與理論物理打過十幾年交道，卻從來沒有注意過埃托雷·馬約拉納(Ettore Majorana，1906—1938)這個(gè)名字。直到讀了馬蓋若(Jeao Magueijo)最近出版的《絢麗的黑暗》(A Brilliant Darkness)，才知道上世紀(jì)三十年代物理學(xué)界曾有過這樣一位杰出的怪才。他的生命雖然只有短短的三十二年，而其中真正用于研究物理的時(shí)間大約只有五六年，但他顯現(xiàn)出的才華和極敏銳的洞察力，特別是對很多當(dāng)時(shí)的物理難題的超前思維，只能用“無與倫比”來形容。

馬約拉納二十一歲時(shí)加入了羅馬大學(xué)物理研究所由費(fèi)米(Enrico Fermi，一九三八年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，第一座核反應(yīng)堆的發(fā)明者)領(lǐng)導(dǎo)的研究組，這個(gè)組在物理學(xué)界非常有名，里面匯集了一批意大利當(dāng)時(shí)最優(yōu)秀的青年物理學(xué)家，理論與實(shí)驗(yàn)并重，而且工作效率奇高。大家以費(fèi)米為中心進(jìn)行工作，唯有馬約拉納是一個(gè)單打獨(dú)斗的人。不過他超級的分析與計(jì)算能力及天才的物理直覺對整個(gè)研究組的幫助是無法估量的。然而有一件事一直讓費(fèi)米既頭痛又無奈，那就是馬約拉納對發(fā)表研究成果的消極態(tài)度。很多時(shí)候一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)完成了，同事們把實(shí)驗(yàn)結(jié)果拿給馬約拉納看，他往往立即就能進(jìn)行分析和計(jì)算，并給出理論上的解釋。要命的是，這些稍加補(bǔ)充與完善就能發(fā)表的分析和結(jié)論常常被他寫在隨手抓來的煙盒背面或餐巾上，而他一番宏論之后，就將這些紙片一揉，直接丟進(jìn)了垃圾桶!

最讓費(fèi)米耿耿于懷的，大概是馬約拉納沒有發(fā)表其有關(guān)中子的理論，而讓這項(xiàng)極重要的發(fā)現(xiàn)歸到了海森堡(Werner Heisenberg，因創(chuàng)立量子力學(xué)獲一九三二年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))的名下?，F(xiàn)在我們都知道原子核是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成的。不過那時(shí)中子還沒被發(fā)現(xiàn)，人們以為原子核是由帶正電的質(zhì)子和帶負(fù)電的電子所組成，因?yàn)樗坪踔挥杏辛穗娮拥膮⑴c，才能靠“異性相吸”的電磁力將質(zhì)子們聚攏在一起。比如氮原子核，按舊理論，是應(yīng)該由十四個(gè)質(zhì)子和七個(gè)電子所組成。原子核的另外一個(gè)重要參數(shù)是自旋數(shù)，是由構(gòu)成原子核的每個(gè)基本粒子的自旋數(shù)加減而成。質(zhì)子和電子的自旋數(shù)均是二分之一，所以根據(jù)當(dāng)時(shí)的模型，無論怎樣加加減減，氮原子核的自旋數(shù)必定是個(gè)半整數(shù)(某個(gè)整數(shù)加二分之一)。一九二九年，費(fèi)米研究組的成員之一瑞薩緹(Franco Rasetti)在美國加州理工學(xué)院進(jìn)行訪問研究時(shí)，測量了氮原子核的自旋數(shù)，其結(jié)果卻是“一”。馬約拉納立刻意識到傳統(tǒng)的原核子模型肯定錯(cuò)了，原子核里沒有電子，它應(yīng)該是由帶正電的質(zhì)子和一種不帶電的、質(zhì)量與質(zhì)子相近且自旋亦為二分之一的粒子所組成。他把這種粒子叫做 “中性質(zhì)子”，也就是人們后來發(fā)現(xiàn)的中子。具體到氮原子核，其組成應(yīng)為七個(gè)質(zhì)子加七個(gè)“中性質(zhì)子”。他同時(shí)也意識到，為了使原子核不致因內(nèi)部的質(zhì)子們 “同性相斥”而分崩離析，核內(nèi)一定存在一種比電磁力強(qiáng)得多的相互作用力，他稱之為“交換作用力”——這就是后來人們所說的強(qiáng)相互作用力。他建構(gòu)的這套原子核穩(wěn)定性理論可以說是現(xiàn)代量子色動(dòng)力學(xué)的前身?？墒遣恢鲇诤畏N原因，盡管費(fèi)米費(fèi)盡唇舌，馬約拉納卻始終拒絕把這個(gè)理論拿出去發(fā)表。幾個(gè)月后，俄國的伊萬年科(Dmitri Ivanenko)認(rèn)識到了中子的存在，海森堡也發(fā)表了與馬約拉納非常接近的理論。費(fèi)米抱怨他坐失良機(jī)，他只一笑置之。而當(dāng)費(fèi)米再次要求他至少應(yīng)把已有的結(jié)果發(fā)表出來以便立此為證時(shí)，僅換來了淡淡一句“現(xiàn)在海森堡已經(jīng)把該做的都做了”。馬約拉納的行事作風(fēng)與費(fèi)米可以說是格格不入，兩人的關(guān)系也不算融洽，不過費(fèi)米對他的評價(jià)還是極高的，甚至將他列為牛頓、伽利略一級的人物。

