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爱德华·威滕：我大部分时间都在困惑中度过

返韩扬眉 孟凌霄约 8 分钟

爱德华·威滕不承认自己是天才科学家，但他承认自己本科期间走了“弯路”。正是这段“弯路”，让他发现了自己在数学物理领域的天赋，而后不断尝试获得成就——这也是他认为科学进步、寻找极限的唯一办法。

撰文 | 韩扬眉、孟凌霄（《中国科学报》记者）
瘦高的爱德华·威滕（Edward Witten）拿着笔记本快步走进约定好的采访间，露出他标志性的微笑，身穿格子POLO衫配牛仔裤，他看上去远没有实际年龄73岁那么大。
爱德华·威滕身上有很多“标签”：
最强文科生——本科主修历史学和语言学，梦想成为记者或从政。曾加入前民主党总统候选人乔治·麦戈文（George McGover）的竞选团队，后来发现自己真正的天赋在于数学和物理，并通过潜心钻研成为弦理论和量子场论大师级科学家。
得数学大奖的物理学家——1981年，爱德华·威滕证明了广义相对论中的正能量定理；一年之后，他又发现了物理中的超对称与莫尔斯理论的巧妙联系；20世纪80年代末，他又开创性地提出了拓扑量子场论，用物理中的量子场论技术得到低维流形中的拓扑不变量。因为这些跨领域的卓越贡献，他于1990年获得了数学界最高奖菲尔兹奖，也是迄今为止唯一一位被授予菲尔兹奖的物理学家。
爱因斯坦的后继者——爱因斯坦广义相对论中的一个重要问题是正能量定理的证明。1981年，爱德华·威滕利用源于物理中经典超引力的思想，对正能量猜测给出了一个十分简洁而直观的物理证明。同行认为他是“爱因斯坦的后继者”，在“最聪明的在世物理学家”提名中，他获得了最多投票。
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爱德华·威滕（中） 图源：清华大学丘成桐数学科学中心
然而，对于这些“标签”，爱德华·威滕笑着让记者“别当真”（I don't take it seriously）。他坦承，自己大部分时间都在困惑中度过。而面对困惑，他会让自己休息，或者换一个简单但同样有趣的问题思考。他认为，我们大多数人应“灵活地确定目标，寻找机会，这样才会做得更好”。因为鲜有人能像数学家安德鲁·怀尔斯（Andrew Wiles）一样，8年什么也不做，只想证明费马大定理并取得成功。
爱德华·威滕确实是个天才科学家，但他也承认自己本科期间走了“弯路”。正是这段“弯路”，让他发现了自己在数学物理领域的天赋，而后不断尝试获得成就。
在他看来，没有所谓从事科学研究“最好的年龄”。他自认为在44岁左右取得了重大突破。爱德华·威滕还在持续不断地学习，45岁学网球、快70岁学钢琴……采访结束后，他快步走向了1公里外的会场，那里有一场关于几何分析与广义相对论研究的报告。
以下是《中国科学报》对爱德华·威滕的专访。
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爱德华·威滕 戚金葆/摄

44岁取得突破，“我不会承认自己是天才”

《中国科学报》：你在历史、政治和理论物理等领域都有涉猎，是什么促使你做出跨界的选择？在探索不同领域的过程中，你是如何找到一生志业的？
爱德华·威滕：
你知道，很多时候，人在年轻的时候并没有意识到自己的天赋所在。如果我在本科时期就学习物理和数学，那会更容易些。但我很幸运做出改变。我发现在做那些事情上（文科）没有那么多天赋，这才使得我意识到自己更适合物理学。
《中国科学报》：你被大家认为是天才型学者，在你的人生中，有没有经历过迷茫、困惑时刻？你是如何应对和克服这些挑战的？
爱德华·威滕：
首先我不会承认自己是天才（笑）。我向你保证，我大部分时间都在困惑中度过，我想几乎所有研究者都是这样。要找到正确的问题很难。即使你找到了正确的问题，大多数时候你也不知道该怎么做。所以，大多数的情况是，早上来到办公室，一天结束了，什么都没发生。
在毫无进展时，我会暂停手头的研究，换一个稍微简单但同样有趣的问题。这也许会让我在无所事事的几个月后取得进展，也能帮助我更好地理解之前做的工作。就像2023年春天，我休息了一段时间。在那之后，我有了一个很有趣的想法。一旦被卡住了就休息，就是这样。
最近，我最感兴趣的是引力和量子力学之间的关系。然而，在过去的几个月里，我在这方面没有取得太多进展。所以我休息了一段时间，转而研究与弦理论在特定类型时空中的行为相关的课题。
《中国科学报》：许多人认为35岁是一个年龄门槛，你认为科学研究有所谓“最好的年龄”吗？
爱德华·威滕：
每个科学家的情况都不一样，就我而言，我在1994年和1995年做得最好，而当时我已经43、44岁了。

“每10年就有一个亲密的合作者”

