邁克爾·貝里爵士 (Sir Michael Berry)生于1941年,現(xiàn)為英國布里斯托大學Melville Wills榮休物理學教授酝掩,是當今最負盛名的理論物理學家之一鳞芙。他1982年當選英國皇家學會會士,1995年當選倫敦數(shù)學學會會士以及美國科學院外籍院士期虾,1996年被英女王封為爵士原朝。他曾獲得的獎項主要包括:狄拉克獎(1996)、卡皮查獎(1997)镶苞、沃爾夫獎(1998)喳坠、昂薩格獎(2001)、波利亞獎 (2005)茂蚓、洛倫茲獎(2015)壕鹉、邁特納獎(2019)以及復旦中植獎(2020)等。
貝里爵士極為重視物理學不同領域之間的深刻關聯(lián)聋涨,常常引用他在布里斯托大學的同事Charles Frank(理論物理學家晾浴,Copley 獎獲得者,“弗蘭克-瑞德位錯源”開創(chuàng)者)的話說:“物理學不僅僅只關注事物的本質牍白,也關注不同事物本質之間的關聯(lián)”脊凰。他在物理和數(shù)學至少四個重要方向均做出了開創(chuàng)性貢獻,包括貝里相位茂腥、奇點理論狸涌、量子混沌和漸進分析切省。貝里爵士在每個方向的洞見均迅速滲透到物理學甚至是純數(shù)學的多個分支并催生了全新的概念和獨特的研究視角。特別需要指出的是帕胆,他在1989年解決了斯托克斯遺留下來的朝捆、在漸進分析領域一個長達150年懸而未決的數(shù)學難題。貝里爵士雖已年過八旬懒豹,依然堅持開展原創(chuàng)性研究芙盘,每年均有數(shù)篇獨立作者研究論文發(fā)表。
貝里爵士于2022年1月7日接受了Advanced Photonics特邀編輯歼捐、國防科技大學前沿交叉學科學院劉偉博士的專訪,并在定稿的過程中刪除了一些比較尖銳的觀點和評論晨汹。盡管私下言辭犀利豹储,但公開場合他會盡量恪守英國的紳士傳統(tǒng)。本次采訪僅僅涵蓋了貝里爵士研究領域的一部分淘这,例如他對黎曼猜想的重要貢獻在采訪中并沒有提及剥扣。貝里爵士善于從日常生活現(xiàn)象中發(fā)掘深邃的數(shù)學和物理概念,在整個學術生涯中自始至終都對光學铝穷,特別是日常生活中的光學現(xiàn)象抱有極大的興趣钠怯,其中就包括中國古代銅鏡的神奇反射現(xiàn)象。對于部分學者 (包括光學領域學者) 的“光學相對于其它物理學領域比較淺顯”的言論曙聂,他曾反駁道:“沒有膚淺的學問晦炊,只有膚淺的人∧梗”
英文全文已公開發(fā)表于Advanced Photonics 2022年第1期 Explorer of light, and more: an interview with Sir Michael Berry断国。
撰稿 | 劉偉
編譯 | 楊思佳
編輯 | 呂璇
劉偉:貝里教授,謝謝你接受采訪榆苞。此次訪談是Advanced Photonics特意安排的稳衬。訪談中我們可以隨意談論和數(shù)學、物理相關的坐漏,或其它任意你喜歡的話題薄疚,我們沒必要把話題局限在光子學領域。Advanced Photonics的編輯們也希望這次訪談能讓其它領域的學者受益赊琳。
如今貝里相位的概念幾乎無所不在街夭。它不僅貫穿于物理學的不同分支,也出現(xiàn)在化學和其它學科中躏筏,我們無論怎么強調它的重要性都不過分莱坎。但這也導致一提到你,大家只會想到貝里相位寸士。實際上你對物理學的多個不同分支都有極其原創(chuàng)性的貢獻檐什。更鮮為人知的是碴卧,你同時對數(shù)學也有非常重要的貢獻,并培養(yǎng)了很多在物理學和數(shù)學領域極有建樹的學生乃正。例如你的博士生Jonathan Keating現(xiàn)在是牛津大學數(shù)學系Sedleian講席教授住册、英國皇家學會會士、以及倫敦數(shù)學學會會長瓮具。我第一個想問的問題是:你一開始的時候為什么沒有選擇數(shù)學荧飞?
