当代爱因斯坦、物理学家中的数学家、国际弦理论科学家：爱德华-威腾(Witten)作者： 吕非同
理论物理学家威顿（Witten，又译为威腾或魏廷）
当国内记者对霍金、纳什围追堵截时，一位很可能比霍金还要伟大的科学家却很少
进入媒体的视野。与媒体对他的冷落相比，年轻的中国学生却以近乎狂热的方式表达着
对他的敬意。2002年8月26日，他在北京国际会议中心度过了51岁生日，而对其生日的祝福，成
为当天“北大论坛”人气最旺的帖子。
在这些日子里，热情的学生经常围在他的身边，要求签名和合影。北京大学的一名
学生说：“我之所以在数学家大会上做一名志愿者，就是想见一见威顿。”
这位不为中国公众所知的威顿是何许人也？他为何对某些人具有如此巨大的吸引力
？
他是“当代牛顿”吗？
威顿（Witten，又译为威腾或魏廷）是美国普林斯顿高等研究院的教授。8月29日，
他在北大作了一次公开演讲。在演讲前，北大数学院院长张继平介绍说：“常常有人将
威顿称为当代牛顿。”
威顿是一位享誉世界的物理学家。在他年仅29岁时，由于在量子场论方面表现出了
超人的想象力和理解力，被普林斯顿大学物理系聘为教授。此后，他的研究重点集中在
弦理论，并逐渐成为这一领域的领袖科学家。
作为一名物理学家，他同时有着非凡的数学能力。由于威顿从物理角度解决了一些
在数学上看来是不可思议的问题，1990年他在东京举行的国际数学家大会上获得了菲尔
茨奖。
威顿不仅精通物理学和数学，而且将这两门学科紧密地结合在了一起。他和其他人
提倡的方法和途径，在科学界产生了巨大的影响。
正因为如此，有人将他称为“当代牛顿”。在北大张贴的海报上，也用了“当代牛
顿”这种说法。
在接受《南方周末》独家专访时，威顿谦虚地表示：“我绝对不是当代牛顿，我只
是一位普通的科学家，这种评价实在太高了。”
迄今为止，威顿已经发表了200多篇论文，先后被同行引用5万余次，在物理学界名
列第一。相比之下，霍金论文的被引用次数为1万多次，排名第24。威顿的高产和创造力
由此可见一斑，尽管论文被引用次数也许并不能完全说明一位科学家的水平。
半路出家的“火星人”
虽然威顿并不认为自己是当代牛顿，但他半开玩笑地说，他和牛顿有一个共同点，
那就是“热爱科学”。
热爱科学的威顿，竟然是“半路出家”的。他在大学里学的是历史，原本打算成为
政治家或新闻记者。
1971年，从布兰迪斯大学毕业后，他加入了乔治·麦高文的总统竞选班子，开始了
他短暂的从政生涯。这期间，他还发表过一些政论文章。
但威顿后来担心，如果投身政界或者新闻界，容易迷失自我。“我觉得自己还是对
物理研究感兴趣。”他说。于是从1972年起，他开始在普林斯顿大学研究生院学习物理
学课程。
这是威顿人生的一个重大转折。很多人惊讶于他当时作出的选择。因为在中国，由
文科改学理科，几乎是不可能的事。
尽管研究生阶段的学习在刚开始时遇到了不少困难，但威顿的天赋帮了他不少忙。
有报道称，威顿在上小学之前，就经常和担任辛辛那提大学物理学教授的父亲讨论物理
问题。
1976年，威顿在普林斯顿大学获得博士学位。然后，他在哈佛大学做了4年博士后研
究。1980年，威顿被普林斯顿大学聘为全职教授。
和爱因斯坦一样，威顿也是犹太人。尽管选择了物理学作为职业生涯，他并没有完
全放弃自己在社会活动方面的热情。在研究之余，他经常访问以色列，希望以自己的影
响促进中东的和平。
威顿说起话来声音不大，但在他那颗硕大的脑袋中，蕴藏着令人惊讶的智慧。在普
林斯顿，热爱他的学生送他一个昵称“火星人”。这使人想起那位被称为“外星人”的
足球天才罗纳尔多。
玄之又玄，众妙之门
这位“火星人”主要的研究领域是一种包罗万象、玄之又玄的弦理论。
在现代物理学中，有两个基本理论。一个是爱因斯坦的广义相对论，它是描述星系
和宇宙的；另一个是量子力学，它是描述微观世界———原子以及比原子更小的粒子的
