我在晚宴上解决了它

大自然的秘密要比我们感觉和理解所掌握的多上许多倍。

弗朗西斯·培根爵士

鲍勃·施里弗33，超导理论的诺贝尔物理学奖得主，曾说起过这样一个故事。他的博士论文导师约翰·巴丁的第一个诺贝尔物理学奖是作为晶体管发明人而荣获的，在他1956年12月前往斯德哥尔摩领奖之际，当今著名的超导理论的一些核心概念已在他心中孕育成熟。在那种时刻让他离开简直要使他发疯，但他别无选择，还是去了。当他一月份回来后，便和鲍勃开始夜以继日地锻造这个理论的细节，特别是找到了从实验上检验它的方法。在他们工作的这段关键时期，巴丁夫人安排了一次晚宴。她邀请了一位瑞典客人，毫无疑问，约翰热情大方地招待了他。约翰平时的话很少，而且回答简单问题时也是支支吾吾，这在圈内是出了名的——大家都知道他哪怕是对“How are you？”也会想上半天，估摸着各种答案的全部意义。这还不是他满脑子考虑一个全新理论时的情形。因此，晚宴开始后，约翰几乎没说什么话。他只是极简洁地回答了几个问题，问的也全是与己无关的问题，表现得对夫人和客人都不怎么热情，整个一块不可救药的木头。巴丁夫人一个人对付着，总算结束了这顿晚宴，送走了客人，开始洗涮时，约翰溜了进来，脸上挂着奇怪的微笑，漫不经心地咕哝道：“我解决了热容问题。”当问他到底在跟谁说话时，他说：“我在晚宴上解决了它。”

这个故事总能够在我这行当的人中博得会心一笑，因为我们都记得热容公式是在学生时代就学过的知识，而且都明白，约翰·巴丁活着时，至少在某种范围内称得上是最伟大的理论物理学家。他不落俗套的处世方式使得这一切变得更加称奇。巴丁从没有阿尔伯特·爱因斯坦那样的偶像般地位，也没有罗伯特·奥本海默的原子弹之父那般声望，或沃尔夫冈·泡利那般绝顶聪明的才智。他给人的印象就是个典型的中西部人34，但恰恰是他不声不响地成为历史上在同一领域内两次荣获诺贝尔奖的人——第一次是因发明晶体管，第二次是提出了超导理论。20世纪60年代即开始学术生涯的同事们曾告诉我，约翰实际上提出了固态理论的现行原则。他在贝尔实验室从事晶体管工作时就为这一理论定了调，那时他不辞辛苦地钻研实验数据，一遍又一遍地琢磨实验事实，试图用简单明了的理论来说明其意义。当他在最初尝试研制场效应晶体管（一种当代微电路赖以存在的基础元件）的努力失败后，他把精力集中到对其机理的研究上。约翰正确地断定，问题出在表面态上，在固体表面存在一种使化学键破缺的作用，他让沃尔特·布拉顿（Walter Brattain）赶紧用其他方法处理。结果得到了点接触晶体管，并于1947年公布。这是迈向微芯片时代的最初的一步，若干年后，仙童半导体公司（Fairchild Semiconductor）利用化学方法克服了这一表面态问题，并最终迎来了微电子时代。不管怎么说，原型晶体管的发明为我们确立了这一行当的准则，今天它仍然使得我们大部分人认为，科学上的最高成就，就是把实验事实有效地化解成能够导致实用发明的基本要素。这种态度直接源自约翰·巴丁。

巴丁曾认为他的第二个诺贝尔奖应间接归功于他在贝尔实验室的导师威廉·肖克利以及布拉顿，他们三人因发明晶体管而荣获诺贝尔奖。肖克利以性格乖僻而著称。例如，有报道说，当被问及他是否向以科学家和其他著名人物为目标的精子银行捐精时，他回答：“那当然，我捐。”就好像回绝是一种对人性的伤害。而更典型的是，他将此事看成一个笑话一笑了之。他还有一个著名论调，就是认为科学家（以区别于工程师）都是半瓶子醋，因此他瞧不上他们。他的这种冷酷而狭隘的心理后来竟发展成一种著名的种族歧视和优生理论。显然，他是被实际上是物理学家而非他这个工程师发明了晶体管这一事实激怒了。他采取步骤不断搅和得使这项发明的功劳变得扑朔迷离，并使得发明者生活处境悲惨。实际制作出第一个晶体管的巴丁拒绝和他合作，并因此离开了贝尔实验室。约翰移居到伊利诺伊大学，在那儿度过了此后的学术生涯，也正是在那儿，他和库珀、施里弗一起解决了超导问题。