貝里:因為我剛開始讀研究生的時候,對數(shù)學幾乎一無所知名党。那個時候我很清楚自己喜歡理論物理叹阔,但對數(shù)學卻知之甚少也鮮有熱情。后來我發(fā)現(xiàn)自己可以做一些數(shù)學計算传睹,并慢慢地開始喜歡上數(shù)學概念耳幢。其實我從來沒有修過非常高等的數(shù)學課程,直到現(xiàn)在也只是對和物理有緊密關聯(lián)的那部分數(shù)學感興趣欧啤。當然和物理有關聯(lián)并不意味著一定和實驗物理有關聯(lián)睛藻。雖然我自己也動手做實驗,但實驗物理不是我關心的重點邢隧。
劉偉:還有個和數(shù)學相關的問題店印。我覺得你是一個自立而孤傲的人,你的工作方式更像數(shù)學家而不是物理學家倒慧。我想引用兩個數(shù)學家的話來闡明我的意思按摘,他們一位是菲爾茲獎獲得者阿蘭·孔涅 (Alain Connes),另一位是首屆阿貝爾獎獲得者(同時也是菲爾茲獎獲得者) 讓-皮埃爾·塞爾 (Jean-Pierre Serre)纫谅。 孔涅說:“每個數(shù)學家都是與眾不同的院峡,通常情況下數(shù)學家更像費米子,不屑于研究一些很時髦的題目系宜;然而物理學家卻更像玻色子照激,熱衷于扎堆還時常賣弄吹噓,這是我們數(shù)學家非常不齒的盹牧×├”塞爾說:“我相信數(shù)學中最好的想法一定是個人的,我非常確信這一點汰寓!”你能評論一下他們的觀點么口柳?我們在多大程度上可以說物理學中最好的想法也一定是個人的?
貝里:實際上不能這么說有滑。費米子的特點是互相回避跃闹,但我不會回避其他科學家,我喜歡和別人討論。你看我文章就知道望艺,我偶爾也有些合作者苛秕,當然數(shù)量沒其他人多。我也獨立寫了很多文章找默,但這并不是因為我在刻意回避其他人艇劫。科學從本質上講是一種集體活動惩激,有些人認為自己能閉門造車店煞,實際是不可能的,他們總需要站在別人的肩膀上风钻。這是我對孔涅的回應顷蟀,我認識孔涅也非常尊重他。
塞爾我并不認識骡技,我明白他想表達的意思鸣个,但不認同他的觀點。在物理學中我們都會覺得新的發(fā)現(xiàn)是屬于自己的哮兰,因為它來自于自己全身心的投入毛萌,可過不了幾年其他人也大概率會發(fā)現(xiàn)同樣的東西苟弛『戎停科學初看起來像是一種個人行為,可本質上它是一種為了實現(xiàn)更深層次理解的集體活動膏秫。我覺得科學是人類活動中最接近科幻小說中稱之為集體意識的東西右遭。在過去幾個世紀中,科學上所取得的巨大進步都有意或無意地建立在同輩或前輩的成就之上缤削。
我并不像孔涅所說的數(shù)學家那樣鄙視熱門課題窘哈,只是自己不太喜歡扎堆去研究它們。例如拓撲絕緣體亭敢、量子霍爾效應滚婉、高溫超導和弦論等,這些都是非常有趣帅刀、非橙酶梗科學有效的研究課題,有很多人研究他們自然是極好的扣溺。不過也許研究弦論的人有點太多了骇窍,當然這不能怪開創(chuàng)弦論的那些人。我的選擇是有點與眾不同锥余,也許是因為我太懶腹纳,不想讀太多論文。實際上我也讀很多論文,但確實不會到處翻找每一篇和自己的研究相關的文獻嘲恍。當然這樣偶爾也會犯錯足画,最近我就發(fā)現(xiàn)自己忽略了一篇以前很重要的文獻,它恰好探討了我正在思考的問題蛔钙。
劉偉:你對很多研究方向有一種近似殘酷的評論锌云,當然只是私下評論,公開場合你從不如此吁脱。你的評論是:“此方向雖然有趣桑涎,但無本質意義”。我想知道你判斷一項研究有沒有本質意義的標準是什么兼贡?