最近，隨著《李正道傳》的出版，為了究竟是誰首先提出了宇稱不守恒這一想法，又掀起一場不大不小的論戰(zhàn)。其實(shí)，說不定馬約拉納倒是第一個(gè)想到宇稱可能不守恒的人——宇稱的問題曾作為一個(gè)令人困惑的純數(shù)學(xué)問題而出現(xiàn)在他的中微子理論之中。當(dāng)然，想到了并不等于能證明。

宇稱是一種描述粒子在空間反演變換下性質(zhì)的物理量。就像我們有的人習(xí)慣用右手寫字，有的人習(xí)慣用左手一樣，基本粒子也具有類似的特性——左旋與右旋。對大多數(shù)粒子來說左旋與右旋是對稱的，即如果存在具有左旋的A粒子，就一定也存在具有右旋的A粒子。假如一個(gè)具有左旋的A粒子去照鏡子，鏡子里看到的就是一個(gè)具有右旋的A粒子。在粒子的相互作用中，如果以左旋粒子取代同種的右旋粒子而結(jié)果不變，這種相互作用就具有左與右的對稱性。粗略地說，這就是宇稱守恒。宇稱只在弱相互作用過程中會(huì)不守恒，而弱相互作用一般都涉及中微子。中微子非常奇特，都是左旋的。也就是說，如果一個(gè)左旋中微子去照鏡子，鏡子里則什么都沒有，因?yàn)橛倚形⒆痈揪筒淮嬖凇ｑR約拉納是研究中微子的高手，極有可能已經(jīng)意識到了中微子的這種高度不對稱性。他三十年代初建構(gòu)的中微子理論雖然與現(xiàn)在普遍接受的理論大相徑庭，卻同樣能夠解釋迄今為止所有的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，高下難分。如果中微子的靜止質(zhì)量為零，則這兩個(gè)理論永遠(yuǎn)分不出優(yōu)劣。然而本世紀(jì)初一系列有關(guān)中微子震蕩的實(shí)驗(yàn)，基本肯定了中微子是有靜止質(zhì)量的，因而對這兩個(gè)理論的最終判定也許已為期不遠(yuǎn)了。