约翰·巴丁的科学地位是如此崇高，以至于我们大多数人很难将他想象成一位带有人类弱点的激进思想家。最近我从道格·斯卡拉皮诺（Doug Scalapino，当年研究超导时巴丁身边的助手之一）那里听到一个关于巴丁的有趣的故事。那是超导理论已广为接受很久之后的一天，两人在圣巴巴拉打高尔夫球时谈到了科学政策的问题。约翰当时正为他最近工作的市场化前景感到苦恼，他摊开手说：“你知道，道格，我接触不到那些权势人物。”道格温和地回答道：“约翰，你不就是权势人物吗！”

在晶体管之后，超导电性无疑正是人们积极寻求突破的下一个难关。超导体的潜在应用价值与半导体的应用价值迥然不同，但两者的核心问题都是要解决为什么有些东西能传导电子而另一些则不能。在导体内，有些部分可以自由移动而有些则锁定在固定位置上——就像翻盖手机内部附带的微型松配合螺丝，其作用就是使得手机合盖时两面不会发生硬碰撞。在半导体情形，这种“松配合螺丝”可认为由热运动引起，因为当我们将半导体冷却到低温时这种现象就消失了。而在金属情形，除非低到绝对零度，否则这种效应会始终存在，因此本质上这是一种量子力学效应。其实这种“松配合螺丝”在很多情形下都存在。典型的如个人计算机和电子表中的半导体，其中每一万个原子就有一个是这种情形（即一个电子或空穴）。而在金属中，则每个原子都存在这种情形。这些东西来自何处，是什么使它们能够挣脱化学键，为什么甚至在极低温度下它们仍能够保持机动性，这些都是很深奥的问题。将这些问题集中到一点，那就是超导电性。

超导体问题很难解决，部分原因在于它要求人们更新根深蒂固的旧的科学认识——将金属材料视为自由电子之海。在量子力学早期，人们发现，真金属的许多性质都可以用其内部电子之间不存在静电力的假说来解释，至于为什么如此则不清楚，假说中的这些高度理想化电子的性质极其简单，有一块手帕大小的地方就可以计算出来，而且其结果与实验符合得相当好。这个事实在工程上非常有用，它使得我们能够精确预料在新条件下该用什么金属材料，它还暗示着材料就应当有这种性质，而这恰恰是一个根本性的错误观念。事实上，电子间的作用力非常大，它们与实验结果无关才让人感到惊奇。金属行为是一种突现的组织现象。电子海之所以讲得通，正是因为存在金属相而不是相反。

巴丁、库珀和施里弗机智地将超导态看成是比电子海更低一层次的物质态，从而绕开了电子海难题。这就像美国制宪会议最后规定的，在对外宣战这一点上，总统必须听命于国会。这一变通措施缓解了代表们对帝国总统权力过大的担忧，也有利于宪法条款在各邦通过，但对外宣战的实际权力还是在总统手上。超导态亦如此，事实上它是普通金属态的前辈而不是相反。理论把这些角色弄颠倒了，它先接受了存在电子海的概念，然后再用原子核的运动来解释低温下出现超导电性的成因。如果原子不运动，那么就不存在超导电性。可问题是金属中的原子总是在运动的。电子海是绝对不稳定的，就是说，如果存在诸如此类的原子运动，那么在足够低的温度下金属就一定会变成超导体。可见，所谓超导态是一种表观从属态的看法实际上是一种数学虚构。

