编者按：这篇文章最初发表于 1995 年 2 月刊，现重新发布，以突出诺贝尔奖与《大众科学》长期交织的历史。
大约 10 年前，我第一次见到南部阳一郎，当时我在芝加哥大学物理学研究生研讨会的后排。他个子不高，穿着整洁的西装，在黑板上画着长长的、蜿蜒的管子。有时他说那是超导体中的涡旋线；有时他又称之为弦，连接夸克。我既困惑又着迷于如此不同的领域之间的桥梁，后来我请他担任我的论文导师。
面对面时，南部仍然难以理解。显然我不是第一个尝试理解他的人。加州大学伯克利分校的布鲁诺·祖米诺曾讲述过他自己的尝试：“我曾认为，如果我能弄清楚南部现在在想什么，我就会领先游戏 10 年。所以我和他谈了很长时间。但是，当我弄清楚他说了什么时，10 年已经过去了。”普林斯顿高级研究院的爱德华·威滕解释说：“人们不理解他，因为他太有远见了。”
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南部是第一个看到当超导体或夸克海洋等物理系统违抗物理定律施加的对称性时，会诞生一种新的粒子的人。他与当时在雪城大学的研究生韩武荣一起提出了胶子的存在，胶子是将夸克结合在一起的物体。他还意识到夸克的行为就像它们被弦连接在一起一样，这个想法成为弦理论的基础。“多年来，”圣塔菲研究所的默里·盖尔曼评论道，“你可以依靠南部阳一郎在许多问题上提供深刻而有力的见解。”
南部的原创性可能源于他在战前日本度过的独特童年。他于 1921 年出生于东京，两岁时这座城市被地震摧毁。（他对火焰仍然有模糊的记忆。）他的父亲南部吉郎为了上大学离家出走，并在那里遇到了他的新娘君子。地震迫使他带着妻子和幼子回到京都附近的家乡福井。
这个浪子被原谅了（尽管他的妻子从未被原谅）。南部吉郎保留着一丝反抗，成为了一名教师，并在镇郊外建造了他的房子——这一举动后来使他免受盟军炸弹的袭击。他从东京带回了一个折衷的图书馆。他的儿子在那里浏览，学到了让他至少在精神上逃离当地学校令人痛苦的规章制度的想法。
在那些日子里，福井以拥有日本最具军国主义色彩的学校而自豪。男孩们穿着粗糙的军装，被教导要行军、射击和敬礼。“如果你没有看到一位高年级的男孩而没有向他敬礼，他就会把你揍一顿，”南部回忆道。“你必须时刻留意每个人。”在隆冬的凌晨 4:00，他会步行一英里到学校学习武士刀法，光着脚踩在没有暖气的 halls 的光地板上。对于这个体弱多病的孩子来说，学校被证明和后来的真正的皇军一样难熬。
学校也没有忽视思想教育。英勇事迹——尤其是一位舍身救护天皇画像而牺牲的教师的事迹——粉饰了课程。南部受到他父亲的反建制派长篇大论的保护，免受此类教义的影响。然而，这些也阻止了他融入群体。“我渴望像其他男孩一样，”他苦笑着说。随着年龄的增长，他逐渐意识到他父亲的观点在日益好战的日本是危险的。
因此，南部学会了将自己的想法藏在心里。这一特点后来对他很有帮助，在他当兵的那些年里——甚至可能作为一名物理学家也是如此。他的原创性可能来自于必须自己思考一切，来自于意识到但忽略外部世界的想法。
1937 年，南部进入东京一所一流大学，在那里他发现了一种更自由的学术氛围和聪明的同学，这让这个乡下男孩感到敬畏。在他的课程中，物理学给他带来了特殊的麻烦：“我无法理解熵，并且热力学不及格。”然而，可能是受到意识到粒子传递力的先驱汤川秀树的启发，南部选择在东京大学攻读物理学硕士学位。
在他的新同学中，他发现了一些地下激进分子。日本正在与中国作战。“我们被告知了胜利，”南部说，“但这些共产党人不知何故也知道大屠杀和失败。”事实证明，学制很短：该班级提前六个月毕业，以便其成员可以应征入伍。
在军队中，南部挖战壕，搬运船只。“身体上很辛苦，”他耸耸肩说，“但在内心深处，我是自由的。只要你说‘是，长官，是，长官’，他们就会让你一个人呆着。”一年后，他被分配去帮助开发短波雷达。海军已经拥有这种雷达，但陆军对该设备没有信心。南部的团队也没有特别成功：“为了测试我们的系统，我把它安装在山顶上，并雇了一条船把一根金属棒带到海里。你可以用肉眼看到它——但我们的雷达不行。”
然后他被命令窃取一份海军机密文件，一份由朝永振一郎撰写的关于场论的论文，朝永振一郎正在将他对粒子波的发现应用于雷达波导。（维尔纳·海森堡关于场论的出版物不久前从德国运到，此前它在潜艇中旅行了一年。）通过索要这些论文——只是向一位教授索要——南部开始接触到物理学中的一些最新思想。
生活相当轻松。该部队驻扎在一个高尔夫俱乐部，南部和他的助手日高千惠子之间萌生了浪漫情愫。在很大程度上，战争似乎还很遥远。然而，一天晚上，南部看到一群 B-29 轰炸机飞越大阪。出乎意料的是，他们没有向这座城市投下炸弹，而是继续飞往福井。南部失去了他的祖父母；他的父母幸免于难。
