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如果质子内部真的存在着三个又小又坚硬的夸克，那么应该能用实验的方法“看到”它们，也就是利用高速电子轰击质子，当电子从正面撞到夸克时，观察电子的强烈反弹。这种方法就像是在一块松软的蛋糕中寻找鸡蛋壳的碎片——当你吃蛋糕时，会偶尔听到一声尖锐的破裂声，那是因为你的牙齿咬到了一块鸡蛋壳碎片。
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我表兄20世纪30年代在城市学院认识的朋友罗伯特·霍夫斯塔特并没有观测到明显的反弹，因此就有人断定质子内部就是一块松软的蛋糕，里面并没有鸡蛋壳碎片。然而，霍夫斯塔特的实验是有局限性的。他仅仅考虑到了所谓的“弹性”碰撞的情形，这种情况下作为目标的质子就像一个被撞击的弹子球一样弹出，并且保持完整无缺的状态。但是在20世纪60年代末，斯坦福大学加速器中心（SLAC）的新生代物理学家开始研究所谓的“非弹性”电子-质子撞击实验，这种情形下质子被撞碎而非被撞后发生反弹。令人惊奇的是，在这些撞击中，很多电子真的发生了强烈反弹，就好像它们撞到了什么又小又坚硬的东西。在深入蛋糕内部的地方，真的有鸡蛋壳碎片存在。
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费曼在他位于帕萨迪纳的加州理工学院的实验室里提出了关于质子的简单现象学描述，质子就像是一个装着又小又坚硬的、夸克一样组成物的封闭袋子，费曼将这样的组成物称为“部分子”。根据费曼的描述，在斯坦福大学加速器中心所做的实验中，高速电子撞击质子，可以提供一种质子内部关于部分子的类似X射线的影响，这就像是一台普通的X射线机或是一台X射线轴向分层造影扫描仪在高频射线下，可以提供人体内部组织的影像一样。利用斯坦福大学加速器中心关于部分子的X射线图像所包含的信息，人们就可以推算出质子本身其他的很多特性。
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我们越来越开始相信，质子并不是长期以来人们所认为的那样是不可分的，而很可能也是由其他物质组成的——很可能就是夸克。但这并不是令我们兴奋的全部理由，我们同时对弱作用力和电磁力之间的相似性有了越来越深的理解。自从20世纪30年代以来，物理学家开始意识到，麦克斯韦1873年的电磁理论与费米1934年关于弱作用力的理论之间，存在着令人着迷的相似性，但还没有人能够把这种相似性发展成为一种关于两种作用力的统一理论。直到20世纪60年代，格拉肖、温伯格和萨拉姆三人都各自独立研究，将上述两种作用力统一起来，创造了所谓的“规范模型”（standard model）理论。他们的理论是建立在杨振宁的“定域规范不变性”的对称性理论基础上的。
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这个规范模型将自然界的作用力相互联系起来，就像门捷列夫的化学元素周期表将不同的化学元素相互关联起来一样。门捷列夫是在化学元素的性质中发现了一种排序的线索，并由此推测出其他尚未被发现的元素的存在，从而使整个元素表完整起来。与此相似，格拉肖、温伯格和萨拉姆发现了一种弱作用力和电磁力之间都存在的模式，并进而推测之前尚未被发现的其他弱作用力的存在，从而使整个图像完整起来。所有这些作用力共同构成了整个规范模型。这是一个雄心勃勃但又让人不得不接受的理论，当这个理论被证实的时候，它的提出者获得了诺贝尔奖。很多理论粒子物理学家就是朝着这个方向努力。你听到了一首有魅力的歌曲中的几个互补相连的小节，于是就尝试从局部推测出整体，努力要知道全部乐章。
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在接下来撰写博士论文的3年中，我同时用到了夸克理论和预测电子和夸克之间存在新的弱作用力的温伯格-萨拉姆规范模型。在新的弱作用力中，有一种被称为“弱中性流相互作用力”，在电子和夸克撞击时，这一作用力可能会导致轻微的违反守恒定律的现象出现。如果把质子视为装着夸克的袋子，那么在电子-质子撞击中，我们也应该能够观测到轻微的违反守恒定律的现象。但这种效果将会是非常微弱的，因为大部分都会被电子和夸克之间更为巨大的电磁作用力所掩盖。