理论预言的超导态的关键性质是所谓能隙的概念。能隙可由数学来精确描述，但我们不妨用德米尔（CecilB.DeMille）导演的影片《十诫》中的场景来说明。摩西分开红海：海水退向两边，构成一条悬崖壁立的通道，神力不遵循通常的流体规律，露出的地面立刻变干。由此形成的通道使以色列人逃出了埃及进入西奈沙漠，在查尔顿·赫斯顿35的魔杖指挥下，以色列人到达了红海的彼岸，而追赶他们的埃及士兵则尽数被淹没在合拢的海水中。在超导体中，能隙就类似于由金属样品的电所开通的通道作用，电子的常规运动被锁住。测量能隙的实验装置由两片被薄绝缘层分隔开的超导体组成——典型的结构是超导体用铅薄膜，绝缘层用氧化铅。微电流可以神奇地穿越这一结构且不引起任何电压降——就好像所有阻碍电子运动的障碍都消失了似的——而大的常规电流则只有在端电压超过一定阈值时才能通过。这个阈值就是能隙。如果装置加热到足够高的温度，使超导电性不复存在，则这两种奇怪的行为就都消失了：电子海重新形成，小的超电流停止，只要加上电压，常规电流就立刻出现。因此，无间隙的电子海是高温下的现象，早期金属研究中，由于缺乏极低温技术而将它视为基本性质是一种错误。在《十诫》中，红海被法老当作不可逾越的障碍犯的就是类似的错误。我个人认为，这是对他砍掉科学预算的应有惩罚。

取得能隙描述关键性突破的不是巴丁，而是施里弗。鲍勃曾讲到，1957年，当时他还只是个25岁的小伙子，那年冬天他去纽约出席一个科学会议，在地铁里他突然有了一个想法。这个情节是如此神奇，以致让人很难认为是编造的，乘过当年地铁（如今它当然改进多了）的人都知道，在那种场合下人很难会有新奇的想法。他当时的脑子一定游离于阳光下的什么地方。跳入他脑海的是一种对超导态的数学描述，它相当简单，你可以在15秒之内就把它解释清楚。当然，这种描述针对的不是真实的超导体，而是一种包含了超导电性实质的高度抽象的理想化客体——事实证明，这种抽象细致到足以解释关键性的实验发现。施里弗描述的现代版本可以说就是计算机游戏《模拟都市》（Sim City）。这是一款真实都市的玩具模型，它与实际都市有许多共同点，可以让你学到城市运作的一些基本原则。然而超导电性理论要比《模拟都市》严谨得多，它十分优美但也容易被窜改。这种混淆一度似乎难以克服。譬如说，当你用像激光器这样的笨重仪器进行测量时，超导体与独立电子海之间的区别不可分辨，但当你用像一对导线或一个小磁体这样的轻巧物体来检测时，超导体的表现则截然相反，就像一种超流氦。这就像从个体层面上政治多元化的绝对民主到国家层面上绝对政党统治的转换，个体的所有印记都消失殆尽，代之以一种单一的共同声音。但在地铁里鲍勃对这个问题有了一个简单的技术答案。他说他整个下午都在设法将这个想法条理化，并用了一个晚上将它写了出来——这再明白不过，真正的理论物理学实际上比工程学更像艺术，必要时需要努力去克服类似的困难。物理概念总是先于数学形式，将它以简单方程写出时堪比捕捉到一首歌或一首诗。

学超导理论的学生经常会被施里弗的方程打个措手不及，因为它不像任何具体数学问题那样有解——不是那种事后编出的方程。它是概念性的而不是技术性的，与其说它试图通过数学推导来把握世界，不如说它是以尽可能简单的方式来描述自然界中出现的事物。可怜的学生要突然从逻辑思维跳跃到智力竞赛的思维，而且还是那种简单选择题都已抢答完毕最后只剩下答对即获500美元的“黑格尔的惊奇”（Hegelian Surpri-ses）的场次。主持人亚历克斯·特里贝克36拿着卡片流利地读着“巴丁-库珀-施里弗的超导理论”，然后要求参赛者在铃响之前答出相应的问题。不幸的是，这个问题根本就没法给出答案。仔细思考由施里弗概念得出的一系列事情，学生们发现，让他们沮丧的是，真正的物理学几乎总是推定的，没有任何集体组织现象——即使是结晶和磁化这样的基本事实——是演绎出来的，而且目的也与他们以前所学的相反，不再是促使他们学习的一种技巧。超导电性概念并不特别难掌握。要说有困难，那也只会是首次刚接触的时候，看起来数学演算相当复杂，可那明显是个幌子，一经戳穿就难以为继。从这方面看，施里弗的概念是个非常聪明的办法。他受的教育和我们其他人一样，但他设法克服了这种训练的负面影响，使自己深入到事物的底层。事情就是这样，那种将超导电性视为一种技术问题的错误观念正是阻碍人们在此之前没能设法解决这一问题的根本原因！

