本書以一個科學(xué)家的赤子之心,展示了終身保持好奇心與興趣的秘訣,讓我們重新踏上探索之旅,成為終身的求知者。本書分為四部分:求知之旅的開端介紹科學(xué)家的思考與思維方式;四處求學(xué)的時代探討終身的求知學(xué)習(xí)之道;培育基礎(chǔ)科學(xué)科學(xué)家是一個怎樣的職業(yè);基礎(chǔ)科學(xué)對社會的意義探討什么是科學(xué)精神,我們應(yīng)該擁有怎樣的探索心。同時,本書還向我們介紹了如何錘煉求學(xué)探索之旅上的必備工具。
在物理學(xué)家試圖找出大一統(tǒng)理論之時,生物學(xué)家也在努力弄清生命和意識的起源。人類思維的邊界即宇宙的邊界,而擴(kuò)展人類思維邊界的根本驅(qū)動力則是純粹的好奇心。這是一部極富科學(xué)精神又充盈正能量的作品,記錄了作者畢生追求真理并持續(xù)發(fā)揚光大的過程。正如其開篇所引:比起發(fā)光,照耀的成就更大。
前 言
2019年 12月 2日,我一早從洛杉磯出發(fā),傍晚時分剛抵達(dá)紐約就發(fā)現(xiàn)手機(jī)上有一條消息。兩周后我將在東京出席紫綬褒章的授予儀式,因此計劃參加普林斯頓高等研究院○的研究會后立即返回日本。
手機(jī)上的消息是我在加州的主治醫(yī)生發(fā)來的。我回電話過去,得知我在前一周的體檢中查出前列腺的腫瘤指標(biāo)異常。醫(yī)生說有癌變的可能,讓我從日本回來后立即去做進(jìn)一步的檢查。在日本期間,我在不安中完成了作為東京大學(xué)科維理數(shù)學(xué)物理學(xué)聯(lián)合宇宙研究機(jī)構(gòu)( Kavli IpMU)主任的各項工作。 12月 16日文部科學(xué)大臣訪問本研究所,并于次日向我代授了紫綬褒章。
授予儀式結(jié)束后舉行了午宴,午宴上各行各業(yè)的受勛人士歡聚一堂。我提前拜讀了各位人士的著作,所以和大家談得很盡興。研發(fā)了外骨骼動力服 HaL的山海嘉之先生在午宴上的一席話給我留下了深刻的印象。他似乎是預(yù)感到了新型冠狀病毒將在全世界蔓延。他說:“人類的數(shù)量已經(jīng)讓地球不堪重負(fù),可能不久就會發(fā)生世界人口大幅減少的情況!
當(dāng)天下午我去皇居謁見了天皇陛下。日本政府為我提供了從小學(xué)到研究生院的公立教育,還給我的研究事業(yè)提供各種支持,這次能從政府獲得紫綬褒章令我備感榮幸。
回到加州后我做了醫(yī)學(xué)檢查,發(fā)現(xiàn)了癌細(xì)胞的存在。新年伊始,經(jīng)過更精密地檢查,我被診斷出癌細(xì)胞有轉(zhuǎn)移的可能。如果止步于原發(fā)病灶也許還能根治,所以聽到癌細(xì)胞可能轉(zhuǎn)移的消息讓我深受打擊。
數(shù)日之后,即 2020年 1月 12日在東京大學(xué)安田講堂有一場演講會。因為這個活動由科維理數(shù)學(xué)物理學(xué)聯(lián)合宇宙研究機(jī)構(gòu)主辦,又安排我第一個出場演講,所以無論如何我不能缺席。得到主治醫(yī)生的批準(zhǔn)后,我又飛往東京出差兩天一晚。當(dāng)天的安田講堂座無虛席,我的演講也深受好評。東京大學(xué)校長原計劃致完開幕詞就要離場,結(jié)果留下來津津有味地聽完了整場演講。在這次演講會上我演講的題目是“宇宙的數(shù)學(xué)”,關(guān)于這部分內(nèi)容我將在本書的第 3章進(jìn)行詳細(xì)的講解。
就在啟程前往日本出差,在洛杉磯機(jī)場的貴賓室候機(jī)時,我收到了幻冬社的小木田順子女士發(fā)來的郵件,問我有沒有興趣寫一本主題為“如何將科學(xué)家作為終身職業(yè)”的書。她在郵 件中提議說:“您作為研究者、教育工作者一路走來,想請您基于此談?wù)剬A(chǔ)科學(xué)意義的思考!
曾經(jīng)也有幾家出版社找我談過類似的策劃,當(dāng)時我覺得對我而言,寫回憶錄之類的內(nèi)容還為時過早,所以都婉拒了。也許是因為剛診斷出癌細(xì)胞可能轉(zhuǎn)移這一情況,我接受了這次約稿。
所幸手術(shù)十分成功,后續(xù)的檢查也明確了癌細(xì)胞并未轉(zhuǎn)移這一事實。我感到重獲新生,滿懷著對能夠從事基礎(chǔ)科學(xué)事業(yè)的感恩之心開始了這本書的寫作。這本書從介紹我為什么立志于成為一名理論物理學(xué)者寫起,在本書的后半部分中,我還會談?wù)勛约簩茖W(xué)與社會關(guān)系的一些認(rèn)識。
前 言
第1章 求知之旅的開端 1
1.思考的樂趣 2
在旋轉(zhuǎn)餐廳測量地球的大小 2
嬰兒感受到的“發(fā)現(xiàn)”的喜悅 7
享受在自由研究中不斷摸索的樂趣 8
在“自由書房”中放牧 11
BlueBacks和《萬有百科大事典》 14
獨立思考阿基米德定律的推導(dǎo) 17
挑戰(zhàn)解讀“從天上寄來的信” 22
大學(xué)畢業(yè)前的三個學(xué)習(xí)目標(biāo) 25
專欄·伴我四海漫游的“紙書” 29
2.鍛煉思維方式 33
在應(yīng)試策略中與古代哲學(xué)家相遇 33
笛卡爾找到的探索真理的方法 36
康德的《純粹理性批判》難以令我信服 40
哲學(xué)和科學(xué)的交流中孕育出新的世界觀 42
什么決定了研究的價值 44
從物理學(xué)、數(shù)學(xué)的歷史中學(xué)到的東西 47
哲學(xué)和歷史為什么重要 50
羅馬皇帝留下的話語 52
應(yīng)試教學(xué)參考書中的經(jīng)典之作 55
不選醫(yī)學(xué)選理學(xué),不選東大選京大 58
物理是一門怎樣的學(xué)問 61
一生中最刻苦學(xué)習(xí)的四年 63
弗羅貝尼烏斯定理與快餐蕎麥面 65
向費曼學(xué)習(xí)自由自在地思考 67
《理論物理學(xué)教程》的凝練之美 69
不讀教科書,讀原論文的意義 71
作為人文基礎(chǔ)的博雅教育 72
向本多勝一學(xué)習(xí)如何寫文章 74
從英國主辦的英語口語學(xué)校得到的收獲 76
專欄·如何提高英語能力 79
3.物理學(xué)家們的榮光與苦惱 83
量子力學(xué)完成的瞬間—《部分與全部》 86
在“鈾俱樂部”指導(dǎo)開發(fā)原子彈 87
與恩師玻爾分道揚鑣 89
戰(zhàn)爭的糾葛—戴森的《宇宙波瀾》 91
“代數(shù)型”與“幾何型” 93
從滿目瘡痍的東京傳來的訊息 95
郁悶啊,郁悶—朝永振一郎 “留德日記” 97
在“自由樂園”中度過的閃亮的日子 101
仁科在理研的原子彈研究 103
作為科學(xué)家的好奇心、作為人的倫理觀 105
科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)無關(guān)善惡 107
基礎(chǔ)科學(xué)這段沒有地圖的旅程— 湯川秀樹的《旅人》 110
創(chuàng)造概念—薛定諤的《生命是什么》 112
專欄·概念需要謹(jǐn)慎對待 116
第2章 四處求學(xué)的時代 119
創(chuàng)造新知 120
研究生階段應(yīng)該具備的三種能力121
反復(fù)學(xué)習(xí)數(shù)次的“量子場論” 126
“我來晚了”的自卑感 128
向“刺猬”和“狐貍”學(xué)習(xí) 130
“大栗最喜歡扭曲的東西” 132
抓住幸運女神的劉海兒 135
去美國留學(xué),還是去東京大學(xué)當(dāng)助教 138
在引入電子郵件之前的電傳 141
首次海外出差住進(jìn)了韓國總統(tǒng)的別墅 143
在印度失蹤 145
機(jī)遇只偏愛那些有準(zhǔn)備的人 147
在印度后空翻 152
前往普林斯頓高等研究院 154
沒有博士學(xué)位的學(xué)者并不罕見 156
是激烈的競爭之地還是自由的樂園 158
博士論文和拉馬努金公式的30年 161
回憶南部陽一郎 165
去芝加哥大學(xué)任職以失敗告終 167
聽著巴赫解開“簡化的弦理論” 169
具有普遍性的成果—“BCOV”理論 173
專欄·演講要準(zhǔn)備好策略和講稿 177
第3章 培育基礎(chǔ)科學(xué) 181
再續(xù)美國的職業(yè)生涯 182
第二次超弦理論革命 185
轉(zhuǎn)入加州理工學(xué)院 186
12年的持續(xù)思考終于結(jié)出碩果 189
徹底訓(xùn)練語言能力的美國教育 191
在新生錄取工作上耗費巨大的人力物力 195
成功籌措33億日元的研究資金 199
充滿奇跡的研究所—阿斯彭物理中心 203
土生土長的日本人當(dāng)上了美國物理學(xué)遺產(chǎn)的總裁 205
參與東京大學(xué)研究據(jù)點構(gòu)想的規(guī)劃 209
“宇宙的數(shù)學(xué)”是什么 213
茶歇中誕生的跨領(lǐng)域研究的成果 218
IPMU的誕生,成為科維理冠名研究所 220
真正讓自己樂在其中的事情是什么 223
不忘使命 228
新冠疫情加速了基礎(chǔ)科學(xué)的平等化進(jìn)程 231
落后于世界潮流的日本 234
專欄·時間管理和健康管理都很重要 238
第4章 基礎(chǔ)科學(xué)對社會的意義 242
東日本大地震后重新審視基礎(chǔ)科學(xué)的意義 243
歸根結(jié)底科學(xué)是從天文學(xué)發(fā)展而來的 245
兩種天文學(xué)的相遇與發(fā)展 250
“12世紀(jì)文藝復(fù)興”引領(lǐng)了科學(xué)的復(fù)興
大學(xué)和大學(xué)教授也誕生于12世紀(jì) 253
基督教的世界觀受到的沖擊 256
托馬斯阿奎那讓理性與基督教并存 258
大學(xué)的死亡與重生 260
工學(xué)院的誕生與大學(xué)使命的變化 262
目的合理性與價值合理性 263
收獲唾手可得的果實 268
無用知識的用處 270
有價值的研究出自探索之心 275
后 記 283
參考文獻(xiàn) 288