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在我的博士论文中，我提出了一种新的检验规范模型的方法。尤其是我建议斯坦福大学加速器中心的实验物理学家们在电子和质子的非弹性碰撞中，应该尝试去观察规范模型所预测的关于弱作用力违反守恒定律的效果。为了估计出规模大小，我用上了过去很多年中我学到的很多东西。我利用李政道和杨振宁的理论框架来分析违反守恒定律的情形，还利用费曼的部分子模型中关于将质子描述成装着夸克袋子的思路，推算出如果规范模型真的成立的话，违反守恒定律的非对称性能达到多大。
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我在1970年开始我的研究。我先慢慢阅读大量关于如何利用部分子模型的论文，独立地重复演算他们公开出来的运算过程，并检验我是否能够得出和他们一样的结果。我逐步了解到了这个模型的巧妙之处，懂得了如何运用这个模型，接着就开始自己的研究。
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我的第一个任务是进行冗长的数学运算，推测与夸克撞击后弹回的电子的运动轨迹分布。我利用“费曼图”做每一步运算。这张由费曼发明的、像漫画一般的图表，系统地反映了粒子在撞击过程中相互作用的方式。我画出在一个理论中所有可能出现的图表，接着使用费曼的规则将每一种图表都转化为数学表达式，并对其评估。运算是利用笔和纸进行的，整整用掉了几十张纸。每个运算我至少重复两次，检验是否存在错误。当前后运算结果不一致时，我会逐步检查并确定错误之处，直至错误消除使前后结果一致。而今天很多这种重复的代数运算都可以利用诸如MathematicaTM的数学计算程序来进行了。
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费曼图和费曼的规则就像是一套图表记账流程，用一系列图表不可思议地将规范模型中的所有细节都抓住了。它们能让天赋不如费曼的人，也可以仔细并且正确地进行最复杂的运算。物理学中很多伟大的进步就是如此，它们把以前几乎无法想象的东西变得条理化、流程化。无论是物理问题还是期权理论，我每遇到一个需要解决的新问题，第一个主要的挑战就是要找到如何推进工作的直觉；第二个挑战就是把这种直觉转化为规范性的东西，变成任何人都可以照着去做的一套规则，这些规则已经不再需要最初的那些深刻的洞察力。这样一来，一个人的突破性发现就变成了所有人共同的财富。
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几个月后，我完成了关于电子撞碎夸克的运算。但在真实世界中，电子撞碎的是装着一袋子夸克的质子。接下来，我的任务就是计算当一个电子撞到袋子的时候，会发生什么。我使用老式打孔卡片计算程序开始大量数学运算，我还向大学的计算机中心提出申请，让他们夜间在IBM主机上运行这一程序。这是一项冗长乏味的工作：那个时代我们没有交互式终端或个人计算机，在给卡片打孔时一个排序上的错误就可能让你一整天的工作都白做。
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也就是从那时起，我学会不再相信任何我推导出的新公式，除非这个新公式从所有角度都被全面进行交叉检验，能够确保前后一致。通常来讲，任何新的复杂公式都是从某个已有的、更简单的、更熟悉的公式中发展出来的。因此，第一步检验就是忘掉公式的复杂性，看能否得出熟悉的结果。我发现很容易在我的计算中发现错误，由此我对飞行的安全性担心起来——工程师在设计飞机时，在生命而非理论和名誉面临危险的情况下，他们怎么就那么相信自己的计算呢？
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我在研究生院花费了7年时间取得博士学位，大概是生命长度的1/10，非常惊人。这其中包括3年上课的预备时间，接下来的1年是为研究领域做准备的预热时间，剩下的两年用来做实际的课题研究。最后，我花了大概半年时间撰写论文，包括一篇用来发表的论文，同时还要为论文答辩做好准备。我的朋友中的一小部分在5年内离开了哥伦比亚大学，但更多的是用了八九年时间才离开。