貝里:這個評論談不上殘酷攻冷,有很多物理工作包括我自己的一些工作也都談不上有本質意義。我一生中有些想法從某種意義上講是有本質意義的遍希,當然它們不能和伽利略等曼、麥克斯韋、狄拉克等人的想法相提并論凿蒜。如果你的工作是簡潔而又優(yōu)雅的禁谦,縱使是對前人工作的推廣,它也是有效的废封。我經常當審稿人州泊,常會評論:“這是有效的工作,計算也是正確的漂洋,但它更適合一些僅有教學意義的期刊遥皂,而不是核心研究期刊」羝”有些人可能會覺得這樣的評論很殘酷演训,但事實并非如此,我只是表達內心真實的想法罷了贝咙,因為這樣的評論也適用于我自己的相當一部分工作样悟。我在《歐洲物理學雜志》上發(fā)表了很多文章,這本身就是一本僅具有高等教學價值的雜志庭猩。我發(fā)表的一些文章窟她,現(xiàn)在回想起來,如果是別人就可能會投到例如《物理評論快報》(Physical Review Letters) 這樣的雜志眯娱,但我自己不大關心文章發(fā)表在什么地方礁苗。
劉偉:我個人的感覺是,一項工作想要吸引你徙缴,它得有一個清晰的數(shù)學結構试伙,這樣你才更有可能覺得它有本質意義嘁信。可以這么說么疏叨?
貝里:大概率可以這么說潘靖。
劉偉:所以你喜歡數(shù)學結構。
貝里:我覺得不管大家有沒有意識到蚤蔓,物理必須得用數(shù)學表達卦溢。這個想法可以追溯到伽利略,他說數(shù)學是科學的語言秀又。伽利略所說的數(shù)學是指幾何學单寂,實際上科學的語言還不止幾何這一門⊥抡蓿科學需要數(shù)學宣决,這背后是有深層原因的,對此我專門寫文章探討過昏苏。你知道尤金·維格納 (Eugene Wigner尊沸,諾貝爾物理學獎得主,率先將對稱性原理引入粒子物理領域) 有一種非常有名的論述:“數(shù)學在自然科學中具有不可思議的有效性”贤惯,因為他很驚訝洼专,我們所有人也都很驚訝:為什么很久之前發(fā)現(xiàn)的抽象的數(shù)學概念能和我們當下正在嘗試理解的東西完美契合?我并不同意維格納的觀點孵构,數(shù)學能有效描述自然科學固然是十分美妙的屁商,但其中并沒有什么是不可思議的。我們都希望能深入理解前人沒能理解的宇宙奧秘浦译,但理解得建立在概念之上棒假。我們人類所發(fā)展出來的最精密的概念系統(tǒng)是什么溯职?是數(shù)學結構精盅。有些數(shù)學結構已經存在,有些并不存在而需要重新創(chuàng)造谜酒。這兩種情況我都碰到過叹俏。從本質上講,我們只能理解那些可以被概念化的東西僻族。
人類的智力非常有限粘驰,我們從事科學研究也就只有幾百年而已。當有人說到萬物理論時述么,他們表達的更多是找到某種理論的熱情蝌数,我不會太當真。人類總歸是比狗要知道得多一點度秘,狗不能做量子計算而我們可以顶伞。但是極可能有很多其它東西是我們完全不知道的,就如同狗不知道量子計算那樣。人類學會了攜手向前唆貌,這有利于我們取得更快更深入的突破想暗,可我們的智力還是有限的士袄,僅僅發(fā)展出了數(shù)學這樣的概念框架。我差點忘了,我們還發(fā)展出了至少另外一套概念框架慈参,它和數(shù)學一樣精密而又豐富多彩,那就是音樂眨猎。我非常嚴肅認真地對待維格納的論斷册烈,但自己并不認同,他的觀點也沒能影響我對數(shù)學和物理的既有觀念骂倘。我在美國田納西州的橡樹嶺國家實驗室做維格納冠名報告 (Wigner Lecture) 的時候指出自己對維格納的觀點持有異議齐婴,本以為這樣會引起騷動并被攆出報告廳,但后來證明是我多慮了稠茂。
