作者：|武子
資料來源：新原則研究所。
1958年，弗裡曼·戴森（Freeman Dyson）忙于幫助設計TRIGA反應堆和獵戶座項目，在之前的幾個月裡，他與加州大學伯克利分校的另一位着名實體學家查爾斯·基特爾（Charles Kittel）一起研究凝聚态物質。
同年春天，菲利普·安德森接到伯克利的電話，說："這裡有一筆錢，弗裡曼·戴森（Freeman Dyson）在幾年前的夏天用過它，但今年他正在設計反應堆，你有興趣來這裡嗎？"安德森很驚訝，但很快就同意了。今年夏天在伯克利，安德森寫了他學術生涯中最重要的論文之一。
戴森和安德森在實體學上都是可憐的，他們似乎沒有太多的交集，但生命的軌迹卻隐約交織在一起。兩人出生于1923年12月，就在他們生日前後兩天，于2020年初去世。他們都在美國和英國文化之間旅行，為理論實體學做出了開創性的貢獻。直到第一次能源危機，他們才在美國實體學會的能源研讨會上相遇。
在童年和青春期，安德森和戴森的人生軌迹非常相似。他們一直是榮譽學生，從英國和美國的頂尖高中到世界頂尖大學，他們也表現出非凡的才華和對數學和實體的興趣。兩個少年就像兩條平行線，在大西洋兩岸長大。
1923年12月13日，伊利諾伊大學植物病理學教授哈裡·沃倫·安德森（Harry Warren Anderson）的家人迎來了新的生活，他們給孩子取名菲利普。這是一個學術家庭，雖然菲利普的祖父是農民，但他的父親和叔叔成為教授。菲利普的祖父是數學教授，叔叔是英語教授。用菲利普自己的話說，這是一個"中西部穩定但貧窮的學者家庭"。
兩天後，1923年12月15日，弗裡曼·戴森出生在大洋彼岸的英國克羅松。弗裡曼的父親喬治·戴森（George Dyson）是一位著名的英國音樂家和作曲家，後來被維多利亞勳爵封為爵士。
菲利普·安德森（Philip Anderson）一直住在伊利諾伊州，直到17歲。他曾經回憶說，他的父母有一群熱愛大自然的朋友，經常一起出去，特别是在星期六。他童年最快樂的時光是遠足，野餐和在篝火旁唱歌。這個群體中有一些實體學家。他們發現菲利普對實體學表現出了興趣，并鼓勵他進入實體學領域。
小時候，弗裡曼可能更喜歡"想象中的冒險"。在戴森家族的家庭檔案中，有一部未完成的小說是弗裡曼8歲時開始寫的，講述了一次月球探險隊觀察即将到來的小行星撞擊的故事。他從小就喜歡閱讀和計算，儒勒·凡爾納的書一直在他的閱讀清單上，其中還包含了在科學和寫作方面表現出色的實體學家的作品。
1940年，16歲的安德森獲得了美國頂尖大學高中頒發的全額國家獎學金進入哈佛大學。他在第一學期選修了許多課程，很快就發現自己在數學和實體方面更加自在。1941年，弗裡曼·戴森從英國溫徹斯特學院進入劍橋大學，主修數學。
它恰逢第二次世界大戰的爆發。在戰争期間，這兩個年輕人也有類似的經曆。1943年，安德森前往海軍研究實驗室進行天線研究。戴森同樣離開校園，加入英國皇家空軍轟炸機司令部，成為一名平民科學家。他利用數學知識來計劃更有效的轟炸行動。然而，這段經曆也給他帶來了内心的譴責，戴森在後來的一次采訪中說，他正在"計算如何以最經濟的方式殺人"。
1945年，席卷全人類的人為災難終于結束了。戰争結束後，兩個年輕人回到了甯靜祥和的校園。安德森留在哈佛大學開始他的博士研究。在戰争期間開始的核裂變的一些理論前沿引起了戴森的興趣，在三一學院學習了兩年後，他于1947年作為數學大學生去了大洋彼岸的康奈爾大學。
此時，他們人生的軌迹開始越來越近。在這裡，有必要提到另一位著名的理論實體學家朱利安·施溫格（Julian Schwinger）。
當時，施魏因斯泰格爾剛剛離開普渡大學，前往哈佛大學任教。在攻讀博士學位期間，安德森選擇了他以前認識的約翰·範·弗萊克（John van Vleck）作為他的導師，而不是已經成為"學術明星"的施韋因斯泰格（Schweinsteig）。安德森後來回憶說，這是一個"明智"的選擇，因為施韋因斯泰格"在辦公室門口排起了長隊"，而已經熟悉的範弗勒裡有更多的時間和精力來關注安德森。
但安德森仍然有機會選修施韋因斯泰格的一些進階課程，他發現他在施魏因斯泰格的課堂上學到的現代量子場論的複雜數學技術，在rfq頻率譜線傳播的新實驗問題中非常有用。
