楊振寧說：沈括是“古代中國最好的物理學家”

2014年4月14日，92歲高齡的楊振寧先生應邀做客浙江大學理學大講堂。在兩個小時的站立演講中，他思維之敏捷、記憶之清晰，令在場者嘆服。

活動間隙，在與活動邀請人、浙江大學數學科學學院教授蔡天新的訪談中，面對“古代中國最好的物理學家是誰”的提問，楊振寧先生略作思索，給出了一個清晰而肯定的答案：“沈括，他是杭州人，寫過《夢溪筆談》，里面談到了光學方面的發現。”

這句出自20世紀物理學巨擘之口的評價，其分量不言而喻。

楊振寧，這位因與李政道共同提出“弱相互作用下宇稱不守恒”定律而榮獲1957年諾貝爾物理學獎，并與米爾斯共同創立了被譽為現代物理學重要支柱之一的“楊-米爾斯規范場論”的科學大師，其視野橫跨微觀粒子世界與宏觀物理規律，他對物理學歷史的洞察深邃而精準。

當他將目光投向近千年前的北宋，聚焦于那位博學多才的士大夫沈括時，這不僅僅是對一位古代學者成就的認可，更是一次跨越時空的智慧對話，揭示了科學精神穿越古今的永恒價值。

2014年4月14日，楊振寧在浙江大學演講。圖 / 新華社

01

楊振寧為何推崇沈括？

要理解楊振寧對沈括的評價，首先需探究楊振寧自身的科學觀、歷史觀及其對物理學本質的理解。

楊振寧多次強調，物理學的基礎在于對自然現象的深入觀察和本質把握。沈括的《夢溪筆談》之所以珍貴，正在于它并非坐而論道的空談，而是基于細致觀察、實地考察和理性思考的記錄。

書中涉及物理學的內容，如光學、聲學、磁學等，都體現了這一點。例如，沈括對“陽燧”（凹面鏡）成像規律的描述、對小孔成像的精確記錄、對聲音共振現象的生動演示（用紙人驗證弦共振），以及對指南針“常微偏東，不全南也”的地磁偏角現象的世界上最早記載，都表明他不僅觀察到了現象，而且試圖探尋其背后的規律。

這種從現象出發，追求理性解釋的路徑，正是物理學研究的核心精神。

20世紀80年代的楊振寧。圖 / 新華社

楊振寧本人的研究，無論是宇稱不守恒還是規范場論，都深深植根于對實驗現象和理論對稱性的深刻洞察。

他欣賞沈括，正是看到了這種跨越時代的、對物理世界進行理性探索的自覺意識。

楊振寧曾坦言，自己對數學的欣賞源于遺傳與早期啟蒙，他的研究風格深受數學美感的吸引。

雖然沈括的時代尚未形成系統的近代數理科學方法，但《夢溪筆談》中不乏運用數學知識解決實際問題的例子，如他在隙積術和會圓術方面的研究，體現了將數學應用于幾何和體積計算的努力。

楊振寧或許能從沈括身上，看到一種將定量思維與自然觀察相結合的早期嘗試，這種嘗試盡管樸素，卻方向正確。他和米爾斯的規范場論本身，就是數學與物理完美結合的典范，其理論框架具有深刻的數學結構美。他對于研究“喜歡搞新的東西”，但并非一味求新，而是注重其物理實在性和數學嚴謹性。

沈括那種基于實際觀察、注重實效的探索，或許在精神層面上與楊振寧強調的物理意義優先有所共鳴。

楊振寧作為一位深諳中西文化、學貫古今的學者，對中國古代科學技術成就有著客觀而深刻的認識。

他并未陷入“西方中心論”或盲目的“古已有之”論，而是具體地、實事求是地評價歷史人物的貢獻。他指出沈括是“古代中國最好的物理學家”，這是一個基于史實和物理學內涵的審慎判斷。這表明，在楊振寧看來，在中國漫長的古代歷史中，確實存在像沈括這樣，在物理學思想和方法上達到相當高度的學者。這種肯定，既是對沈括個人的褒揚，也是對中國古代科學傳統中理性精華的挖掘和彰顯。這與他一貫倡導的要正視歷史、汲取智慧的態度是一致的。

他晚年致力于推動中國科學教育事業，也包含著對中國未來科學家能夠繼承和發揚優秀傳統、屹立于世界科學之林的期望。

楊振寧評價“最好”一詞，必然有其衡量標準。在古代中國缺乏系統性的近代物理學體系背景下，這個“最好”更可能指沈括在物理學方面的觀察記錄之豐富、見解之深刻、開創性發現之多，以及其著作《夢溪筆談》所體現的科學精神和方法，在同時代乃至其后很長一段歷史時期里，是出類拔萃的。

沈括在光學、聲學、磁學等方面的記錄，不僅在中國，在世界科學史上也具有先驅意義。例如，對地磁偏角的記載比歐洲早數百年。這種開創性和對后世（包括可能通過絲綢之路等途徑間接影響）的潛在影響力，或許是楊振寧考量的重要因素。

2004年，楊振寧在指導本科生。圖 / 新華社

02

《夢溪筆談》中的物理學世界。

沈括，號夢溪丈人，杭州錢塘人，北宋政治家、科學家，晚年居住潤州夢溪園，撰成《夢溪筆談》二十六卷，《補筆談》三卷，《續筆談》一卷。

這部書，被英國科學史家李約瑟譽為“中國科學史上的里程碑”。

沈括的家門，夢溪園（位于鎮江市夢溪園巷21號，占地面積近2畝）

《夢溪筆談》內容包羅萬象，涉及天文、數學、物理、化學、生物、地理、氣象、醫藥、農學、工程技術、文學、史學、音樂、美術等眾多領域。

其中與物理學相關的記載尤為突出，展現了沈括卓越的觀察力和科學思維。

《夢溪筆談》中有光學成就：

凹面鏡成像研究，沈括對“陽燧”（古代用銅制成的凹面鏡，用于取火）成像進行了深入研究。他準確地描述了物體在凹面鏡焦點之內、焦點之上、球心之外等不同位置時所成影像的正倒、大小、虛實變化，其描述符合幾何光學原理。