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有时，我们也尝试着劝阻其他人不要重蹈我们的覆辙。20世纪70年代初，道格拉斯·霍夫斯塔特路过我们在浦品物理楼的办公室。他那时还没有出名，正在俄勒冈大学物理系读博士，还没有写成那本著名的《哥德尔、艾舍尔、巴赫》（Gdel，Escher，Bach）。很长时间之后我才知道他是我表兄那位以电子-质子轰击实验闻名的朋友——罗伯特·霍夫斯塔特的儿子。道格拉斯那时正考虑从所在的俄勒冈大学研究生院转学到哥伦比亚大学来。尽管感觉有些忘恩负义，我们想尽办法警告他远离浦品物理楼。
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我们绝大多数人对在物理系的日子渐渐生恨。我们二十几岁最好的时光都被封闭在了那里。绝大部分时间里，我们都被忽略了，没有得到我们为之工作的指导老师的重视。我的一个朋友姚昌黎（音译）花了6个多月的时间研究一个课题，而没有与他的指导老师沟通，没想到他的指导老师早在几个月前就已经完成了这个课题了。他不得不从头再来。我相对而言还是不错的——诺曼·克莱斯特很负责任，我们每周见面——我常会想到我可能永远不会拿到学位。你可以一年一年这样混下去，拿着能源部给的研究经费，但没有人会在意你何时或是否能够毕业，也不会关心你毕业后去做什么。
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在最后的几年里，我努力表现出一副满不在乎的样子以示蔑视。记得有一次我和妻子在月亮广场用过午餐后返回学校，我们手拉手走在百老汇的大街上，遇到一群正在闲逛的哥伦比亚大学教授。在我们相互走过的时候，我极力表现出满不在乎的、心情愉悦和无忧无虑的样子，兴致勃勃地说着话，对我自己和路过我身边的教授们，表现得好像他们对我生活的另一部分没有任何影响。
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但其实他们的影响是确实存在的。20世纪70年代初的一个夏天，正当学生们抗议美国政府侵略柬埔寨期间，埃娃和我、昌黎和他妻子，一起去了卡茨基尔山区露营。我们在帐篷里住了几天，收不到任何消息，后来我们去见正在附近一家酒店里度假的岳父岳母。我们到达后，我的岳父心情沉重地告诉我们，一枚小型炸弹在物理系一间盥洗室里爆炸了。听到这个消息，我和昌黎没有半点犹豫，高兴得跳上了天，又叫又跳。我的岳父岳母满脸迷惑地看着我们，我突然意识到，我们所承受的压力已经远远超出了极限。
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在开始撰写博士论文前，我已经等了4年，而一旦我知道已经准备充足可以开始时，就稳步推进。在研究进行到一半时，我给李政道和系里其他教授们开了一次研讨会，介绍了我前期的初步研究结论。1972年年初，我终于发表了我的第一篇文章。在这篇文章中，我应用费曼的部分子模型，试图对哥伦比亚大学的利昂·莱德曼及其合作者当时进行的一项实验的结果给出解释。我的计算对于后面的博士论文来说不过是一个热身而已，但当第一篇论文经过多年的等待终于发表，我的名字终于被印成铅字时，我兴奋不已。我在1972年年底完成全部博士论文的课题研究，最终在1973年春天，在由李政道、克莱斯特和莱德曼在内的论文答辩委员会前进行了论文答辩。我回答了他们提出的问题，并获得通过。
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我的论文——《l±+N→l±+Anything中弱中性流作用力的检验》发表在1973年的《物理学评论》上。这是一篇令人满意的论文，通过在电子-质子轰击试验中违反守恒定律的现象，验证当时尚未被证实的关于弱作用力和电磁力之间关系的规范模型。1978年，斯坦福大学加速器中心的查尔斯·普雷斯科特和理查德·泰勒领导的联合研究小组公布了一个出色的、严谨的实验结果，这个实验证明了与规范模型预测结果一致的、违反守恒定律的情况。最近一本关于20世纪粒子物理学发展史的书[4]中提到，在普雷斯科特第一次就他们的实验结果做完演讲后，观众报以长时间的掌声，被称为“送给一个时代终结的长久的哀悼礼”。他们的实验对格拉肖、温伯格和萨拉姆提出的规范模型给予了最终的肯定和承认。我很高兴地注意到我在1973年完成的论文是他们引用文章中最早的一篇。
