科学网—巴基斯坦理论物理大师
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2024-12-17 14:22
| 个人分类: 外国人物 | 系统分类: 海外观察
作者 高关中（德国汉堡）2024/10/18
1979 年，诺贝尔物理学奖授予阿卜杜勒·萨拉姆 （ Abdus Salam，1926-1996）。他是第一位巴基斯坦籍诺贝尔奖得主。
神童走上科研路
萨拉姆1926年1月29日生于英属印度旁遮普省的章镇（Jhang，又译占格）。此地今属巴基斯坦，为章瑟德尔市（Jhang-Sadr）的一部分，东距拉合尔193公里。父亲是贫困的农业区的教育部门的官员。所以他不必饿着肚子睡觉；而且他的家族有作为宗教学者的长久传统，因此受到尊敬。父亲曾在考取学士学位时受挫，于是将希望都寄托在儿子身上。正由于此，萨拉姆上学前，父亲就非常重视对他的教育，给他讲故事、教他写字，激发他对知识的渴求，同时也十分注意对他的体格的锻炼。父亲常带萨拉姆骑自行车去参观轧棉厂、水坝、桥梁、火车的蒸汽机头，并在参观之后，指导他利用图书馆中的有关书籍来消化、扩展在参观中学到的知识。在萨拉姆的整个学生时代，他的主要收获并非来自课堂听讲或死抠课本，而是来自于自学的那些课外书。这些童年时期的习惯对他的一生影响很大．
14 岁萨拉姆就已经以有史以来的最高分获得了名校旁遮普大学（创建于1882年）的入学资格，那可是高考状元啊。发榜之后他从拉合尔骑自行车回家，章镇人倾城而出，欢迎这位载誉而归的神童。
萨拉姆在大学期间赢得了全额奖学金；虽然对乌尔都语、英国文学和比较宗教学感兴趣，但他最终选择了数学，以最高分获得学士学位。20岁时，在硕士考试中，他再次名列榜首。
1946 年萨拉姆有幸获得了一份剑桥大学的奖学金，赴英在该校圣约翰学院攻读。他在剑桥学习非常刻苦，每天工作14-16个小时。不仅读数学，而且越来越多地读物理、历史、哲学和宗教典籍．他不愿成为那种知识面狭窄、死抠一门专业的人。他广泛深入地阅读。在第二学年时，他已经听了第三学年的量子力学和相对论理论课程，这些知识的积累后来成为他研究理论物理时的优势。1949年他毕业，获得数学和物理学双一等荣誉学士学位。
1951 年，萨拉姆受“原子弹之父”、美国物理学家奥本海默邀请到普林斯顿高等研究院（Institute for Advanced Study，简称IAS）工作一年。这是世界著名理论研究中心，一个供各领域的科学家做最纯粹的尖端研究的科研机构，爱因斯坦就曾在此工作多年。萨拉姆一下子接触到理论物理学的最前沿。
次年，萨拉姆返回剑桥，在卡文迪许实验室，他在量子电动力学的一些问题上找到了自己前进的方向，开始研究量子电动力学中有关介子的理论问题，只用了５个月的时间完成了他的博士论文，获得卡文迪什实验室，即剑桥大学物理系的博士学位，并赢得了国际声誉。从此，科学成了他的使命，他决心选择科学这一相对清贫的职业。
萨拉姆满怀热情回到刚建国不久的巴基斯坦（1947年独立），为了建立一所可以进行研究工作的学校，萨拉姆出任了旁遮普大学数学系主任一职。但和其他年轻天才一样，他很快就认识到家乡无法在高端科学领域给他提供机会。在拉合尔那种在科学上受到严重孤立的情况下，找不到物理文献，在全国找不到懂行的物理学家，也无法进行任何国际交流。没有人重视他的工作，校长甚至还让他在课外管理宿舍或学校账目、或足球俱乐部负责人中选一项工作。有次，美籍奥地利理论物理大腕、诺奖得主泡利（ Wolfgang Pauli ，1900-1958）邀请他到孟买的塔塔学院过圣诞节，当时泡利正在印度讲学，好不容易有个交流机会，萨拉姆欣喜若狂，欣然赴约，但当萨拉姆从孟买回到拉合尔时，却被学校按旷工记录在案，你说气人不气人。
无奈之下，1954年，萨拉姆接受了剑桥大学的讲师职务，再度赴英。他是剑桥史上第一个被提名的穆斯林讲师．在剑桥他给学生讲授“电与磁”的课程，他的授课方式受到学生们的热烈欢迎，在科研上更是成果累累。1957年起任伦敦帝国理工学院理论物理学教授。此后20多年，在顶尖级物理学刊物上发表数以百计的论文。1979年，萨拉姆达到了他物理学生涯的巅峰，荣获诺贝尔物理学奖。
攻科研尖端，成诺奖得主
萨拉姆长期以来从事基本粒子和量子场论的研究。这也是诺奖得主杨振宁（1922-）、李政道（1926-2024）的研究领域。事实上他们曾一起参加学术会议，切磋相关问题，相互熟悉。萨拉姆主要成就是关于基本粒子的弱电相互作用统一理论。在预测中性流方面贡献尤著。