施里弗概念的核心是放宽对粒子数的限制。这个概念可与城市作类比。假定你切断通往曼哈顿的所有桥梁和隧道，使得没人能进出，这也许会引起暂时的混乱，但岛上的生活迟早会再度恢复正常，因为这个岛足够大，它具有自力更生的能力。这与拥挤的公务聚会形成鲜明对照，后者在通往外界的大门是开着还是闭着两种情形下简直是两个世界。如果你现在把曼哈顿想象成一块金属，其中的人就是电子，施里弗的解决办法恰如开通桥梁和隧道，使得电子数可以变化。换句话说，由于任意区域内的电子数可以在不影响整体特性的条件下变化，因此所有各处的电子数也容许有这样的变化，尽管事实上这个数是守恒的。容许这么一种变化是数学上用来简化传统热气体和流体描述的标准做法，但用到超导体上则是一种大胆的突破，因为超导体温度极低。在热的、人们真实生活着的曼哈顿，人数会随时变化，但在任意特定时间段，这个数字是确定的。而在施里弗的冰冷的曼哈顿，人数可能就无法确定，这个城市的量子波函数是一种无生命的、不随时间而变化的且具有不同人数的各态的混合。这是一个全新的概念。在这种具有不同电子数的情形下，经典意义上的不相容事物的同时出现，使得施里弗的超导体成为薛定谔猫那样的东西。

容许样本中电子数变化的数学处理被证明有着重要的物理内涵，虽然施里弗当时没意识到这一点，他只是试图将其同事莱昂·库珀关于电子海不稳定性的技术概念加以一般化。现在我们明白，他是很偶然地想到要用大量电子以狂野的量子溅射形式从一处转移到另一处来简短描述超导态的性质的。这种描述可以不破坏粒子数守恒，所获结果亦严谨，但却失之清晰，甚至让人不得要领。像晶化一样，超导电性是一种电子数非常少因而无法界定的组织现象。对小样本情形下施里弗近似的失败可以有一个简单的物理解释：超导电性不可能出现在这种小样本情形下。

施里弗概念奏效所需的电子数不确定性带来一种非常奇怪的副效应，最初人们未予注意，但后来发现它至关重要：超导态的描述不是唯一的。等价的处理办法可以有无数种——l立方厘米的铅中可能就有1018种——而且彼此都同样有效。起初这种多样性是个大麻烦，因为量子力学的微观法则要求系统的态是唯一的。这也是超导理论之所以要这么久才为人所接受的主要原因。但如果你换个角度来看，这个效应并不难理解。尽管罗马帝国的历史是唯一的，但这并不排斥其细节上可以有诸多变化，譬如说某人在某天为其花园别墅的门廊买了些装饰用的瓷砖等，只要它们不影响到主要历史事件的脉络就行。罗马帝国历史上那些说得通又不失根本的可能事件实际上多得数不胜数。大系统的历史与小系统的历史完全不同，因为对前者的描述是一种集体性的描述，而非迂腐的细节描述。超导理论的情形正与此类似。电子在超导体内有一种手挽着手如巨人般行动的趋势，就像结晶时原子的行为一样。实际上，超导体内的电子行为，除了在某些关键处略去“明显的”非量子描述这一点更难解释之外，其他与结晶时发生的行为并无实质性不同。当电子数极多时，要区分超导体的基态和伴有电子整体集体运动的低激发态已变得很困难。因此，施里弗描述的这种非唯一性是一个极其重要的信号：传统的流体意义下的突现性一种从量子力学到牛顿定律转换的集体效应。有意思的是现代物理学家至今仍不明白这一点，因此这也说明年轻并非天生就一定处于心智的弱势。

超导体展现了一系列只有用施里弗的基态多样性才能说明的行为。其中最显著的是迈斯纳（Meissner）效应，即一小块超导体被放到永磁体的上方时会自动飘浮起来。当样晶加热和冷却实行超导转变时，这种漂浮现象便会反复出现，因此可以在课堂上有趣地演示出来。现在的学生们看多了电影特技，会经常对物理现象表现得麻木不仁，但他们看到迈斯纳效应时一定会有所反应。约瑟夫森效应（实际上在这同一名字下有两种现象）也非常令人惊讶。一个效应是超导性的夹心铅在不加电压情形下变得导电。它是一种美其名曰鱿鱼的超敏感磁探测器（超导量子干涉仪）的物理基础，这种仪器主要用于反潜设备、磁共振成像和磁致脑成像技术等方面。另一种效应则是在给前已提及的夹心铅两端加上电压时产生的射频波辐射。这些波的同步性与所加电压之间的比例常数在多次实验中始终是一定值，其误差在十亿分之一之内。如同冯·克利青效应一样，约瑟夫森效应是由理论预言的，但其极端的可重复性则出乎人们意料。约瑟夫森常数也是一个由基本电荷量子e、普朗克常量h和光速c组合而成的常数（尽管其组合方式与冯·克利青常数不同），因此可以与冯·克利青常数和光速的独立测量组合起来来给出e和h。的确，这两种宏观效应在今天实际已成为上述表观微观量的定义方式。迈斯纳效应和约瑟夫森效应的恒常性相当于给出了超导体是按某种组织原理进行工作的实验证据，这种组织原理在我们今天看来是与施里弗多样性等价的，称为超流体的对称性破缺。

这些效应的精确性所带来的认识论上的问题，我们不妨用一个故事来说明。在我还是孩子时，我曾因太老实输掉过一场比赛。在加州波特维尔（Porterville）我祖母的住所附近有一片松树林，一次我和我表兄去林间一个春天溪流汇成的大池子里游泳。那是山路崎岖的乡下，祖母住处背后的盘山公路蜿蜒悠长，是依山谷走势而建的。但如果徒步沿溪流抄近路回去还是要快得多。当时已近晚饭时间了，我表兄，可能是成天和我在一起开始嫌我烦，这时突然提出说抄近路未必近。他那是什么脑子，大城市出来的，说的话我向来很看重，可这次我不太服气，就跟他打赌要证明他是错的。他信心满满地说我还和以往一样，不知道自己在说什么，于是我们决定各自沿不同的道儿跑回去看谁先到家来定输赢。但沿溪流的小路陡峭且满是乱石树根，穿拖鞋跑显然太困难，于是我们定好大家沿各自的路尽快走回去，不得耍赖。随后启程。我攀峭壁、踏树根、穿柳荫，直走得脚趾头起泡，脚后跟生疼，可终于回到小屋时，才发现表兄早已到家，老玉米都啃了一半了。不用说，他赢了，更糟糕的是，此后几天我的体力都缓不过来。我都不好意思说后来我又花了多少时间终于证实那次他显然是跑回来的。科学家实在是一群容易受骗上当的人，恐怕我的职业生涯也一样不得不面对经常失败和判断失误，并一次次地回到事实中去寻找错的原因。整个一傻帽。

科学竞赛如同上述徒步竞赛一样，经常会因为错误的动机而取得成功。超导理论方面的竞争就是科学史上最持久最惨痛的竞争之一，其原因主要是超导的核心问题是概念性的。这一理论最终被接受是基于它对如下这些问题——（巴丁在晚宴上搞定的）热容量、热输运系数、能隙、能隙与超导相变温度的关系、该温度随同位素质量的变化、相变时出现的声速调整等——的“光谱学”解释。科学机构不是要解决理论问题，而是只关注事实和技术应用，这不免让人感到失落。也正因此，巴丁-库珀-施里弗理论一直被看成是计算技术方面的科学范例而不是科学概念进步的成功范例。这些内行人知道，这里的基本问题是迈斯纳效应和约瑟夫森效应的精确性，这两者都不要求理论的其余部分正确，但教科书仍在重复着理论解释的光谱学细节的故事——而且还将持续下去。因此他们说，超导电性是电子海的一种不稳定性，并认为致使这种不稳定性发生的电子间吸引力会受到原子运动的调整。他们还认为，超导态具有一种与相变温度有着简单关系的能隙，如此，等等。

事实上，这些事情没一样是基本的。超导体一经发现便因其与理论预言的光谱学细节相符而被用来确认该理论，这纯属历史巧合。迈斯纳效应和约瑟夫森效应确认的实际上只是理论的核心，并非其全部，许多杰出的俄罗斯物理学家打一开始就深刻领悟到这一点，出于某些正当的理由，他们至今仍认为他们对理论作了不公正的取舍。不幸的是，生活就不是公平的，这在概念问题上尤为明显。每当我的学生遇到这种事感到沮丧时，我便会用庞格罗斯博士（Dr.Pangloss37）因罹患梅毒濒死前的话来提醒他们。有人问庞格罗斯，魔王撒旦是否有过错，他回答说，在这个最佳世界里生病是免不了的，因为它是由哥伦布带来欧洲的，他还带来了巧克力和胭脂红呢。

将超导理论看成是一种技术，这需要在精神上取得妥协，这种妥协带来的负面效应就是在事物的相对重要性方面产生了深刻的文化上的混乱。回顾20世纪70年代，两位深受尊敬的理论物理学家（他们不愿署真名）用他们的论文记录下了他们所从事学科的时代偏见，他们的论文是要“证明”在高于30 K（比绝对零度高30K）的温度条件下不可能出现超导电性。这与当时已知的金属性质完全相合，也与相关的超导理论细节完全一致。还有一点也很重要，就是要将一种材料冷冻到77K（液氮的沸点）以下在当时是极其昂贵的，因此也造成了一定的技术障碍。后来，事情发生了令人鼓舞的转变，乔治·贝德诺尔茨（Georg Bednorz）和亚历克斯·米勒（Alex Muller）率先在陶瓷材料而非金属材料上发现了30K温度条件下的超导电性，随后不久，朱经武（Paul Chu）用类似材料发现了90K下的超导电性。这些突然出现的令人目不暇接的发展引发了一阵创新性倒戈的狂潮，就像是走鹃卡通片（Road Run-ner cartoon）里的场景，丛林狼威利刚发现走鹃要抓，可它那装有极品飞车动力的雪橇就已滑出了悬崖。你可以听到各种各样的说道，包括建议说这种现象根本就不是超导电性，而是某种全新的集体现象——从而轻易摆脱了需要遵从巴丁-库珀-施里弗理论的困难。情形当然不是这样。实验最终变得既可重复又很清楚，人们已经在高温超导体和常规超导体之间实现了约瑟夫森效应，这得感谢现任加利福尼亚大学校长的鲍勃·戴恩斯（Bob Dynes），是他发明了精巧的表面预处理技术。神秘解除了：以前之所以不成功，不在于超导态的基本性质，而在于虚构的电子海，人们想当然地认为超导态是建立在电子海基础之上的，可实际上，实现超导的材料中根本就不存在电子海。

高温超导研究中的人为因素很复杂，常常出现某种思想体系崩溃的情形。斗争的险恶堪比中世纪对一个针尖上有几个角的争论，有人试图发掘新的数学来“解释”这些超导体，就像用原初的超导理论来解释传统超导体那样。但事实上原初的巴丁-库珀-施里弗理论本身并不重要，它只是一种证明存在新序性质的方法。既然这种新的序已经被证明是存在的，而且新的超导体也已从实验上展示了这一点，因此就没有理由再发明一种这样的计算技术一一除非是出于工程上的目的。在这个问题上，第一个明确阐述电子海性质的著名俄罗斯理论物理学家列夫·朗道曾说过，你可以计算水的性质，但如果检测一下不是要管用得多吗？

还原论者对高温超导的态度让我想起《纽约时报》上刊登的一则国际上流行的笑话。舍勒克·霍姆斯和沃森博士开车外出旅行：

霍姆斯：沃森，还在看天上的星星！你都想到什么？

沃森：嗯，每一点星光都是一个由氢核聚变燃烧驱动的巨大的太阳。那边的那块模糊区域是仙女星系。高倍望远镜会告诉我们，仙女座是由成百上千亿个恒星组成的岛。倍数更高的望远镜会告诉我们，像这样的星系还有成百上千亿个，它们一直延伸到宇宙的边缘。如果这些恒星中哪怕是有百万分之一个有行星，其中又有百万分之一个具有含氧大气层，在这其中又有百万分之一个具有生命，在这有生命的星球中又有百万分之一个具有人类和文明，那么我们在这宇宙中也不孤独呀。