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尽管为了完成博士论文花费了很长时间，但我并没有真的遗憾过；从某种程度上讲，我为其中的努力而感到骄傲。我在那些年里学到的东西——百折不挠的韧性与数学知识，对我无论是在华尔街还是在学术界都非常有帮助。在任何领域内，只要有人想发现新大陆，他就要花费多年去思考、不断试错、在歧途中徘徊、在误区中跌跌撞撞，最终还要站起来继续前行。从这个角度来说，获得博士学位是一个很好的、痛苦的磨练过程。
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很多年后，我在华尔街吃惊地发现宽客的简历中写着一个并不存在的学位“A.B.D.”，很快我就发现，这是一个商务领域中常用的首字母缩写，代表的是“除论文之外都具备”（All But Dissertation），表示这个人曾经努力去获得博士学位，但在完成论文之前就离开了学术界。由于博士学位是一种研究水平的标志，其主要工作就应该是去完成一项具有原创性的研究，并用论文的方式表达出来。我看着A.B.D.这个词，就好像是看着《反斗智多星》中的“PhD”（注意，不是博士！）。我痛恨这种贬低研究工作中所应付出的创新和努力的做法。
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接下来，我开始寻找一份博士后的职位。这是一个为期两年、报酬很低的研究性工作，是到科学界从事学术工作要迈出的常规步骤。我向我知道名字的物理学家寄出了大量信件，并附上我的简历。只要接到邀请，我就到邀请我的学校去开研讨会。但是学术类的工作非常稀缺——大学里充盈着过去10年间聘任的、有着终身教职的年轻教授；我可能要等到整整一代物理学家都去世了，才可能有机会。
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就像大多数努力一样，有个人拉你一把是非常有帮助的。在高盛，人们常说你需要一位“拉比”（被任命为犹太教领袖的人）才能成为合伙人，而哥伦比亚大学物理系显然是缺少拉比的。最后，由于我所从事的研究当时是热门课题，再加上我的幸运，我终于得到了位于费城的宾夕法尼亚大学一个为期两年的博士后研究职位，并于1973年9月开始。
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我没有参加哥伦比亚大学5月份在赛特·洛图书馆面前巨大的露天广场举行的毕业典礼。仅仅几年前，1968年学生占领图书馆的那些夜晚，就在那里，我看到纽约市的警察手持警棍追打学生。[5]我的研究生院的朋友们看上去也对参加毕业典礼没有什么兴趣。
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那年夏天，我花了一个月的时间参加了一年一度的埃托雷·马约拉纳[6]粒子物理学夏令营，夏令营是在位于意大利西西里岛西部特拉帕尼省一座山顶上的美丽小镇——埃里切举行的。在山上，我对那些来往于各种会议间、年年夏季都出访的成功物理学家的生活，有了近距离的观察。我和他们中的一些人坐在小镇广场上，吸着纸烟，喝着意大利开胃酒。一天上午，我还在当地理发店里享受了一次颇有特色的修面。我向后斜躺在一个重重的皮椅上，理发师则拿着剃刀在皮带上磨刃。多年后，我碰见过公司律师和华尔街销售员相互吹嘘各自工作中的额外福利——头等舱、昂贵的大餐和别致的酒店。我暗自嘲笑他们仅关注工作提供给他们的物质福利。我认为，在物理学界，生活本身就是福利；在有趣的地方和有兴趣的人谈论物理，就是主菜，而非餐具。
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