理论。这两个理论被认为是20世纪物理学的两大支柱。“不幸的是，这两个理论之间存
在冲突，弦理论试图将它们统一起来，以便得到一个更好的理论。”威顿说，“目前我
们仍然没有真正理解弦理论，但已经得到了一些有趣的发现。”
伟大的科学家和艺术家通常都有直抵事物本质的能力。威顿无疑属于这样一类人。
他认为，20世纪许多最具深远意义的进展都是由于原有理论的不协调。“历史告诉我们
，消除理论之间的不协调是取得真正重大进展的一个好方法。”
他指出，大多数缺乏物理素养的人或许会以为，物理学家所做的无非是一些极端繁
杂的计算而已，但事实上，这不是物理学的精髓之所在。重要的是，物理学注重概念、
如何理解概念和大自然运行的原理。
物理学的时代没有过去
威顿自己认为，他最满意的一项工作是在1994年，他与洛特格斯大学的塞伯格合作
，利用对偶性统一了五种不同的弦理论。值得一提的是，威顿曾经认为研究对偶性完全
是在浪费时间，但他后来承认在这个问题上犯了错误，并且戏剧性地成为推动对偶性研
究最强有力的人。
弦理论问世已经有30年历史，其间受到过一些人的讽刺和质疑，但也受到过热烈的
赞扬和吹捧。由于目前的条件限制，不可能用实验手段对其进行检验，有人据此以为它
仅仅是一门形而上的“玄学”而已；但当弦理论研究处于高潮时，也有人过早地欢呼一
个包罗万象的“终极理论”就在眼前。有些研究人员甚至在一夜之间放弃了多年的研究
项目而转向弦理论。
对于这一非凡理论，威顿本人的看法也许更为精妙：“弦理论是21世纪的物理偶然
落在了20世纪。”
“有人说21世纪是生物学的黄金时代，言下之意是，物理学的黄金时代已经过去了
，您如何评价这一说法？”记者问。
威顿说：“我相信21世纪是生物学的黄金时代，但我同样相信，21世纪也是物理学
的黄金时代。”
威顿并不同意21世纪才是生物学的黄金时代的说法。他补充说：“不过，过去的20
世纪也是生物学的黄金时代，DNA双螺旋结构就是在20世纪发现的。”
“不要过于崇拜前辈”
在一些中国学生看来，用“火星人”描述威顿似乎还不够。一位从事弦理论研究的
博士生对记者说：“如果我说威顿是神，你应该不会反对。”
记者向威顿转述了这位学生的话，他听后笑了：“一般说来，我们尊敬前辈是对的
，但在科学研究上，可不要走得太远。中国在科学上可以做很多事情，三五十年后，有
可能成为科学上的领导国家之一。对于正处在发展中的中国科学来说，尤其不要过于崇
拜前辈科学家，因为年轻人总会提出更好的想法。”
当记者问威顿，公众是否有必要了解这些高深的物理理论时，威顿回答说：“你们
的读者恐怕很少有人愿意去了解其中的细节，就像大多数人并不了解爱因斯坦理论的细
节一样。但是，爱因斯坦提出时间和空间是弯曲的，而弦理论希望改进爱因斯坦关于时
间和空间的观念，读者如果去接触这些关于宇宙奥秘的理论，即使不了解具体的细节，
相信也能从中找到乐趣。”
对于在北大所作的关于弦理论的通俗演讲，显然威顿此前是做过一番认真准备的，
因为就连记者这样的门外汉，竟然也能听懂个大概。演讲结束后，威顿又被学生们围住
了。“许多有趣的问题在等待年轻人解决呢。”威顿说。
一位北大学生和威顿聊完天后，有这样一番感慨：“这些顶尖科学家，要的并不是
别人的崇拜，其实只要有人对他们的理论感兴趣，将他们的工作做下去，他们就很高兴
了。”
“我不怎么关注这些事情”
和丈夫一样，威顿的妻子也是普林斯顿的教授，研究的领域也是弦理论。由于时值
暑假，夫妻俩将两个上大学的漂亮女儿和一个上中学的儿子也带到了中国。
纳什在华期间对中国象棋表现出了特殊的兴趣，而威顿在来中国之前就喜欢上了中
国象棋。他弟弟一家在逛旧金山的唐人街时带回了中国象棋，教会了他儿子，他儿子又
教会了他。第一次来中国的威顿，在酒店的客房里，有时要和儿子杀上两盘。“我输的
时候多，偶尔能赢上一盘。”他有点不好意思地说。
