物理群星
阿卜杜勒·萨拉姆 肖像

图:AIP Emilio Segrè Visual Archives, Marshak Collection,1955(署名许可)

阿卜杜勒·萨拉姆

Abdus Salam

1926–1996 · 生于英属印度旁遮普省贾朗 · 巴基斯坦

粒子物理

第一位穆斯林科学诺奖得主,却被自己的国家从法律上开除出这个身份

诺贝尔物理学奖 1979 对基本粒子间弱相互作用与电磁相互作用统一理论的贡献

「科学思想及其创造,是全人类共同的、共享的遗产。」

—— 1979 年诺贝尔奖宴会演说,据英文原文意译

1968 年,萨拉姆在伦敦给出了一套把弱力与电磁力统一起来的理论。同一年之前,温伯格在美国得到了同样的结果,两人事先并不知道对方在做什么。再往前七年,格拉肖已经写下了那个群。三个人拼出同一张图,1979 年共享诺贝尔奖。

物理学的部分是这样。萨拉姆一生真正不同寻常的地方在别处。

十四岁的最高分

他生在英属印度旁遮普的一个小城,父亲是教育部门的小职员。十四岁那年他参加旁遮普大学的入学考试,考出了当时的最高分纪录;据说他骑车回城时,全城的人跑出来看这个孩子。

1946 年他拿奖学金去了剑桥。1951 年博士毕业后他回到巴基斯坦,本想在祖国建立理论物理研究——结果发现那里既没有期刊,也没有同行,连一场能讨论的研讨会都办不起来。三年后他不得不重返剑桥。

这次失败决定了他后半生做的另一件事。

的里雅斯特

1964 年,萨拉姆在意大利的里雅斯特创办了国际理论物理中心(ICTP)。它的目标非常具体:让发展中国家的科学家不必移民,也能定期回到学术前沿。

机制是「联系会员」制——一位来自贫穷国家的物理学家可以每隔一两年到中心来住几个月,用那里的图书馆,和世界一流的同行讨论,然后回国继续工作。这个设计解决的正是萨拉姆自己 1951 年遇到的困境:不是缺钱,是缺同行。

几十年下来,经由这个中心的发展中国家科学家数以万计。1997 年,中心以他的名字重新命名。

不少人认为,若论对世界科学的实际影响,ICTP 比电弱统一理论还大。

被擦掉的一个词

萨拉姆属于艾哈迈迪亚派——伊斯兰内部的一个少数派别。1974 年,巴基斯坦国会通过宪法修正案,从法律上将艾哈迈迪亚派定为非穆斯林。萨拉姆随即辞去政府首席科学顾问的职务,离开了祖国。

1979 年他获得诺贝尔奖时,穿的是旁遮普传统服装,领奖词里引了《古兰经》。他一直自认为是穆斯林。

他 1996 年在牛津去世,遗体归葬巴基斯坦的拉布瓦。墓碑上原本刻着「第一位穆斯林诺贝尔奖得主」。按当地法律,艾哈迈迪亚派不得自称穆斯林——「穆斯林」一词被官方从碑上抹去了。碑上如今写着「第一位……诺贝尔奖得主」,中间空着一块。

他在诺贝尔宴会上说过一句话:科学思想及其创造,是全人类共同的、共享的遗产。他一辈子做的两件事——写下那套方程,和为穷国的科学家造一个能做研究的地方——都是这句话的注脚。

代表方程

电弱统一的拉格朗日量

LEW=Lgauge+LHiggs+LYukawa\mathcal{L}_{\text{EW}} = \mathcal{L}_{\text{gauge}} + \mathcal{L}_{\text{Higgs}} + \mathcal{L}_{\text{Yukawa}}

萨拉姆 1968 年独立于温伯格给出同一套理论:把希格斯机制装进格拉肖的 SU(2)×U(1),规范玻色子由此获得质量,弱力与电磁力统一。

温伯格角

θW:  sin⁡2θW≈0.23\theta_W:\ \ \sin^2\theta_W \approx 0.23

一个角度就决定了电磁力与弱力在低能下如何分家,也定下了 W 与 Z 玻色子的质量比。实验测出的值与理论对得极准。

伟大发现

出处

正文所据的原始文献与可靠二手材料。带链接的可直接查看原文。

  1. 1.萨拉姆《弱与电磁相互作用》,第八届诺贝尔研讨会论文集第 367 页(斯德哥尔摩,1968)
  2. 2.诺贝尔奖官方资料页:阿卜杜勒·萨拉姆,1979 年物理学奖