“对称性破缺”让我们存在

①10月7日，2008年诺贝尔物理学奖揭晓，三名科学家因为在“对称性破缺”研究中做出的贡献而获奖。他们是美籍日裔科学家南部阳一郎和日本科学家小林诚、益川敏英。在此之前。诺贝尔奖已经有四次都颁给了破缺领域。

②尽管“对称性破缺”听起来有点陌生，但“对称”却是人们所熟知的现象。一片雪花具有对称的结构，而且从镜子里看去和在镜子外看上去并没有什么区别。类似的现象在粒子物理学中叫做 “镜像对称”。此外还有两种对称，分别是“电荷对称”和“时间对称”，前者指的是粒子和反粒子虽然带电情况相反，性质却相同。如果有一个小球在一个密闭的容器里弹来弹去，旁边有一个摄影师把它录下来，然后不管录像带是正着放还是倒着放，不告诉你的话你从画面上是区别不出来两种放法的，这就是“时间对称”。当然，这个概念针对的是微观世界中粒子的性质。

③当物理学家考察微观世界的时候，他们发现很多时候，这些对称性都是破缺的。最早在对称性破缺领域获得诺贝尔物理奖的是华人科学家李政道和杨振宁。他们发现镜像对称在四种基本力之一的弱相互作用中是破缺的，由此获得1957年的诺贝尔奖。1964年，美国物理学家克罗宁和菲奇发现有一种粒子不遵守电荷对称，他们于1980年获得诺贝尔物理学奖。1960年前后，南部阳一郎开始研究对称性破缺，并提出了“亚原子物理中的对称性自发破缺机制”。他提出的这一机制可能会解答一个令人迷惑的问题：物质的质量从何而来?

④组成我们这个世界的所有的基本粒子以及自然界中四种基本力中的三种都被纳入了粒子物理学的“标准模型”，但“标准模型”无法回答物质的质量是从哪里来的。而且，奇怪的是，粒子与粒子之间的质量差别还非常巨大，有的粒子很重，而光子却没有质量。

⑤英国物理学家希格斯在南部阳一郎之后提出了一种解释，现在被寄予厚望。我们先来打一个形象的比方：如果把一支铅笔笔尖朝下竖立在圆桌中心，那么，铅笔和圆桌沿铅笔的中轴在各个方向上都是对称的。但这样状态的铅笔是不稳定的，它一旦倒下，这种对称性就丧失了。不过，这样一来，这支铅笔的状态就稳定了——它没有办法再向哪里倒了，它已经达到了能量最低的状态。

⑥在宇宙诞生的时刻，希格斯提出的理论中的“希格斯场”是完美对称的（就像那支竖立的铅笔），所有的粒子都没有质量。但希格斯场是不稳定的，它在宇宙早期的时候失去能量了，这些能量被粒子们接收，哪种粒子接受到的能量多，哪种粒子就重一些。“希格斯场”理论预言了希格斯玻色子的存在，希格斯玻色子也正是不久前启动的大型强子对撞机（LHC）要寻找的目标之一。“标准模型”预言了62种基本粒子的存在，现在唯有希格斯玻色子尚未被发现，诺贝尔奖也许在不远的未来等待着希格斯。

⑦如果说南部阳一郎可能帮助解释了物质为何有质量的话，那么小林诚和益川敏英的工作则可能解释了我们为什么至今还存在。观测表明，我们这个宇宙是物质为主的，这就产生了一个问题：为什么宇宙中的反物质远少于物质?对于这个问题，目前还没有完整的答案，但对称性破缺是解决问题的关键之一。

⑧物理学理论显示，宇宙创生之时，应有等量的物质和反物质制造出来，二者相遇便会湮灭，化为能量。但果真如此的话，我们所看到的星系、恒星，包括我们自身便都不会存在，我们的存在说明宇宙早期物质和反物质的对称被打破了。1973年，小林诚和益川敏英提出“小林——益川理论”．认为造成宇宙中粒子多于反粒子的原因是夸克的反应衰变速率不同。他们还预言了存在6种夸克。这些夸克在之后的二十多年里陆续被物理实验所证实。 ’ ．

⑨现在，物理学家相信，宇宙每产生100亿个反物质粒子的同时，就有一个额外物质粒子的偏离，正是这样的偏离导致的对称性破缺才使得我们今天的宇宙得以存活，使我们得以存在。

一人一校一国家

1898年7月的一天，山东威海卫的日本太阳旗降下，中国黄龙旗升起。第二天黄龙旗降下，英国国旗升起。这就是发生在中国土地上的“国帜三易”。原来，甲午战争中国战败，帝国主义列强加紧瓜分中国：德、法、俄各有所得，英国强租了九龙半岛和威海卫，强制占据威海卫的日本将威海卫归还中国，再由中国转租给英国。目睹这一幕国耻的北洋水师见习驾驶官张伯苓，受到强烈刺激。