霍姆斯：不会吧，沃森，你傻啦！有人把我们帐篷偷走了！

还原论的思想在超导电性问题上还有另一种迷人的表现形式，我称之为量子场论崇拜。量子场论作为一种由基本粒子研究诞生出的数学体系，通常是在普通量子力学之后教授的一种用于相关领域的特殊的工作语言——它也是一种卓越的思考方式。实际上它并不是一种全新的思考方式，只不过是在真空这一特定条件下对量子力学的重新阐述。这些条件使得整个形式体系看上去优美有趣——至少对像我这样的乐见数学的人是这样——但也很容易被用来掩盖问题的实质。有些花招能够使得一些明明是人为操控的物理行为看起来像是场论引出的结果。在巴丁一库珀一施里弗理论出现不久，人们发现量子场论的语言特别适于描述超导体的许多重要性质——突出的有超流态本身、迈斯纳效应、超过阈值的导电性，以及所谓等离子体振荡的电子集体搅动——这完全是因为这种方法容许我们预设我们对那些繁杂但最终却是不重要的细节已熟悉，可以快速进入问题的实质。由此最终导致所有超导电性问题都用场论来解释这么一种局面。即使在今天我们依然发现有许多人私下里还是相信这一套。这当然是荒谬的——就像让人相信天气变化是由粮食价格引起的。事实上，量子场论之所以有效是因为超导电性普适的突现性使然，别无其他。以场论形式出现的量子力学微观方程与实际材料的性质根本对不上号，因此是错的。从错误的方程出发而要得到正确的结果，唯一的方法就是看计算所涉的性质是否对细节不敏感，即是否具有突现性。从超导电性得到的教训实际上不是证明了量子场论是一种卓越的计算工具，而是说明量子场本身也是突现的。

这两大传统之间的逻辑不协调性反映了解决超导电性问题所引起的深刻危机——延续至今的还原论与突现论原理之间的对立——同时这也是这一解决途径本身的根本性质。有人说是库珀发现了超导机制，施里弗发现了解决途径，而巴丁则认识到为什么这一途径是正确的。三人当中，最后一个显然是最重要的，这也就是为什么约翰·巴丁在物理学家中能够深孚众望。

在现时代，大家习惯于将比尔·盖茨这位精明强干的商人看成是成就最高的技术专家，但我认为，电子时代真正的英雄是约翰·巴丁。巴丁出行总是坐经济舱，平时也不以诺贝尔奖获得者自居。一位同事曾描述过他作为学生是如何造访巴丁家的，当时有人提出想看看晶体管模型。巴丁一开始不记得放哪儿了，便到处翻找，最后在餐具柜的底层找了出来。提出量子场论优美形式的理查德·费恩曼也曾叙述过他在收到巴丁-库珀-施里弗论文预印本时是如何进行超流体和超导电性方面的工作的。他没拆阅就把它丢进了抽屉，而且一丢就是几个月。

我曾经有过一次与巴丁的交往，当时我的表现简直是十足的目空一切。我并非觉得这一经历有多么值得夸耀，但我还是想把它说出来，因为我知道约翰或许能从中看出我的那种带有弗洛伊德意味的滑稽可笑来。那是在瑞典北部召开的一次关于多体量子物理的大会上，会议地点选在远离城市的一个猎场，周围除了高山沼泽一无所有。当时我刚好从北京的另一个会结束赶来，适逢又有点消化道不舒服，因此我的半夜到来，加上开灯，将昏昏欲睡的人们全都弄醒了。事情糟糕还在于这里要到晚上10点才日落西山，且4个小时后就又旭日东升了。会上吃的大多是驯鹿肉——烤鹿肉、鹿肉丸子、腌鹿肉等——你不喜欢可瑞典人喜欢。不管怎么说，好歹熬到了第二天日程“鸡尾酒会”的结束。这时门外显得特别吵，我们都跑出去看个究竟，只见草坪上停着两架重型直升机，驾机的是瑞典军方的高级军官。两架直升机是来接人的，把我们会议中6个人带到了几千米外的山里的一个小湖边，这个湖是个冰川造就的花岗岩湖。我们到那儿时已经有人搭起了一顶小帐篷，生好了好大一堆营火，备下了勾兑好了的热葡萄酒，有人称其像“狼尿”。在明亮的极地夜晚，我们站在那儿，看着微风舞动着营火，喝着酒，赞叹说这样高档次的大会以前不曾有，以后也不会有了。这时我却感到越来越不舒服。到了直升机要返回的时间了，我们6个人赶紧登机往回赶。着陆后，一时间我们谁也没动，于是我率先起身，这时坐在我身后的同事格里·马汉（Gerry Mahan）粗暴地阻止了我，就像我犯了什么大罪似的。我这才注意到，前面的一个老者慢慢伸出腿迈向舱门，爬了出去。他就是约翰·巴丁。