除了馬約拉納，還有一個(gè)人與宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)失之交臂。據(jù)馬蓋若在《絢麗的黑暗》里所說，薩拉姆(Abdus Salam，一九七九年以弱電統(tǒng)一理論獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))打從在英國劍橋讀博士時(shí)起，就一直對傳統(tǒng)的中微子理論和馬約拉納中微子理論中的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)疑惑不解。大約在一九五六年初，在李政道和楊振寧發(fā)表宇稱不守恒的論文之前，有一次他從美國乘飛機(jī)回英國，在途中無所事事，于是又開始思考中微子的問題。突然間靈光一閃，想到如果中微子具有最大化的左右不對稱性，即只有左旋中微子而沒有右旋中微子，那些困擾他多年的問題就能迎刃而解!這其實(shí)意味著他的一只腳已經(jīng)跨過了通往宇稱不守恒的大門的門檻。薩拉姆一下飛機(jī)就趕緊將他的想法詳細(xì)寫出來拿給審閱過他的博士論文的派艾爾(Peierl)去看。不料派艾爾的回答竟是:“我根本不相信在弱核力中左右對稱性會(huì)被破壞。我連碰都不會(huì)碰這種想法。”薩拉姆并不甘心，又直接聯(lián)系“中微子之父”泡利(Wolfgang Pauli，一九四五年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))?？墒桥堇麉s警告說，如果他提出如此愚蠢的想法，無異于自毀前程。薩拉姆最終放棄了自己的想法，從而將那扇已經(jīng)被他打開的大門又關(guān)閉了起來。由此可見在科學(xué)研究的過程中，提出一個(gè)想法固然重要，如何證明這一想法也同樣重要，而能看出一個(gè)離經(jīng)叛道的想法所具有的重要意義、并敢于把它發(fā)表出來尤其重要。薩拉姆在這次教訓(xùn)之后有點(diǎn)走向了另一個(gè)極端——時(shí)常把并不成熟的結(jié)論也匆忙拿出來發(fā)表。這當(dāng)然也無可厚非，終究他曾與一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)擦肩而過。而像馬約拉納那樣視名利如糞土的人畢竟少之又少。

馬約拉納的那篇有關(guān)中微子的論文能夠流傳于世，還有一段小故事。大約在一九三二年，他曾經(jīng)致力于構(gòu)造一種能涵蓋所有基本粒子及其相互作用的“超級”理論。這和愛因斯坦窮其后半生所追求的大統(tǒng)一理論頗有幾分相似。從這一點(diǎn)上看，也可以說馬約拉納是大統(tǒng)一理論的先驅(qū)?？上У氖?，他的這個(gè)“超級”理論沒能行得通——至少在當(dāng)時(shí)看來是這樣。這篇未完成的宏文被他扔進(jìn)了抽屜。他的中微子理論僅是這個(gè)理論的一個(gè)附錄，當(dāng)然也一并進(jìn)了抽屜。

一九三三年，由于健康原因，馬約拉納辭去了在羅馬大學(xué)物理研究所的職位，開始了長達(dá)四年幾乎足不出屋的“閉關(guān)”生活。在這四年里他沒發(fā)表過什么論文，卻完成了一批雜七雜八的小型研究，包括地球物理、電子工程、數(shù)學(xué)和相對論。到了一九三七年，在沒有任何征兆的情況下，他突然“破關(guān)”而出，去應(yīng)聘意大利巴勒莫大學(xué)的一個(gè)教授職位。在應(yīng)聘要求當(dāng)中有一條是必須提交一篇論文，于是他就將那篇已經(jīng)塵封五年之久的有關(guān)中微子的附錄拿了出來，這樣才使世人有機(jī)會(huì)一睹他的極富想象力的中微子理論。馬約拉納的出現(xiàn)大大出乎招聘委員會(huì)的預(yù)料，也使他們十分為難。因?yàn)橐择R約拉納在物理學(xué)界的地位，只要他申請，這個(gè)職位當(dāng)然非他莫屬?？陕闊┑氖?，此位子早就內(nèi)定好了給另外一個(gè)申請人，而且還牽涉到其他好幾個(gè)人的升遷。意大利的教育機(jī)構(gòu)最后只得以馬約拉納實(shí)在過于杰出為由，在那不勒斯大學(xué)又為他專門設(shè)立了一個(gè)新職位，才算把這件事擺平。