劉偉:貝里教授柠偶,你出身貧寒,母親是裁縫睬关,父親是出租車司機诱担。畢業(yè)于埃克塞特大學和圣安德魯斯大學电爹,它們都不是最有名的大學蔫仙。我個人覺得,因為這些背景丐箩,你對那些表面上看起來高大上的東西并不“感冒”摇邦。例如上次來訪長沙,你告訴我說自己特別喜歡像德雅路這樣的狹窄而擁擠的街道屎勘,街道上人流穿梭施籍,很像你小時候生活過的地方。我覺得你不大喜歡那些表面上看起來富麗堂皇的地方概漱。我很想知道你性格中的這一面是不是和另外一件事情有關聯(lián)丑慎,那就是你拒絕了菲利普·安德森(Philip Anderson,諾貝爾物理學獎得主瓤摧,在對稱破缺竿裂、安德森局域、反磁性照弥、超導等眾多物理學領域具有開創(chuàng)性的貢獻腻异。安德森和楊振寧先生對于大型粒子對撞機持有相似的懷疑態(tài)度。)希望你加入普林斯頓大學的邀請这揣。
貝里:邀請并不是安德森發(fā)出的悔常,但是他知道這個邀請敢会。最早提議我加入普林斯頓大學的是Martin Kruskal(美國數(shù)學家和物理學家,美國國家科學獎章和美國數(shù)學學會 Steele 獎獲得者这嚣,對孤子等領域有開創(chuàng)性的貢獻)鸥昏。普林斯頓當然是極好的地方,他們對我也很友善姐帚,邀請我加入的還有其它學校吏垮。每當我非常客觀地考慮自己日常的科研工作和生活罐旗,想來想去還是覺得留在布里斯托最好膳汪,這兒更適合我的風格,僅此而已九秀。
沒有選擇普林斯頓還有另外一層原因遗嗽。我知道美國的同事需要在稅務文件上消耗大把的時間,在英國應付這樣的事情我每年只需花半個鐘頭鼓蜒。這當然只是其它眾多麻煩中的一個痹换。如果當時選擇去美國而不是留在英國的話,我會變得更像一個財務經理《嫉現(xiàn)在情況完全變了娇豫,英國比我年輕的、還沒有退休的人需要在財務方面消耗更多的精力畅厢。英國現(xiàn)在已經變得和美國差不多了冯痢,但在我那個時候兩個國家還是有很大差別的。此外還有一些其它問題需要考慮框杜,比如我到底希不希望自己的孩子在美國長大浦楣。我并沒覺得美國不好,實際上我很喜歡美國咪辱。美國當下正處于一個陣痛期但它依然還是個好地方振劳。我在美國有很多好朋友,也喜歡去那兒欣賞自然景觀和參觀環(huán)境優(yōu)美的校園梧乘,但這些因素還不足以讓我下定決心定居美國澎迎。
劉偉:我覺得你的性格中有看起來矛盾的兩面庐杨,也許我的這種個人感受是錯的选调。在日常生活中,你喜歡再普通不過的東西灵份,比如說你喜歡擁擠狹窄的街道仁堪。但是在科學研究中,我把你稱為一個極端的精英填渠。例如弦聂,你對我說過鸟辅,“科學不是民主;科學是由最好的科學家決定的”莺葫。這兩面看起來是矛盾的匪凉,你是怎么調和它們的?或者說它們本來就是同一枚硬幣的兩面捺檬?