战后，南部和日高结婚，之后他前往东京，开始从事一份早就承诺的研究职位。（日高留在大阪照顾她的母亲。）住房稀缺，南部搬进了他的实验室住了三年。煤气和电是免费的，他可以在用于灭火的水池里洗澡。但是他的同事小林二郎，一位勤奋的年轻人（他曾因为错过一次计算而剃光头），会很早来上班，并且经常让睡在他们两张办公桌上的南部感到尴尬。
“我一直都很饿，”南部说。寻找食物占据了大部分时间。其余时间，他都在思考物理学，在成卷的收银纸上进行计算。小林是朝永的学生，他不断向南部通报后者的工作。隔壁办公室的一群固态物理学家也提供了令人兴奋的陪伴。
所有这些研究人员对西方科学发展的了解都来自零星的《时代》杂志。后来，占领军设立的图书馆中的期刊帮助填补了空白。然而，日本物理学家不得不重新发明许多东西。有时他们先到了。1949 年搬到大阪市立大学后，南部发表了一个描述两个粒子如何结合的公式，现在被称为贝特-萨尔彼得方程。他还与其他人一起预测，奇异粒子应该成对产生，这一发现通常归功于亚伯拉罕·佩斯。
在描述南部早期的工作时，西北大学的劳里·M·布朗写道，他的工作“充满了活泼的玩乐感”。作为他的学生，我欣赏南部对思想的纯粹乐趣和他爽朗的笑声（即使我并不总是能理解笑话）。他认为工作过度有害，因此敦促我参加棒球比赛，并阅读虚构的芝加哥侦探 V. I. 沃绍斯基的冒险事迹。
1952 年，南部应邀访问高级研究院。在那里，他遇到了许多才华横溢、咄咄逼人的年轻人。“每个人似乎都比我聪明。我无法完成我想做的事情，并且精神崩溃了，”南部在几十年后写信给我，试图在我作为博士后研究员的困境中给我带来安慰。1957 年，在搬到芝加哥后，他提出了一种新的粒子，但遭到嘲笑。（“真是胡说八道！”理查德·费曼在会议上喊道，布朗回忆说。Ω 粒子于次年在加速器中被发现。）与此同时，南部听到 J. 罗伯特·施里弗描述了他刚刚与约翰·巴丁和利昂·N·库珀一起设计的超导理论。这次谈话让南部感到不安：超导流体不守恒粒子数，违反了自然界的基本对称性。他花了两年时间才破解了这个难题。
想象一下一只狗面对两碗同样诱人的食物。由于碗是相同的，因此呈现出二重对称性。然而，这只狗随意地选择了一个碗。南部无法接受对称性完全丧失，因此发现这只狗实际上无法下定决心，并且不断地从一个碗切换到另一个碗。根据量子物理定律，这种振荡以一种新粒子的形式出现，即玻色子。
南部指出，其他科学家，如巴丁、当时在贝尔实验室的菲利普·W·安德森和当时在伊利诺伊大学的杰拉尔德·里凯曾，也看到了超导体应该有这样的粒子。然而，是南部详细描述了它的诞生环境和意义，并意识到 π 介子也是以类似的方式诞生的（通过打破夸克的手征对称性或左右对称性）。当他在自然界中寻找更多同类粒子时，南部以预印本的形式发布了他的发现。
当时在欧洲粒子物理实验室 CERN 担任博士后研究员的杰弗里·戈德斯通意识到了这项工作的重要性，并很快发表了一个更简单的推导，指出结果是普遍的。此后，这种新粒子被称为戈德斯通玻色子。（“至少，它应该被称为南部-戈德斯通玻色子，”戈德斯通评论道。）当南部最终在 1960 年发表他的计算结果时，他的论文还展示了最初的无质量粒子如何在超导体中与磁场混合而变重。这一现象被安德森、当时在高级研究院的彼得·希格斯和其他人认为是普遍现象，后来成为粒子物理学标准模型的希格斯机制。
在随后的几年里，南部研究了夸克的动力学，表明它们被携带颜色量子数的胶子来回束缚在一起。“他在 1965 年就做了这件事，而我们其他人还在苦苦挣扎，”盖尔曼说。（然而，南部认为夸克是可观测的，并为它们分配了整数电荷，这是一个盖尔曼和其他人纠正的错误。）1970 年，在仔细研究一个关于粒子相互作用的复杂数学公式时，南部发现它描述的是弦。在 20 世纪 80 年代，他的“弦作用量”成为弦理论的支柱。
“他具有惊人的想象力，”芝加哥大学的同事彼得·G·O·弗罗因德说。在与南部共事期间，我注意到他会从几个不同的但同时存在的角度来看待问题。就好像他至少有两只心灵之眼，而不是一只，这使他对物理系统具有立体的视觉。在其他人眼中，他看到的是一片毫无意义的点的平面，而他却能感知到生动的三维形状跃然而出。
随着时间的推移，南部逐渐被称为先知，尽管是一位害羞的先知。“我想不出有谁能给出如此好的建议，”威滕说。佛罗里达大学的皮埃尔·M·雷蒙德观察到，粒子物理学的方向经常被南部的论文预测到——这些预测被加密在脚注中。
如今，南部正在思考夸克如何获得它们不同的质量。他认为它们可能来自历史偶然性，例如夸克在早期宇宙的不同阶段诞生。他的思想也转向了生物学和古老的祸害——熵。南部计算出，当病毒大小的粒子被放置在尖形容器中时，似乎违反了重力和熵。也许它们隐藏着生命形式如何违抗熵并变得越来越有组织的线索。预言还是堂吉诃德式的幻想？十年后，我们可能会知道答案。