当记者问他还有什么业余爱好时，威顿说：“我喜欢打网球，还喜欢考古，所以喜
欢访问像中国这样有很多古迹的国家。”
一位目前在国外从事研究的学者回忆说，10多年前，他在中国西北一所大学念研究
生，需要阅读威顿的一些论文，但在学校图书馆里找不到，于是想到向威顿本人索要。
当时，威顿早已离开哈佛去了普林斯顿，但这位并不知情的中国学生仍然把信寄往哈佛
。信寄出后，他并没有抱什么希望。然而，1个月后，他收到了来自普林斯顿的邮件，里
面装着他所需要的全部论文。
在20世纪结束时，美国《新闻周刊》杂志评选出50位还活着的最有影响的美国人，
威顿榜上有名，且排名挨着麦当娜。谦虚严谨的科学家与放浪形骸的娱乐明星比邻而居
，这当然有些滑稽。记者请他谈谈感受，威顿却说，他并不认为自己是50位最有影响的
人物之一。
“你喜欢麦当娜吗？”
“我几乎不了解她。”威顿低下头来，用耳语般的声音说，“我不怎么关注这些事
情。”
为什么说Witten是神不是人
早就听说Witten是神不是人,我实在想不通这怎么可能是个神,后来读了他的文章,佩服之余才感慨,真是名不虚传!
Witten在物理上的贡献已是众所周知,我就不多说了,下面来谈谈他的数学工作:
1.Witten一眼就看穿了所谓的Atiyah-Singer指标定理其实是道路空间上的一个简单积分公式;
2.Witten一眼就看穿了Morse理论有更精细的结构,和谱理论有联系;
3.Witten一眼就看穿了老丘的正质量定理可用Spinor来简单证明;
4.Witten一眼就看穿了Kac-Moody代数的特征都是模形式;
5.Witten一眼就看穿了Donaldson理论和Floer有关;
6.Witten一眼就看穿了Jones的不变量其实是更广泛的3维不变量;
7.Witten一眼就看穿了曲线模空间上的相交数来自于KDV方程的解;
8.Witten一眼就看穿了所谓的Donaldson理论其实是trivial的;
还有很多很多,就不一一列举了
以下是Witten的同事和朋友们对他的评价:
1.IAS的教授Seiberg说:"和Witten比,我只配去开卡车";
2.Caltech教授John Schwarz说:"和Witten比,我只配去蹬三轮";
3.Columbia教授Green说:"和Witten比,我只配去马戏团工作";
早就听说Witten是神不是人,我实在想不通这怎么可能是个神,后来读了他的文章,佩服之余才感慨,真是名不虚传!
Witten在物理上的贡献已是众所周知,我就不多说了,下面来谈谈他的数学工作:
1.Witten一眼就看穿了所谓的Atiyah-Singer指标定理其实是道路空间上的一个简单积分公式;
2.Witten一眼就看穿了Morse理论有更精细的结构,和谱理论有联系;
3.Witten一眼就看穿了老丘的正质量定理可用Spinor来简单证明;
4.Witten一眼就看穿了Kac-Moody代数的特征都是模形式;
5.Witten一眼就看穿了Donaldson理论和Floer有关;
6.Witten一眼就看穿了Jones的不变量其实是更广泛的3维不变量;
7.Witten一眼就看穿了曲线模空间上的相交数来自于KDV方程的解;
8.Witten一眼就看穿了所谓的Donaldson理论其实是trivial的;
还有很多很多,就不一一列举了
以下是Witten的同事和朋友们对他的评价:
1.IAS的教授Seiberg说:"和Witten比,我只配去开卡车";
2.Caltech教授John Schwarz说:"和Witten比,我只配去蹬三轮";
3.Columbia教授Green说:"和Witten比,我只配去马戏团工作";
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