貝里:無論什么背景的人都可以從事科學研究再层,都應該被鼓勵從事科學研究,研究科學的人越多越好堡纬。從這種意義上講聂受,科學是民主的。但是在眾多人類活動例如體育或音樂中烤镐,人們總是尊重那些有所建樹的精英蛋济。在科學中也一樣,這是很自然的炮叶,但需要強調精英和精英主義是完全不同的碗旅。在其它方面,我喜歡的東西和別人并沒有不同镜悉。我喜歡烹飪扛芽,在接受你采訪之前還在想晚上該做什么菜。我喜歡散步時欣賞風景积瞒,在沒有新冠的時候也偶爾坐在咖啡館里觀察身邊的人或者和遇到的人交談川尖。這些都很正常,所以我沒有感受到有任何你提到的矛盾茫孔。此外叮喳,我有相當一部分工作是發(fā)掘日常生活現(xiàn)象背后隱藏的抽象概念,這些現(xiàn)象很多是光學現(xiàn)象缰贝,例如彩虹和波光粼粼的海面等馍悟,我稱之為“見微知著”。
劉偉:你的科學偶像之一保羅·狄拉克(Paul Dirac剩晴,量子力學奠基者之一)曾說過锣咒,自己是幾何型而非代數(shù)型的思考者。對于這一點赞弥,你剛開始的時候有些吃驚毅整。我想知道你的思考方式。你是更偏代數(shù)型么绽左,盡管布里斯托大學很多人都是或者曾經是幾何型的悼嫉?
貝里:剛開始的時候,我和其他很多年輕的理論物理學者一樣拼窥,都是偏代數(shù)型的戏蔑。我現(xiàn)在依然做很長的計算蹋凝,里面有一頁又一頁的公式。當然有很多公式和代數(shù)型思維并不是一碼事总棵,我還記得Louis Armstrong(爵士樂發(fā)展重要人物)的那句名言:“你可以演奏眾多音符鳍寂,但那不是音樂∏榱洌”后來我逐漸意識到視覺的東西更自然一些伐割,這在很大程度上是因為受到了布里斯托大學偏重圖像分析這一傳統(tǒng)的影響,我從同事那兒學到了很多刃唤,他們讓我意識到通過圖像可以獲得更清晰的理解隔心。如你所說,狄拉克說他自己是一個偏視覺的人尚胞,愛因斯坦也這么說過硬霍,但是他們在自己發(fā)表的文章中并沒有插入任何圖片,這是非常有意思的笼裳。我相信他們說的話唯卖,也問了Graham Farmelo,他是一本很厚的《狄拉克傳》的作者躬柬。我問他:“你看了狄拉克的文章以及他的檔案拜轨,有沒有發(fā)現(xiàn)一些圖片和計算被隱藏起來了?”Farmelo說他沒發(fā)現(xiàn)這種情況允青。 狄拉克還在布里斯托上學的時候橄碾,說自己最喜歡的課程之一就是工程制圖,那個時候的有些圖片最近也公開了颠锉。所以你知道法牲,人們所說的和所做的并不一定完全吻合,無論是公開還是私下琼掠。狄拉克在自己的文章中雖然沒有插入圖片拒垃,但我相信他在大腦里一定有清晰的物理圖像。現(xiàn)在有很多軟件讓作圖變得容易很多瓷蛙。即使在有這些軟件之前悼瓮,我也會用舊式的筆和蠟紙以及其它工具為自己的文章作圖。如今我們都更強烈地意識到視覺展示的價值艰猬。
但我們還沒有充分意識到聽覺展示的價值横堡。我已經和偶爾的合作伙伴Pragya Shukla(印度理工學院物理與氣象學系教授)一道開展了相關方面的研究,我稱之為“聽覺數(shù)學” (Earmath)姥宝,也就是用聲音來展示數(shù)學翅萤。我們既能看也能聽,兩者是非常不同的腊满。我們的研究發(fā)現(xiàn)可以利用隨機矩陣的本征值或者特征多項式很容易地構造出一些此前從來沒有被聽到過的聲音套么。在現(xiàn)階段,我們僅僅是出于好奇從事這項研究工作碳蛋,它的科學價值有待世人通過自己的眼睛或者耳朵來驗證胚泌。
劉偉:你對發(fā)散級數(shù)和漸進分析這些領域非常感興趣且做出了極其重要的貢獻。我很難想象一個偏視覺化的人怎么會對發(fā)散級數(shù)這個方向著迷肃弟。發(fā)散級數(shù)怎么能被視覺化呢玷室?