他還用生動比喻來解釋焦點概念：“陽燧面洼，以一指迫而照之則正，漸遠則無所見，過此遂倒。” 這里的“過此”即指焦點。

小孔成像實驗——沈括對鳶（鷹）在空中飛行時，其影子透過窗戶小孔在室內移動的方向與鳶飛方向一致的現象進行了精確描述和解釋：“若鳶飛空中，其影隨鳶而移，或中間為窗隙所束，則影與鳶遂相連，鳶東則影西，鳶西則影東。” 他明確指出了光線直線傳播是成因，“窗隙中樓塔之影，中間為窗所束，亦皆倒垂”。這比歐洲類似的系統研究早了幾個世紀。

對透光鏡的探討——沈括對漢代“透光鏡”（一種銅鏡，鏡面反射日光時，背面的花紋會映現在墻上）的成因進行了推測，雖未完全破解其鑄造和研磨的奧秘，但其觀察和思考本身已具科學價值。

《夢溪筆談》中有聲學成就：

共振（應聲）實驗——沈括進行了著名的聲共振實驗。他剪小紙人放在琴弦上，彈動發生共振的琴弦時，對應弦上的紙人就會跳動，而其他弦上的紙人不動。這個實驗設計巧妙，直觀地證明了聲音的共振現象，是物理學史上關于共振的經典實驗之一。

音律研究：沈括對古代音律學有深入研究，曾用紙人實驗來驗證弦長與音高的關系，并糾正前人的一些錯誤認識。

《夢溪筆談》中有磁學成就：

地磁偏角的發現——這是沈括最重要的物理學發現之一。他在《夢溪筆談》中記載“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。” 這是世界上關于地磁偏角的最早明確記載，比哥倫布橫渡大西洋時發現地磁偏角（1492年）早四百多年。這一發現表明沈括觀察的精細程度和對現象記錄的客觀態度。

《夢溪筆談》還對海市蜃樓等大氣光象進行了記錄、對四面鏡聚焦取火、液態金屬（水銀）的特性等均有描述和探討。

沈括重視實驗和觀察，強調數據的精確性，善于從具體現象中提煉問題，并進行理性的分析和推理，他所展現的科學精神和研究方法，在當時的世界范圍內無疑是先進的。

所以，楊振寧這位科學巨匠，將千年之前的沈括稱之為“古代中國最好的物理學家”。

夢溪古門額，解放前在鎮江城內發現。

夢溪園北展廳

夢溪園的南展廳

03

沈括一生涉獵極廣，對自然界的各種現象充滿好奇，并孜孜不倦地記錄、探究。

而楊振寧從青年時代起就沉迷于物理世界的對稱與奧秘，直至耄耋之年仍關心物理學前沿發展。這種純粹的好奇心和求知欲，是驅動科學探索的根本動力。

沈括注重親歷親為的觀察和實驗（如紙人共振實驗），并在此基礎上進行思考。

而楊振寧的科學研究更是深深植根于對實驗事實的尊重和對理論結構的深刻把握。無論是宇稱不守恒的提出（受τ-θ之謎啟發），還是規范場論的建構（試圖理解核力的本質），都體現了理論與實驗的緊密互動。

夢溪園的庭院

宋代時的夢溪園復原圖

沈括不盲從古人，敢于根據觀察事實提出新見，甚至批評前人的錯誤。

而楊振寧在物理學上的重大突破，本身就是對當時被視為金科玉律的宇稱守恒定律的挑戰，體現了極大的理論勇氣和創新精神。他晚年對弦理論等熱門方向的評論，也顯示其不隨波逐流、注重物理實質的批判性思維。

沈括不僅是科學家，也是積極參與國家治理的官員，其科學活動往往與解決實際問題（如水利、測繪、軍事等）相結合，體現了傳統士大夫的經世致用思想。

而楊振寧晚年毅然回國，定居清華園，將主要精力投入推動中國科學教育事業的發展，培養和延攬人才，他“初心守望家國科教”的赤子情懷，與沈括那種知識報國的精神一脈相承。

沈括的《夢溪筆談》及其科學思想，歷經近千年滄桑，其價值被后人不斷發現和認可，堪稱“千古事”。

楊振寧先生的科學成就，如宇稱不守恒定律和楊-米爾斯理論，早已銘刻在人類科學發展的史冊上，更是當之無愧的“千古事”。

沈括和楊振寧先生，相隔千年，都是“中國歷史上最好的物理學家”。

“一個時代的高峰已隱入歷史。”

楊振寧先生的逝世，標志著一個科學巨擘時代的落幕。

然而，正如他所推崇的沈括及其精神，穿越千年依然閃光，楊振寧先生的科學貢獻、家國情懷以及他對后學的殷切期望，必將如璀璨星辰，繼續照亮后來者在探索真理與報效家國的道路上堅定前行。

夢溪廣場的沈括雕像

注釋：

蔡天新問：在您心目中，古代中國最好的物理學家是誰？最出色的工作又是哪一項？

楊振寧：（想了一會）沈括，他是杭州人，寫過《夢溪筆談》，里面談到了光學方面的發現。你知道嗎？清朝乾隆年間，外國傳教士帶來了眼鏡，曾造成北京萬人空巷。因為那時候，中國人尚不會制造玻璃，婦女用銅鏡照鏡子。

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