1947年，剛到康奈爾大學的戴森夫婦就是漢斯·貝特（Hans Bethe）。曼哈頓計劃的上司者之一貝特與理查德·費曼（Richard Feynman）一起提出了計算核彈效率的貝蒂-費曼公式。但對于戴森來說，真正"改變生活"的事情仍然是關于Schweinsteig和量子電動力學（QED）。
費曼是康奈爾大學（Cornell University）一位年輕而有前途的教授，他發明了一種描述電子和光子（以及電子的反粒子，正分子）行為的新方法。但此時，Schweinsteig和另一位實體學家Sin-Itiro Tomonaga自己提出了一種不同的方法。每種方法似乎都符合量子力學和狹義相對論的嚴峻考驗。這些都是高度個人化的"學者"，甚至可以說是曆史上最聰明的頭腦，了解這種前沿研究并不容易。是以問題是 - 誰是對的？
當時20多歲的戴森對這些理論特别感興趣。1948年春天，他和費曼踏上了傳奇的公路旅行。在研究了費曼的理論幾個月後，他又在安娜堡花了六個星期聽施魏因斯泰格的想法。在與這些"最強的大腦"交流後，在前往普林斯頓高等研究院的灰狗巴士上，他"曝光"了，終于明白這兩種理論在數學上是等價的！換句話說，他們隻是以不同的方式說同樣的事情，最終的答案是描述光和物質如何互相作用的AQED。費曼稱QED為"實體學的寶藏，我們最自豪的财産"。
戴森将費曼圖變成了數學語言。
1949年，26歲的戴森以三個人的名義，在《實體學雜志》上發表了一篇詳細的支援論文《托莫納加、施溫格和費曼的輻射理論》，成為現代實體學史上的裡程碑之一。實體學中的這個核心問題被戴森與數學解完美地統一起來。而他所謂的"光之光"，其實是紮實的數學技能和一直以來訓練的結果。戴森的見解使對符合量子力學和狹義相對論的亞原子粒子有了更準确的了解，并允許費曼圖首次用于計算散射振幅，同時也使微擾動量子放電在邏輯上是可以了解的。
戴森的論文"托莫納加，施溫格和費曼的輻射理論"。
在這篇重量級論文發表後，博士似乎對戴森來說已經變得多餘了。事實上，嚴格來說，戴森沒有獲得博士學位，但這并沒有阻止人們稱他為"戴森博士"，更不用說對他的學術認可了。論文發表兩年後（1951年），康奈爾大學聘請他擔任實體學教授，沒有博士學位。1953年，他進入普林斯頓高等研究學院擔任教授，直到退休。
戴森并不後悔沒有學位，因為他一直非常反對目前的博士學位制度。在接受《量子》雜志采訪時，他直言不諱地說，博士學位證書現在什麼也說不了。戴森稱自己為"幸運兒"，盡管在戰後更混亂的狀态下沒有博士學位，但他還是能夠留在學術界。他甚至說："我很自豪我沒有博士學位，我有六個孩子，沒有一個有博士學位，這是我的貢獻。"
他稱自己為"叛逆者"，喜歡從一個問題跳到另一個問題，跨越理論和實驗。後來，他擔任通用原子公司的顧問，并在1960年代提出了着名的"戴森球"的大膽想法。
在故事的後面，Schwenger，Asahine和Feynman分享了1965年諾貝爾實體學獎的研究。戴森還獲得了包括沃爾夫獎在内的近許多國際學術獎項，但他從未與諾貝爾獎聯系在一起。很多人認為戴森對QED的貢獻也是"諾貝爾獎級"，但他自己并不覺得嫉妒。在2009年的一次采訪中，他說："我認為，如果你想獲得諾貝爾獎，你必須長時間集中注意力，把握一些深刻而重要的問題，探索10多年，幾乎無一例外。這不是我的風格。"
另一方面，在戴森發表QED相關論文的同一年，安德森從哈佛大學獲得博士學位，随後進入貝爾實驗室。在随後的幾十年裡，他深入研究了凝聚态實體學領域的一系列問題，為了解鐵磁性和反鐵磁性做出了貢獻，并為實體學中的自發對稱性斷裂提供了新的見解。
我們對金屬和半導體的電子特性的了解是基于這樣一種概念，即具有一定動量的電子可以自由地穿過一個晶格，而其他電子則不能。這反映在Felix Bloch的1928年量子傳導理論中，該理論将晶格描述為一種周期性的電勢能，通過該能量，一些電子（表現為"物質波"）可以很容易地衍射。安德森計算了如果勢能失去其周期性，系統将如何變化。如果晶格保持周期性，但不同晶格位點處存在不同的勢能值，則可能會發生這種情況。
安德森發現，電子可能無法穿過這種"無序"晶格，而是被特定的原子捕獲。如果無序性足夠強，電子由于不同散射路徑之間的破壞性幹擾而無法形成電流。相反，它們是本地化的，不能在空間中傳播。這個預測後來被稱為安德森本地化。
安德森對磁性和無序系統的電子結構的開創性研究不僅成為該領域的基石，而且深刻地影響了計算機中電子交換和存儲儲存設備等應用的發展。1977年，憑借這些發現，他與他的博士生導師Van Flake和Nevill Mott分享了諾貝爾實體學獎。
除此之外，1962年，安德森發表了一篇關于光子如何獲得品質的論文。兩年後，安德森的論文也被彼得·希格斯（Peter Higgs）關于品質來源的最重要機制的論文引用。
安德森還為科學哲學做出了貢獻。1972年，他在《科學》雜志上發表了一篇著名的文章，"更多是不同的"，闡述了還原論的局限性。還原論認為，從理論上講，所有的科學都可以從一些基本原則中推導出來，而安德森更相信湧現，也就是說，我們在一個層次上的觀察遵循更高來源層次的規律，但這些觀察不一定在那個更基本的層面上被推斷出來。
安德森發表了著名的論文《更多是不同的》。
雖然安德森自博士畢業後一直在貝爾實驗室工作，但他也在各種機構兼職工作。安德森在演講中提到了朋友和環境的重要性。他非常樂意與頂級學術機構的不同思想家交流。
從1967年開始的八年裡，安德森去了戴森的母校劍橋大學，成為一名實體學教授，并被任命為耶稣學院的研究員。用他自己的話說，這是兩種文化之間的穿梭。1975年，安德森回到美國，他在劍橋大學的工作被普林斯頓大學兼職取代。他曾是普林斯頓大學的全職教授，直到1984年從貝爾實驗室退休。
1994年，戴森從普林斯頓高等研究院光榮退休。1996年，安德森成為普林斯頓大學的名譽退休教授。但對于那些需要通過不懈的探索來獲得樂趣的人來說，"退休"隻是一個正式的概念。
自20世紀70年代以來，戴森一直專注于寫作，并出版了幾大學普書籍。即使在2012年，88歲的他與實體學家威廉·普雷斯（William Press）共同撰寫了一篇關于囚犯困境的論文。用戴森的話說，退休"就是沒有薪水"。我還有一間辦公室，我需要在秘書的幫助下做點什麼，我在午餐桌旁有我的座位。另一個優點是您不必參加教師會議。"
安德森早年仍然活躍在實體學領域。即使作為名譽退休教授，他仍然會定期在普林斯頓大學工作。2006年，他被評為"世界上最有創造力的實體學家"。
安德森也一直在發表書評。2013年，他在《實體世界》（The Physical World）上發表了一篇題為《反傳統者的職業生涯》（An iconoclasting's Career）的書評，該書綜述了菲利普·舍威（Phillip Schewe）關于戴森傳記的一本書。
2020年初，我們失去了兩個實體學碩士。弗裡曼·戴森于2月28日在普林斯頓去世，享年96歲。一個月後，3月29日，菲利普·安德森在普林斯頓去世。雖然它們在生活中很少相交，但實體學将它們的名字聯系在一起。
圖檔：嶽悅;來源：維基共享資源
參考源
[1]http://www.sns.ias.edu/sites/default/files/files/Dyson_Biography_detailed（1）.pdf
[2]https://www.aip.org/history 程式/niels-bohr-library/口述曆史/23362-2
[3]https://physicsworld.com/a/an-反傳統者-職業生涯/
[4]https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1977/anderson/biographical/
[5]https://www.nytimes.com/2020/02/28/science/freeman 戴森死亡.html
[6]https://www.aip.org/history 程式/niels-bohr-library/口述曆史/24312-1
[7]https://www.ias.edu/press 釋出/2020/Freeman-j-dyson-1923%E2%80%932020
《素數的情節》，作者：Thomas Lin，中信出版集團，鹦鹉螺，2020年3月
[9]https://www.nytimes.com/2009/03/29/magazine/29Dyson-t.html
[10]https://www.princeton.edu/news/2020/03/30/nobel 獎得主和普林斯頓大學實體學家菲利普·安德森去世，享年96歲
[11]https://physicsworld.com/a/condensed 物質實體先驅菲利普·安德森去世96歲/
本文授權轉載自微信公衆号"新原理研究所"。