貝里:發(fā)散級數(shù)和一些哲學層面的考量高度相關,因為在描述不同層次物理間關聯(lián)的時候一定會涉及到發(fā)散級數(shù)笤受。這樣的討論僅限于物理穷缤,我可不會討論用薛定諤方程解釋生命現(xiàn)象。當你從波動光學領域進入到幾何光學領域箩兽,或者是從量子物理領域進入到經典物理領域津肛,你得到的相關的級數(shù)總是會發(fā)散。它們必須發(fā)散且這背后是有深層原因的汗贫,因為對不同層面物理的描述有著本質的不同身坐。如果這些級數(shù)是收斂的,那就意味著量子和經典本質是等價的落包,相差的僅僅是一些諸如 , 2等等這樣的修正項部蛇。這當然是不可能的。關聯(lián)不同層次物理現(xiàn)象級數(shù)的極限必須是奇異的咐蝇,而奇異的標志就是級數(shù)必須發(fā)散涯鲁。
關聯(lián)不同的領域需要數(shù)學,不同的關聯(lián)需要不同的數(shù)學有序,有時候這些數(shù)學是現(xiàn)成的而有些時候并不是撮竿。湍流可以理解為流體力學在粘度為零時的極限。但是這個極限是奇異的笔呀,如果你把粘度項直接設置成零幢踏,利用歐拉方程并不能得到湍流。當粘度越來越小的時候许师,粘性耗散會逐漸消失房蝉,但它分布在一個分形 (fractal) 的集合上。所以僅僅是簡單地寫一個粘度為零的方程微渠,是不可能得到湍流的搭幻。當用漸進分析的視角考察不同理論的邊界區(qū)域時,會得到不同性質的科學詮釋逞盆,而湍流只是其中的一個特例檀蹋。所以當你在描述不同層次的物理間關聯(lián)的時候,就一定會遇到這些必然發(fā)散的級數(shù)云芦。
對于你的問題俯逾,我想指出的是發(fā)散級數(shù)里有很多可以被視覺化的東西贸桶。如果你把這些級數(shù)畫出來,首先它們是收斂的桌肴,然后會發(fā)散皇筛,其間的變化極為醒目。例如討論復平面內的穩(wěn)定相位法坠七,如果你把圖像畫出來水醋,就能得到更加清晰的結構,你會直接看到鞍點之間的關聯(lián)以及它們之間的斯托克斯線等等彪置。
在幾何光學這個重要領域拄踪,奇點被稱為焦散線 (caustics),在焦散線的位置連接幾何光學和波動光學的級數(shù)必然是發(fā)散的拳魁。你知道焦散線學這門學科是非常視覺化的惶桐。當我們看游樂場一些彎曲的鏡面,或汽車凸凹不平的閃亮金屬面的猛,或金屬勺子的時候耀盗,會看到扭曲的反射圖像,這樣的扭曲鏡像在日常生活中無所不在卦尊。我最近發(fā)現(xiàn)要有效描述這些圖像的扭曲以及它們的拓撲演化叛拷,焦散線至關重要。我的工作就是解釋我們看到的東西岂却,這當然非常視覺化忿薇。如果要把這些現(xiàn)象及描述和更深層次的波動物理描述聯(lián)系起來,就必然會涉及到發(fā)散級數(shù)躏哩,背后的原理是非常普遍的署浩。
現(xiàn)在我們重新回到關于視覺化的問題。當我開始在物理學中有自己獨立想法的時候扫尺,研究的課題是準經典量子力學中類似的關聯(lián)筋栋。我很快發(fā)現(xiàn)準經典量子力學中的很多問題和光學中的問題是一樣的,而對于光學問題正驻,一個明顯的優(yōu)勢就是它們是可視化的弊攘。總而言之姑曙,可視化包括兩個方面襟交,一個是用圖片來解釋數(shù)學關聯(lián),另一個是詮釋你能用肉眼直接看到的東西伤靠,而發(fā)散級數(shù)屬于后者捣域。
劉偉:所以你的思維偏幾何而不是代數(shù)?
