建立正确的学说或者找到合适的研究方向呢？答案是不能肯定。在历史上曾经出现过化学里的“燃素”说和物理里的“热质”说，分别把“火”和“热”当成可以流动的物质。“燃素”说和“热质”说无疑是按照唯物论的思路上提出来的，但结果却是不正确的。所以，以唯物论为指导并不能保证科学研究的路线或者结果一定是正确的。当然，不仅唯物论是这样，其他的哲学派别也是如此。这是因为，哲学本来就不是拿来这样用的。

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   坂田昌一一贯自觉地以辩证唯物主义来指导他的研究，提出应当“把形的逻辑深化为物的逻辑”或者“把形的逻辑发展为物的逻辑”。[30]这一原则具体体现在把SU(3)群的三维基础表示（形的逻辑）对应于由三种“基础粒子”－质子p、中子n和奇异重子 L 组成的三重态（物的逻辑）。事实证明，他这一步走错了，因而限制了坂田模型的进一步发展。我们认为，这里的问题在于坂田过分地依赖他的哲学思想，一定要把已经发现的物质粒子填充数学上的三维表示，而没有像盖尔曼那样，敢于设想三种那时候还没有发现，而且将来也很可能不能够单独发现的夸克作为组成强子的基础粒子。
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   那么，层子模型是不是存在着类似的问题呢？层子模型的一些研究者是不是过分依赖“物质无限可分”的哲学思想，眼光过于集中在层子或者夸克的波函数这个至今未能解决的难题上呢？不过，与坂田模型不同的是，除了层子是夸克的另一种说法之外，层子模型并没有给今天的物理学留下什么有积极意义的东西。也许这场探索会对将来的研究给予有价值的启示吧，有谁知道呢？我们觉得，这依然是一个值得回顾和反思的问题。

   总之，科学家在学术见解上有不同的意见是很正常的，这些问题应该通过平等和友好的自由讨论以及科学研究的实践来解决。不能够自以为是正确的化身，动不动就把唯心主义的帽子扣到同行科学家的头上。这不仅是一个历史上的教训，也是一个有重要现实意义的问题。

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部份参考文献
[3]    何祚庥，苏联科学界批判量子力学中的唯心主义观点，人民日报1952年5月21日第3版
[9]    转引自：何祚庥，三大论战－现代物理学研究中的哲学问题，北京：北京师范大学出版社，2000，213页量子复合场论的哲学思考，北京：北京师范大学出版社，1997
[11]   朱洪元，周光召，汪容，何祚庥，现代基本粒子理论的新发展以及其中存在的一些哲学问题，自然辩证法研究通讯》1960年第2期65－68
[12]   转引自：朱洪元论文选集，爱宝隆图文制作，2002，248页
[24]   据文献[11]，314－320页；何祚庥，量子复合场论的哲学思考，北京：北京师范大学出版社，1997，224－233页的版本略有删减.