一篇附錄就具有如此水準(zhǔn)，馬約拉納的抽屜里不知還有多少“寶貝”?只可惜我們無緣見到。馬約拉納有一句名言:“物理已入歧途，我們都已入歧途。”我們可以把這句話理解為單純講物理學(xué)，也就是說馬約拉納覺得整個(gè)物理學(xué)的研究方向錯(cuò)了，而他可能已看到了通往真理的道路。也有人對這句話做更“深層”的解讀，認(rèn)為他的意思是物理本應(yīng)造福人類，現(xiàn)在卻可能淪為毀滅人類的工具。還由此懷疑他也許是發(fā)現(xiàn)核裂變及鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(原子彈和原子反應(yīng)堆的基礎(chǔ))奧秘之第一人，并推斷這是他后來帶著所有重要筆記從世上消失的根本原因。以馬約拉納當(dāng)時(shí)所處的地位，這倒也不是空穴來風(fēng)。因?yàn)橘M(fèi)米研究組是公認(rèn)的最“應(yīng)該”首先掌握這兩項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的(特別是核裂變)，然而卻陰差陽錯(cuò)地拱手讓給了別人。

馬約拉納是個(gè)謎一樣的人物，且不說他那些在物理學(xué)上匪夷所思的超前思維，單說他對生活中一些小事的判斷也頗令人費(fèi)解。比如他從來沒交過女朋友，原因竟是他自認(rèn)為長得太丑?？蓮乃恼掌峡?，雖算不上英俊，但怎么說也不是個(gè)丑八怪。至于他的死(嚴(yán)格地說應(yīng)該是失蹤)就更為離奇。一九三八年三月二十五日他給家人和他任職的那不勒斯大學(xué)物理研究所所長卡瑞利(Antonio Carrelli)各留了一封短信后，就登上了一艘開往西西里首府巴勒莫的郵船。一般人和警方都把這兩封信解讀為絕命書。不過也有兩件事令人費(fèi)解——他支領(lǐng)了半年的薪水并帶走了所有重要的科研筆記，這不大像一個(gè)準(zhǔn)備自殺之人所為。盡管如此，如果事情到此為止，人們大都還是會(huì)認(rèn)定他自殺了?？沙鋈艘饬系氖?，他平安抵達(dá)了巴勒莫，而且又發(fā)了一封電報(bào)和一封信給卡瑞利。電報(bào)僅一句話“別緊張，信隨后就到”，信里則明確說他放棄了自殺的念頭。根據(jù)記錄，他確實(shí)買了返回那不勒斯的船票，而且有個(gè)同艙人(三人住一間艙房)曾作證說，他在那不勒斯下船時(shí)，馬約拉納還在艙里睡覺。但馬約拉納卻從人間蒸發(fā)了，沒人確切知道他是否在那不勒斯下了船，甚至連他到底上沒上開往那不勒斯的船也是個(gè)未知數(shù)。這種不確定的結(jié)局，為后人留下了想象的空間。以致幾十年來不斷有人宣稱在世界的不同角落遇見過馬約拉納，版本之一是:在上世紀(jì)六十年代初，他經(jīng)常在智利的一個(gè)小酒館里吃飯，還在餐巾紙上演算數(shù)學(xué)問題……這些傳聞無一可以得到證實(shí)，恐怕均是媒體的炒作。時(shí)至今日，意大利人也沒有忘記他。他多次成為科幻小說或電影的主角，甚至還有關(guān)于他的科幻連環(huán)畫集。在連環(huán)畫里，馬約拉納的結(jié)局最為輝煌——被外星人接走了!