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科學研究,做大題目還是小題目?——楊振寧(科學研究的題目)

這個問題的答案是楊振寧的老師費米告訴他的。大、小題目都可以選,但是多做小題目。為什么只做大題目會得神經病,因為大題目不容易出成果。小題目不僅容易出成果,而且可以積累成功經驗,常常能夠幫助到大題目。我記得張李教授也講過多次,可能是他們芝加哥學術研究的通行方法吧!

我以前從新手的角度也做過分析,認為大題目的情況過于復雜,資料采集過于困難,所以從相對容易的小題目入手更好。小題目積累的經驗,幫助大題目的分析。這就是他們“過來人”的經驗了。這一點我也慢慢感受到了。有時看起來復雜、深奧的問題,找準切入點,輕輕一撬就能打開局面。

我已經試過多次,好用得很。不再一一舉例!另外,注意一下文中的歸納法和演繹法

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【正文】

半個多世紀以前,我曾經過武漢,再經廣州、香港、海防,繞道到昆明,那個時候我15歲,念高中二年級。當時的武漢是滿目瘡痍,因為日本人已經打過南京,所以沿江有很多逃難的老百姓,還有許多潰不成軍的國民黨軍人,所以當時武漢街面上非常之混亂。

1938年2月,我們家到了昆明,我在當年秋天進了西南聯大,在西南聯大念了4年大學、2年碩士學位。這6年時間,在我一生的學習歷程中具有決定性的影響。我曾多次地回想過這段時間,我覺得我得到了西南聯大師生努力精神和認真精神的好處。

1945年我到美國芝加哥大學念博士學位。當時芝加哥大學的物理系是全世界最有名的,我選芝加哥大學最主要的是因為費米教授在那里執教。費米教授是20世紀一位大物理學家,也是歷史上最后一位又會動手,又會做理論研究的大物理學家,他在兩方面都有第一流的貢獻。1942年他在芝加哥大學主持建造了世界上第一個核反應堆,可以說是人類歷史上一個重要的里程碑。

芝加哥大學當時是人才濟濟,另外有位非常重要的物理學家,叫做泰勒。泰勒當時只有三十幾歲,已經是位很有名的物理學家,后來更有名了,人們稱他為“氫彈之父”。

在芝加哥大學的兩年給了我另外一個非常好的訓練。我常常回想我在芝加哥大學的訓練和我在昆明西南聯大的訓練。在我一生的研究過程中,這兩個訓練最具有決定性的影響,而且是不同的影響。

國立西南聯合大學中國抗日戰爭開始后高校內遷設于昆明的一所綜合性大學。1937年11月1日,由國立北京大學、國立清華大學、私立南開大學長沙組建成立的國立長沙臨時大學在長沙開學(這一天也成為西南聯大校慶日)。

怎么講法呢?

在西南聯大的學習,給我的物理學打下了非常扎實的根基,我把這種學習方法取名叫演繹法。什么叫演繹法呢?就是從大的原則開始,從已經了解了的、最抽象的、最高深的原則開始,然后一步一步推演下來。因為有這個原則,所以會推演出結果。

比如說熱力學第一定律、熱力學第二定律。這個推演的方法,如果你學得好的話,可以學習前人已經得到的一些經驗,一步一步把最后跟實驗有關系的結果推演出來,這樣可以少走彎路。

芝加哥大學是世界著名私立研究型大學,常年位列各個大學排行榜世界前十。

到芝加哥大學以后很快就發現,芝加哥大學物理系的研究方法跟昆明的完全不一樣。費米和泰勒他們的注意點不是最高的原則,這并不是說他們不懂最高原則。這些是已經過去的成就,他們不會忘記。可是這些不是他們眼中注意的東西。他們眼光中隨時注意的東西常常是當時一些新的現象,而他們的研究方法是先抓住這些現象,然后從這些現象中抽出其中的精神,可以用過去的基本的最深的原則來驗證。我把這取名叫做歸納法。

比如,泰勒教授常常有很多新的想法,其中很多是錯的,而他不怕把他錯誤的想法講出來。他跟你討論的時候,如果你指出他的想法有什么缺點,他很快就會接受;然后通過跟你的討論,這些想法就會更深入一層。換句話說,他對于他不完全懂的東西不是采取害怕的態度,而是面對它、探索它。

這個對于我有很大的啟發。

1949年夏天,我從芝加哥大學去了普林斯頓高等研究所。這是世界有名的研究機構,里面沒有研究生,教授也非常之少,大概一共二十幾人,其中研究物理的四、五個人,研究數學的七、八個人,剩下還有幾個研究歷史的、考古學的。

普林斯頓高等研究所跟普林斯頓大學沒有關系,這兩個機構都在同一個小鎮上,是兩個完全獨立的機構。普林斯頓高等研究所最有名的人當然是愛因斯坦。我在普林斯頓的時候,愛因斯坦已經退休了,不過他每天還到他的辦公室去。當時物理方面有三、四個博士后,我是其中之一。我們都不太愿意去打擾這位我們都非常尊重的老物理學家,不過他有時候作的演講我們都去聽。

1956年10月,留美學者李政道、楊振寧在美國《物理評論》發表文章,提出了弱相互作用中宇稱不守恒理論,于1957年獲得諾貝爾物理學獎

我在普林斯頓高等研究所前后待了17年,這17年是我一生中研究工作做得最成功的17年。普林斯頓高等研究所有很多非?;钴S的、從世界各地來的、工作最好的年輕人。我們有激烈的討論和辯論,也有激烈的競爭。

我的一位朋友叫做托爾,他曾是馬利安大學物理系的系主任,他的行政能力是很強的。1965年紐約州長島成立了一所新的大學,叫做紐約州立大學石溪分校,所以就請他做了非常年輕的校長。他對我說,希望我也到石溪去,可以幫助他一起創建一所新的以研究工作為主的大學。

紐約州立大學石溪分校是美國著名公立研究型大學,該校醫學院科研人員開發了諾貝爾獎獲獎技術MRI,幫助開發了PET掃描技術,創建了3D虛擬結腸鏡檢查技術,發現了萊姆病的病因。

我在石溪的29年間,我所主持的一個物理研究所有許多的博士生畢業,另外有很多的博士后,他們都是我的學生。這些博士和博士后現在都紛紛到世界各國去了,他們都建立了新的影響以及收了自己的學生。這些學生分散到各個地方去,可以增加彼此觀摩、學習的機會。

常常有同學問我,說我們將要得到博士學位,或者正在做頭兩年的博士后,應該做什么樣的題目,是大題目呢還是小題目?我對他們的回答是,這個問題很重要,而且我在做研究生的時候,也問過費米。

費米的回答很清楚,他說,他覺得大題目、小題目都可以想,可以做,不過多半的時候應該做小題目。如果一個人專門做大題目的話,成功的可能性可能很小,而得精神病的可能很大。

做了很多的小題目以后有一個好處,因為從各種不同的題目里頭可以吸取不同的經驗,那么,有一天他把這些經驗積在一起,常常可以解決一些本來不能解決的問題。這一點,我自己就有很深的感受。

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