貝里:不能這么說。如果去看我最近發(fā)表的文章焕梅,你會發(fā)現(xiàn)其中既有代數(shù)運算又有物理圖像迹鹅。當我說某個方面不是更多的時候,并不意味著這個方面更少丘侠,我只是不知道怎么比較它們徒欣。我可以和你分享一個關于斯托克斯的故事逐样,故事的細節(jié)也許并不十分準確蜗字。斯托克斯是我的偶像之一,他是一個很嚴肅的人脂新,相傳他有生之年只在別人面前笑出聲過一次挪捕。他為什么會笑呢?在一次晚餐的時候争便,他旁邊坐著一個年輕的女子级零,這個女子問了個問題讓他忍俊不禁。在那個年代滞乙,晚餐后女士們會轉移到另外一個房間閑聊奏纪,男士則會留下來邊抽煙邊高談闊論。我不知道他們分別在說些什么斩启。所有的女士都圍著問斯托克斯問題的那個年輕的女子序调,問她到底對斯托克斯說了什么能讓他開懷大笑。年輕的女子回答說:“我問他是干什么的兔簇,他說他是搞數(shù)學的发绢。我接著問他是更喜歡幾何還是代數(shù),他覺得我這個問題很搞笑垄琐,就忍不住笑了边酒。”
劉偉:我追蹤了一下你發(fā)表的文章狸窘,發(fā)現(xiàn)你很早就對拉曼在聲學和光學領域的工作感興趣墩朦。這個和你父親在印度呆過一段時間有關聯(lián)么?除了拉曼的工作之外翻擒,據我所知你對印度飲食和印度文化也都非常感興趣氓涣。
貝里:這個和我父親沒有任何關聯(lián),盡管他確實是在 1930 年代在印度服役過一段時間韭寸。當我開始讀博的時候春哨,我完全不知道自己要做什么,就求助于我的導師Robert Dingle教授恩伺。他那個時候正在做一些關于發(fā)散級數(shù)的非常重要的工作赴背,很久之后我也投入到這個領域。他給了我一些題目,讓我看看有沒有什么問題能用上他發(fā)展出來的方法凰荚。我選擇了其中一個關于超聲波對光的衍射的題目燃观,本質上講那就是一種波和另外一種波的相互作用。后來發(fā)現(xiàn)Dingle教授的數(shù)學方法對我研究的這個問題并沒有幫助便瑟,但沒關系缆毁,我還是順利完成了博士課題。在我選擇的這個研究領域到涂,主要的文獻都來自于拉曼和他在印度班加羅爾的同事們脊框。我讀博的時候已經結婚生子了,那個時候很窮践啄,為了能掙點錢補貼家用浇雹,就當了圣安德魯斯大學理論物理系的圖書管理員。當有新的雜志寄來的時候屿讽,我都會快速瀏覽一下昭灵。對于印度科學院院刊,我發(fā)現(xiàn)幾乎每一期都有一篇拉曼的文章伐谈。這就是我和拉曼之間的另一層關聯(lián)烂完。很多年之后的1976年,我首次訪問了印度并聽說了拉曼杰出的外侄Pancharatnam(Pancharatnam 是拉曼妹妹的第三個兒子诵棵,他有兩個哥哥在物理學領域均頗有建樹抠蚣,包括后面會提到的晶體物理學家 Ramaseshan。拉曼的哥哥有個兒子叫 S. Chandrasekhar非春,他和叔叔拉曼一樣獲得了諾貝爾獎柱徙,也是楊振寧先生和李政道先生在芝加哥大學時的老師)以及其他拉曼家族的成員。自此之后我和拉曼之間的關聯(lián)進一步加深了奇昙』の辏總之我很早就對拉曼工作感興趣,這源自于我的博士課題储耐,以及拉曼和他的同事例如奈斯(Nagendra Nath)在1930年代的一系列工作羊初。
劉偉:在以前另外一個訪談中,你提到印度教中允許很多個神存在什湘,這比只允許一個上帝存在的其它宗教要健康很多长赞。有些人覺得現(xiàn)在物理學中的大統(tǒng)一理論(例如弦論)和單一上帝宗教從心理學上講是完全一致的。我可不可以從你對印度教的評論中推測你并不喜歡大統(tǒng)一理論闽撤?