《中国科学报》：你曾掀起了弦论的两次革命，请问是什么样的学术环境或个人特质帮助你取得了这样的成就？
爱德华·威滕：
我很幸运能在正确的时间和地点与合适的人合作，尤其是我在1994年和1995年的工作，也就是你提到的弦论工作。部分是我和同事内森·塞伯格（Nathan Seiberg）合作完成的。我们研究的问题不是我一个人就能解决的，所以，我很幸运能找到合适的合作者。
我个人只是发现了一些不错的线索，但有时记者会夸大我的贡献，其实工作是由许多研究者共同完成的。我做研究将近半个世纪了，50年里有四五个亲密的合作者，这意味着大约每10年就有一个。
《中国科学报》：你与中国科学家有过许多合作经历，比如著名理论物理学者文小刚曾在你的指导下学习超弦理论。你对中国合作者的印象如何？
爱德华·威滕：
我和许多年轻有为的中国学者合作过，他们曾在美国普林斯顿大学学习过。
文小刚还是我的学生时，正在研究弦理论和粒子物理学。他所做的值得关注的工作是关于弦理论中的磁单极子。实际上，我们共同取得了分数电荷相关的发现。我认为这是一个有趣的结果。
后来文小刚去美国加州大学圣巴巴拉分校做博士后，那里有很多关于凝聚态物理与粒子物理关系的有趣研究。我认为他在凝聚态物理方面最重要的工作涉及拓扑场论，这也是我参与开创的一个方向。但我只在拓扑场论在凝聚态物理中的应用方面做了少部分研究，主要是小刚做的。
我认为文小刚是极其优秀的研究者，他是我最好的学生之一。
至于中国学者的共同特点，实际上，科学是普遍的，在很大程度上与特定的文化无关。与杰出的中国物理学家交流，就像与其他国家的杰出物理学家交流一样。我们相信，科学是人们继续合作的领域之一。
近年来，中国在理论物理领域的进步非常迅速，我相信用不了多久，中国将成为领域的领导者之一。
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爱德华·威滕 戚金葆/摄

“唯一的办法就是去尝试”

《中国科学报》：不少人认为理论物理领域似乎进入了一段平台期，你怎么看？你觉得下一个突破口会是什么？
爱德华·威滕：
科学进步从来都不容易。它永远需要努力工作，也永远无法保证你能取得什么成就。我们不知道极限在哪里、不知道还能走多远。要想知道，唯一的办法就是去尝试。
至于下一个突破口，最近我被问过好几次这个问题。
我的其中一个想法与我一直提到的量子力学和引力的方向有关，它也许是最先可能取得突破的“黑马”——在时间依赖背景下的弦理论。不过，我们对此了解得并不多，现在我不得不承认，我已经琢磨了很久，但仍有待突破。
我认为科学研究最难的就是找到合适的问题。你必须找到一个既简单又有趣的问题，既能让你取得进展，又能让你在解决问题的过程中有所学习。而这样的问题很难找到。
很少有人像安德鲁·怀尔斯那样，8年来什么也不做，一心只想证明费马大定理，并最终取得了成功。但对我们大多数人来说，花8年时间沉迷于一件非常想做的工作，最终很可能一无所获。因此，我们大多数人必须更加灵活，在某一段时间做自己有能力做到的工作。
虽然有时候进步似乎并没有那么快，但如果你回顾过去几十年，就会发现确实发生了变化。

“年轻人要尽量保持开放态度”

《中国科学报》：在科研领域，是什么让你保持动力？
爱德华·威滕：
科学研究很艰苦，但我充满好奇和兴趣。我相信，对于那些在物理和数学研究领域取得成功的人来说，虽然偶尔会感到疲倦，但保持动力并不是问题。
我的导师戴维·格罗斯（David Gross）曾将科研比喻为登山。意思是说，偶尔我们会到达山顶，但在大部分时间里，我们都在一步一步走着。虽然没有发生质变，但乐在其中。
也许10年后你问我这个问题，我会告诉你“我太累了，没时间做研究了”。但现在，我还没有失去动力。
《中国科学报》：对于有志于从事物理学研究的年轻学者，你有什么建议或忠告？
爱德华·威滕：年轻时就尽你所能去学习，并且要灵活。不要对你想解决的问题抱有太多先入之见，要对不同的机会持开放态度。有些人决心只解决一个问题，他们成功了。但大多数人，在大多数时候，如果能灵活地确定目标，寻找机会，会做得更好。年轻人需要应对不同的环境，对别人提出的你意想不到的新想法作出反应。
《中国科学报》：你在日常生活中有哪些兴趣爱好？
爱德华·威滕：我从45岁开始打网球。大约四五年前，我开始学钢琴。其实过去我一直希望能学点音乐，但一直没有机会，现在我仍是个初学者。当然啦，我也喜欢和妻子一起照顾孙辈。我们有两个孙女，分别是14岁和11岁。在开启这次中国之旅前，我带她们去意大利南部待了几个星期。
Edward Witten: Invitation to Black Hole Thermodynamics
本文经授权转载自微信公众号“科学网”，原题目《文科出身、得菲尔兹奖的物理学家！他说：我大部分时间都在困惑中度过》。
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