张伯苓是天津人，13岁考入设在天津的北洋水师学堂。1894年张伯苓在水师学堂毕业，翌年春天到通济舰。他亲眼见到了“国帜三易”，联想到甲午战争前的中国海军力量明显占优，为什么却战败了？问题在人。要想改变中国面貌，必须改造人，兴办新式教育，培育一代新人。张伯苓怀着这样的信念离开北洋水师，决计以教育救国。

1898年张伯苓应严修之聘做家馆老师，教授其子弟。1904年春天，严、张二人东渡日本考察教育，看到推广新式教育，重视科学技术，是日本明治维新以后迅速强盛的根本原因。中国要想富强，也要走这条路。他们办起一所私立中学堂，张伯苓任监督，当年秋季招收学生73名，年底改名为敬业中学堂。此后，学生人数日增，校舍不够使用，开明邑绅郑菊如捐出天津旧城西南一块十多亩的荒地，严、张即在这里兴建新校舍。因为这处新校舍在城南的开洼，称为南开洼，简称南开，学校因此在1907年改名南开中学堂，1912年改称南开学校，张伯苓任校长。张伯苓在到处化缘筹集办学经费的同时，千方百计聘请饱学之士来校任教，范文澜、何其芳、老舍等先生都先后在南开任课。

张伯苓从南开中学创办起就注重教育学生怎样做人，旨在全面培养与造就适应国家和社会需要的高素质人才。他定南开校训：“允公允能，日新月异。”他重视修身教育，每周亲自讲修身课。一次修身课上张伯苓讲不许学生抽烟，当场有学生发问：“您不许我们抽烟，为什么自己抽烟？”张伯苓当即唤校工，将自己所存的吕宋烟全数取来，当众销毁。校工惜之，他答道：“不如此，不能表示我的决心，从今以后，我与诸同学共同戒烟。”从此终身不再吸烟。南开在校学生也再无吸烟者。张伯苓把近代西方体育引进学校，重视体育课和师生的身体锻炼，辟有体育场，举办天津市运动会，自己也多次担任全国运动会、华北运动会的总裁判。南开中学看重培养学生的实践能力。张伯苓不让学生死记硬背，也不迎合教育部门推行的各种会考。为了培养学生具备手脑并用、知学合一的能力，学校增设了“社会视察”和“木工金工技能”两门必修课程，组建了校办工厂。

私立南开中学升留级制度严格，淘汰率高。当时人们常说：“进南开难，毕业也难。”学校择优录取，考试认真，评分严格，毕业率约为50％。在张伯苓等人的共同努力下，南开中学培养出了以周恩来、马骏为代表的优秀学生，并逐步实现了兴办南开系列学校的设想：在南开中学的基础上，1919年9月创建南开大学，1923年增设南开女中，1928年增设南开小学，形成旧中国私人创办的建制完整的南开系列学校。其中南开女中始建于 1923年，到了 1924年，就已经有四名女子进入南开中学和男生一起听课了。南开中学的办学成绩引起海内外瞩目，孙中山曾赞誉说，南开是世界有名的好学校。胡适称张伯苓为“中国现代教育的一位创造者”。

在抗日战争时期，张伯苓热心襄赞国事。很多南开学生、校友，向往延安革命圣地，请张伯苓代为介绍，他都一一给他们写了介绍信，将大批有生力量迁往抗日后方。张伯苓重视对学生的爱国教育，经常用亲身经历的“国帜三易”激励学生的爱国热情。1935年11月张伯苓赴四川考察教育后，基于对抗日战争时局的清醒认识，于1936年8月建成南渝中学（1938年12月更名为重庆南开中学）。平津沦陷，当时许多学校都因仓促迁川多有不便，惟独南开中学从容应变，弦诵未辍。1937年卢沟桥事变后，日本侵略者的飞机对南开中学、南开大学进行了疯狂的轰炸。当南开校园的硝烟还未散尽的时候，张伯苓大义凛然地宣告：“敌人所能毁者，南开之物质；敌人所不能毁者，南开之精神。”张伯苓的四子张锡祜投笔从戎，以身殉国，张伯苓闻讯说：“我本人出身水师，今老矣，每以不能杀敌报国为恨，而今吾儿为国捐躯，可无遗憾了。”

1949年4月，蒋介石两次到张伯苓住所，要求先生离开重庆。去台湾或去美国，可任其选择。张伯苓始终不应。蒋氏又派蒋经国和张群先后三次劝行。张伯苓以“不愿离开南开学校，更不想离开祖国”为词，拒绝了蒋氏最后的邀请。

1951年2月23日，为南开教育辛劳毕生的张伯苓与世长辞，享年75岁。逝世的第二天，日理万机的周恩来专程到天津吊唁，他送的花圈缎带上写着：“伯苓师千古！学生周恩来敬挽”。他说：“张校长一生是进步的，爱国的；他办教育是有成绩的，有功于人民的。”

（摘编自《爱国教育家张伯苓》）