貝里:我并沒有不喜歡大統(tǒng)一理論得哆,它只是個名詞而已。在物理學中哟旗,所有的統(tǒng)一理論都是美妙的贩据。發(fā)現(xiàn)一個能統(tǒng)一萬有引力和其它相互作用的理論將是一項巨大的科學突破栋操。即使有這樣的理論,我也不會覺得那是物理學的終結饱亮,僅此而已矾芙。我沒有任何貶低的意思。我覺得大統(tǒng)一理論和印度教之間并沒有特別的關聯(lián)近上,不管是一個神還是我隨口說的很多神剔宪。我那次對印度教的評論并不是特別嚴肅,我自己也沒有信奉什么宗教壹无,至少沒有信奉任何有嚴密組織的宗教葱绒。我的那個評論實際上是說,如果有一天被逼無奈格遭,非得選擇信奉一個宗教的話哈街,那么我就會選擇一個允許很多個神存在的宗教留瞳。當然這些都是假設拒迅,我從沒有認真考慮過這些問題,更沒有任何貶低大統(tǒng)一理論的意思她倘。大統(tǒng)一理論僅僅只是一個名詞而已璧微,不要把它當成無所不能的理論。
這里面還有另外一層原因硬梁。我前面提到過前硫,人類的智慧非常有限,不大可能會發(fā)展出所謂的萬物理論荧止。即使有一天能得到這么一個理論屹电,我也不會覺得那是物理學的終結。就像安德森指出的那樣跃巡,我自己也從更廣的角度強調過這一點危号,那就是存在另外一種不同的根本性,即從舊的東西里面發(fā)掘出全新的東西素邪。Ian McEwen的一本小說中有這么一個故事:有一個弦論學者外莲,被老婆發(fā)現(xiàn)一直盯著看另外一個女人,他于是信誓旦旦地說 “不要擔心兔朦,親愛的偷线,我能解釋這一切!”原則上講沽甥,你可能得到一個能囊括所有東西的理論声邦,但是這個理論卻不能幫你解釋任意一個確切的東西,關于弦論學者的那個故事就是這一點的完美詮釋摆舟。狄拉克也說過他的方程能解釋所有化學現(xiàn)象亥曹,可實際上狄拉克方程卻對一個理論化學家理解一些確定分子的特性并沒有什么具體幫助英融。這涉及到科學的不同層面:發(fā)現(xiàn)一些新的理論當然具有根本的重要性,可是從已經發(fā)現(xiàn)的理論里面發(fā)掘出一些全新的概念也具有同樣的重要性歇式。關于這一點驶悟,Ian Percival有非常精辟的表述。他是我非常尊敬的物理學家材失,在我事業(yè)早期對我?guī)椭鷺O大痕鳍,是他讓我領略到一個研究方向的重要性,后來我們稱該方向為量子混沌龙巨。Ian Percival說:“理解方程的形式是一碼事笼呆,理解方程的解是另外一碼事≈急穑”這兩者都具有本質的意義诗赌,后者對我有非常深遠的影響。
邁克爾·貝里爵士是英國布里斯托大學的理論物理學家秸弛,他一生有超過三分之二的時光是在布里斯托度過的铭若。貝里爵士的研究集中于揭示不同層次物理理論 (例如經典和量子物理,幾何和波動光學等等)之間的關聯(lián)递览。除了那些高度數(shù)學 (多偏幾何) 化的研究之外叼屠,他還非常熱衷于發(fā)掘彩虹、波光粼粼的海面绞铃、閃閃星光镜雨、天空中的偏振光、潮汐等日常生活現(xiàn)象背后深刻的概念儿捧,并稱之為見微知著荚坞。更多關于貝里爵士的信息可以參見他的個人主頁: