超炫漫话：爱德华·威腾先生揭晓

爱德华·威腾1951年出生于美国马里兰州巴尔的摩市的一个犹太家庭，其父路易斯·威腾是一位理论物理学家，研究广义相对论。爱德华·威腾在约翰·霍普金斯大学读本科，后来转学到布兰代斯大学完成了本科学业，获得学士学位。1976年，他25 岁，获得普林斯顿大学博士学位，导师正是获得2004年诺贝尔物理奖的戴维·格罗斯。其后，先后在哈佛大学和普林斯顿大学任教授。他在量子场论、弦理论、拓扑量子场论、超对称规范场论等方面都做出了杰出贡献。迄今为止，他已经发表学术专著350 多篇，是当代理论物理学界的领军人物。2014年2月，他来到中国参加世界数学物理学理论研讨会，对中国的科学远景给予厚望。

具体说来，爱德华·威腾到底做了哪些工作呢？威腾对科学的贡献来自两大部分：数学和物理。他在物理方面的贡献主要有三点。第一是超对称。在超对称理论中，他创立了一种称为“威腾指数”的概念，用来判断一个物理系统是否存在超对称，并且与内森·赛伯格一起发展了超对称规范理论，提出“赛伯格—威腾理论”。第二，他提出二重力概念，与胡安·马尔达西那共同提出Ads/CFT 对应理论，即在反德希特空间中某些超引力理论对偶于空间边界上的共形场理论。第三，他提出了M-理论，认为五种超弦理论不过是M-理论在不同条件下的表现形式。他在数学上的贡献主要是发展了拓扑结构，用琼斯多项式解释陈—西门思理论。

1982年，威腾获得麦克阿瑟基金奖；1985年他获得爱因斯坦奖；1990年，他被国际数学联盟授予菲尔兹奖；2002年他获得美国国家科学奖；2006年获得庞加莱奖、毕达哥加斯奖和Nemmers 奖；2008年获得克拉福德奖；2010年获得洛伦兹奖和牛顿奖。

1995年，爱德华·威腾在南加州大学会议中心指出，五种超弦理实际上是同一理论在不同极限条件下的表现形式，这个同一理论就是M-理论。这一报告石破天惊，由此引发了超弦理论的第二次革命。

关于超弦理论二次革命的细节稍后再说，现在回答威腾为什么会取得如此重大的科研成果。为什么？因为威腾是犹太人！爱因斯坦，创立了相对论，犹太人；马克思，创立了马克思主义，犹太人；威腾，当代超弦理论权威，又是犹太人。据2007年统计，全球1600 万犹太人，只占世界总人口的0.2%。然而，从1901年到2004年，获得诺贝尔奖的犹太人或者具有犹太血统的人共有167 位，占获得诺贝尔奖总人数的22%。除了刚才提到的爱因斯坦之外，还有空气动力学专家冯·卡门，控制论之祖维纳，数学巨人、世界第一台计算机设计者冯·诺依曼，破解庞加莱猜想的俄罗斯数学家佩雷尔曼，观察蚂蚁之子的生化科学家布洛赫，青霉素的发现人弗莱明、弗洛里、钱恩等。下述犹太名人，虽然没有走上诺奖的领奖台，但也功成名就。基督教的创始人、精神领袖耶稣创立的基督教义影响了占世界总人口50%的人的世界观。马克思主义曾经掀起了一场世界革命风暴，改变了占世界人口三分之一的人的生活方式。曼哈顿计划的领导者罗伯特·奥本海默创造出地球上的第一颗原子弹，费米开拓出原子物理学，玻尔和波恩等建立了微观世界的科学体系——量子力学。钢铁大王卡内基，喜剧大师卓别林，艺术大师毕加索、斯皮尔伯格，商界奇才格林斯潘、普利策·巴菲特、洛克菲勒、摩根……犹太名人，世人皆知，不胜枚举。

只占世界总人口0.2%的犹太人何以人才辈出呢？第一，就在于这个民族自诞生以来，一直颠沛流离，居无定所，多灾多难。“自古雄才多磨难，从来纨绔少伟男”是说养尊处优者总有一天会衰败，而历经磨难的民族总会东山再起，傲视天下！因为处于危难中的民族总要“穷则思变”，变则通，变则强，变则富。生存是一个民族的根本，富强是一个民族的梦想。一个家族，一个人，也是如此。家族是民族的缩影。3500年前，犹太人的始祖亚伯拉罕带领他的家族在奋斗；今天，1600 万犹太人组成的民族在奋斗。第二，犹太人的颠沛流离，居无定所，促进了犹太人与世界各个民族的交流与合作。一个民族，一个家族，乃至一个人，必须与世界上的各个民族、各个集团、各位思想达人交换思想，交流经验，交易财物。那些足不出户、闭关自守的民族、家族或个人最终会衰败、会退化。“读万卷书，行万里路”，说的就是交流与合作。第三，不管是民族还是家族，最重要的是思想开放，不应墨守成规、故步自封。(www.xing528.com)

犹太民族是一个强胜的民族、奋进的民族、爱好学习的民族。但是并非每一个犹太人都是才华出众的佼佼者。爱德华·威腾为什么能够专著350 部，成为当代理论物理学界的领军人物呢？首先缘于他的父亲是一位理论物理学家。父亲的思考方式、思考习惯给儿子以无言的影响。尽管与“老鼠生儿打地洞”不同，“将门出将子”不是遗传，但是将军之子成为将军的可能性比普通人大得多。人们常说“将门出将”。上将刘华清之子刘卓明是海军指挥学院院长，中将；上将张宗逊之子张又侠是总装备部部长，第13 集团军军长；上将秦基伟之子秦卫江是第27 集团军军长。其次，爱德华·威腾的求学之路正确。他在普林斯顿大学获得博士学位，导师戴维·格罗斯是他成为理论物理学家的“东风”，因为普林斯顿大学以培养世界级思想家见长，格罗斯具有理论物理学家的“风度”。第三，爱德华·威腾的勤奋成就了他成为理论物理学大师的底蕴：深厚的数学功底和独到的物理直觉。勤奋使他通晓当代数学的许多分支，特别是深奥的拓扑代数；勤奋使他通晓了当时各家超弦理论的成败得失；勤奋使他撰写专著350 部；勤奋最终将爱德华·威腾送上了理论物理学的巅峰。例如，1983年他在《核物理》B223 第422 页发表论著《整体流代数》；同年在“大统一理论讲习班”上主讲《D=10维超弦理论》。1984年他在《数学物理通信》第92 卷，455 页发表专著《两维中的非阿贝尔玻色子》，1985年3月在“关于异常、几何、拓扑学研讨会”上发表论著《弦理论中的整体异常》。

爱德华·威腾先生曾经两次来中国参加国际弦理论大会。第一次是在2006年6月19日，爱德华·威腾，还有科学大师霍金出席会议并作学术报告。大卫·格罗斯教授，数学大师丘成桐教授等600 多位物理学大师和数学家参加会议，科技界学者和各高校学生1000 多人聆听大师们的学术报告。第二次在2016年8月5日，与会学者500 余人齐聚清华大学，参加《国际弦理论会议》，就当前数学、物理学前沿问题进行研讨，重点是超弦理论、量子场论、数学物理。丘成桐数学科学中心主办，菲尔兹奖获得者、美籍华人丘成桐教授主持会议。著名科学家大卫·格罗斯，菲尔兹奖和基础物理奖得主、普林斯顿高等研究院教授爱德华·威腾（见图5.1），加州理工学院教授、超弦理论著名科学家约翰·施瓦兹，普林斯顿高等研究院院长罗伯特，迪克格拉夫，哈佛大学教授安德鲁·斯特罗明格，中国科学院高能物理所所长王贻芳院士等87 人做了88 场专业学术报告。

图5.1　爱德华·威腾在北京《国际弦理论大会》做学术报告

但是，二次超弦理论革命之后，在中国召开了两次“国际弦理论大会”并未在这片国土上引起多大反响，除了中国科技大学、浙江大学新建立了数学物理前沿科学研究所之外。“我劝天公重抖擞，不拘一格降人才”。