物理学中有个名词叫 基本相互作用（ fundamental interaction ），指4种基本力：引力、电磁力、强力和弱力。自然界的一切力都可以归结为这几种基本相互作用。人们对引力和电磁力的认识已有几百年历史，因为它们易于观察到。而强力和弱力是物理学家20世纪探索原子的核心时才发现的。强力使质子和中子结合成原子核，而弱力导致原子核β衰变。物理学家多年来力图证明，四种基本力不过是同一基本力的不同表现形式。其中萨拉姆1968年提出的电弱统一理论或模型就是这类统一的最成功的尝试。这个理论又与美国物理学家温伯格（Steven Weinberg，1933-2021）的理论很相似，他们彼此独立地工作，导出一组方程（规范理论），因此被称为萨拉姆-温伯格模型。
萨拉姆和温伯格提出的电弱统一模型，起初并没有引起人们的重视，原因之一是，理论的可重正性（Renormalization，又被称可 重整性）没有被证明，而且模型仅限于轻子。1970年美国物理学家格拉肖（Sheldon Lee Glashow，1932-）进一步将弱电统一电弱统一模型推广到同时包括夸克的体系，由此建立了自洽的电弱统一理论。由于格拉肖也独立发展和研究了电弱统一模型．所以人们将电弱统一模型叫Ｇ-Ｗ-Ｓ 模型（格拉肖-温伯格-萨拉姆模型）。1973年在欧洲核子研究中心（日内瓦）测到中性弱流反应及其它实验，都证实了电弱统一规范理论的正确性。这一理论预言，由于弱核力的作用，当电子猛烈地撞击原子核然后弹回时，检测到的左旋电子和右旋电子的数目会有明显的差别。这种“宇称破坏”在斯坦福大学的直线加速器的实验中确实被发现了。人们为此而欢呼，认为这验证了他们关于自然界两种基本力的统一理论。
为此，由于“关于基本粒子间弱相互作用和电磁相互作用的统一理论的，包括对弱中性流的预言在内的贡献”，萨拉姆与格拉肖、温伯格分享了1979年的诺贝尔物理学奖。来自发展中国家的萨拉姆与两位美国物理学家在科学最前沿比肩而立，真是不简单、不容易，巴基斯坦人为萨拉姆的成就而骄傲。
萨拉姆也没有忘记自己的祖国。他经常以科技政策顾问的身份回乡探望；1961年至1974年，他一直都是巴基斯坦总统和政府的首席科学顾问。萨拉姆在巴基斯坦的科学研究方面扮演着不可或缺的角色，发挥着很大的影响力，大大提升了巴基斯坦科学研究的水平。人们赞誉他为巴基斯坦科学之父。1961年建立了巴基斯坦核科学技术研究所，萨拉姆兼所长。1972年建成该国第一座核电站卡拉奇核电站。2000年恰希玛（Chashma）核电站投产，是由中国建设的。在和平利用原子能方面，巴基斯坦已经走到第三世界的前列。每年的5月28日，巴基斯坦都会庆祝其第一颗核弹试验成功，1998年的这一天，巴基斯坦进入核俱乐部，这是对其邻国印度一系列核爆炸的回应。
为促进发展中国家的科研做贡献
萨拉姆不仅是一个物理学家还是一位积极的社会活动家，他把所得的诺贝尔奖金捐作培养发展中国家的物理学家的费用，为发展中国家更多地了解科学做出了积极而独特的贡献。在萨拉姆的努力下，1964年在意大利的里雅斯特创建了国际理论物理中心(Abdus Salam ICTP)，并一直担任此中心的主任。国际理论物理中心隶属于联合国教科文组织和国际原子能机构，主要目的是帮助各国科学家、尤其是发展中国家的科学家了解物理和数学研究方面的最新成就和发展；为各国科学家提供一个交流与合作的场所，促进发展中国家的科学研究水平。
萨拉姆是中国人民的老朋友，曾来中国访问过6次，受到毛主席、周总理和邓小平的接见。在萨拉姆的邀请下，中国派出了第一批学者访问国际理论物理中心，其中也有周培源教授。从此中国不断地派出学者访问该中心。数据显示，该中心1970-2011年共接待5158名中国访问学者。国际理论物理中心的建立及其所发挥的巨大作用，是萨拉姆为第三世界国家科学发展做出的伟大贡献。
1983 年，萨拉姆发起成立 第三世界科学院 ，并亲任院长。总部设在意大利的里雅斯特，是非政府、非政治和非营利性的国际科学组织，致力于支持和促进发展中国家的科学研究。院士一般从发展中国家的科学家中选举产生，外籍院士从发达国家的科学家中选举产生。2012年它更名为世界科学院（The World Academy of Sciences，简称TWAS）。截至2020年，全球共有世界科学院院士1302人，分布在数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学、农学、医学、工程科学、社会和经济学等十大领域。
萨拉姆认为，一个国家，特别是发展中国家要想得到长足的进步与国力的发展，那就必须重视基础科学，特别是理论物理，因为“今天的科学就是明天的技术”。萨拉姆认为科学家团体的建立“需要有明智的科学政策，有长期的保证，慷慨的资助，以及实行自治和自由的国际交往。”
萨拉姆于1996年11月21日在英国牛津与世长辞。享年70岁。1998年，随着国家的核能试验，巴基斯坦政府发行纪念邮票，一部分作为“巴基斯坦的科学家”，用于纪念萨拉姆。
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