泊松比：美国成为科学强国的本钱_风闻

许多人以为美国跃升科学强国是第二次世界大战的副产品，其实却是在19世纪繁荣的80年代一直到20世纪喧闹的20年代间积累的财富铺设了成功之路。

洛克菲勒家族通过投资煤矿、石油、钢铁、铁路和银行业积累了数百万美元的巨额财富，换言之，他们从横扫一切的产业化进程中得益，这场革命在19世纪末和20世纪初彻底改变了布卢菲尔德和匹兹堡这类城镇的面貌。当这个家族及其代表开始捐献部分财产的时候，受到对美国高等教育状况不满情绪的影响，他们坚信“不促进科学发展的国家不能自立”。

洛克菲勒基金会及其分支机构知道欧洲正在兴起一场科学革命，因此他们的第一步就是派遣美国研究生出国留学，其中包括奥本海默。到了20世纪20年代中期，洛克菲勒基金会认为“与其让穆罕默德(Mahomet)到山那边去，还不如把山移到这里来”。这就是说，它决定引进欧洲学者。

为了资助这个计划，基金会不仅投入了金钱，还以自身拥有的1900万美元资本作担保（相当于今天的1.5亿美元）。洛克菲勒董事会的一名智囊罗斯(Wickliffe Rose)穿梭于欧洲科学中心柏林和布达佩斯等地，收集新的主意和想法，与提出者会面。基金会则选择了三所美国大学向其提供巨额资助，普林斯顿名列其中。有了这些捐款，普林斯顿得以按照欧洲模式设立5个研究教授职位，薪水相当丰厚，同时建立了一项研究基金，用于资助在学和毕业的研究生。

普林斯顿大学是因主动引进欧洲学者而受益的美国大学之一。图源：维基百科

1930年，首批欧洲学者抵达普林斯顿，其中包括两位青年才子，分别是希尔伯特和外尔的得意门生、生于匈牙利的冯·诺伊曼和物理学家维格纳。维格纳后来于1963年获诺贝尔物理学奖，得奖原因与他在原子弹计划中的重要工作无关，而在于他对原子和原子核结构的研究。他们两人分享由洛克菲勒资助的一个教授职位，半年时间在普林斯顿，半年时间回到原来各自所在的柏林大学和布达佩斯大学。根据维格纳的自传，他们一开始并不高兴，怀念欧洲大陆充满激情的理论讨论和咖啡室，在那里有意气相投的流动研讨会，教授和学生们一起探讨最新的研究工作。维格纳怀疑他们是不是充当了哥特式建筑的玻璃装饰。不过，热情推崇一切美国事物的冯·诺伊曼很快就适应了这里的新生活。后来，受到大萧条的影响，在欧洲做研究的机会越来越少，加上德国的大学日益排挤犹太人，他们终于留下来。

另一笔私人慈善捐款比洛克菲勒的资助来得更加出人意料，结果是在普林斯顿建立了一所独立的高等研究院。班伯格(Bamberger)一家是百货商店店主，在纽瓦克城开设了自己的第一家商店，经营纺织品发了大财。主人是两兄妹，在1929年纽约股市全面崩溃之前6星期，将持有的股票全部抛出，掌握的财富达到2500万美元。他们决定向新泽西州表示一下感恩之情，原本打算开设一所牙医学校，但医学教育专家弗莱克斯纳(Abraham Flexner)很快说服他们放弃开设医科学校的想法，转而创立一所一流的研究机构，那里没有教师，没有学生，也没有课程，只有不受外部世界变迁和压力影响的研究人员。

弗莱克斯纳原本打算让经济学部成为这个研究机构的核心，不过很快就听取了别人的建议，转而认为数学是更合理的选择，因为它更“具有基础性质”；另外，对于谁是最优秀者，数学家们的意见也更加集中一些。对于这个机构的地点，纽瓦克城只有油漆工厂和屠宰场，弗莱克斯纳希望招揽的超级学术明星当然不会乐意跑到这样的地方来，普林斯顿是更好的选择。据说是奥斯瓦尔德·维布伦向班伯格一家证明，普林斯顿完全可以——按照他的说法就是“从地形意义上”——被看作纽瓦克的郊区。

弗莱克斯纳满怀热情，揣着足以与富有的经理们相比的丰厚资金，开始满世界搜寻明星人物，许诺为他们提供从未听说过的高薪和充裕的额外津贴，并且保证他们拥有绝对的独立性。

他的计划不早不晚恰恰与希特勒(Hitler)执掌德国政府撞在一处，德国的大学大量驱逐犹太人，人们越来越担心可能爆发另一次世界大战。经过长达三年的微妙谈判，欧洲最伟大的学者爱因斯坦终于同意成为研究院数学部的第二名成员，他在德国的一个朋友说出这样的名言：“物理学的教皇走了，美国很快就会成为自然科学的中心。”奥地利维也纳的逻辑学神童哥德尔也于1933年到来，德国数学界的领袖人物外尔于一年后步爱因斯坦的后尘。作为接受邀请的条件之一，外尔坚持要求研究院同样为下一代学者提供机会。刚满30岁的冯·诺伊曼因此应邀离开大学，成为研究院最年轻的教授。简直就是在一夜之间，普林斯顿变成了新的哥廷根。

普林斯顿高等研究院的教授们，最初是和大学的同事一起住在范氏大楼的豪华宿舍。1939年，他们搬进研究院刚刚落成的富尔德大楼，这是一座具有新哥特风格的砖砌大楼，坐落在英式草地中央，树木环绕，还有一个池塘，距范氏大楼只有两三千米。不过，等到爱因斯坦和其他学者搬家的时候，研究院和大学的教授们已经变成一家人，不同学派的学者在一起就像是乡里乡亲一样和睦融洽。他们一起进行研究，一起编写学刊，相互出席对方的讲座和研讨会，还一起享受午茶。高等研究院的声誉使大学可以更方便地招募到最出色的学生和教师，大学里那个相当活跃的数学系也像磁石一样吸引在研究院访问或永久工作的学者。

与此相反，一度被视为美国数学界宝地的哈佛到了40年代末已经“黯然失色”。它的传奇校长伯克霍夫去世了。它的一部分最出色的年轻学者也离开了，其中包括斯通(Marshall Stone)、莫尔斯(Marston Morse)和惠特尼(Hassler Whitney)，其中两人转到普林斯顿高等研究院。爱因斯坦曾经在研究院抱怨说：“伯克霍夫是世界上最有名的反犹太人学者之一。”不论这种说法是否属实，伯克霍夫的偏见确实使他不能利用大批杰出犹太学者从纳粹德国移民过来的机会扩充哈佛。实际上，哈佛也忽略了维纳，他是他那个时代最了不起的美国出生的数学家、控制论之父、布朗运动(Brownian motion)的严密数学的发明者。不巧的是，他是一个犹太人，与后来成为诺贝尔经济学奖得主的萨缪尔森(Paul Samuelson)一样，他在剑桥的麻省理工学院找到了避难所，当时那里还只是一个工程学院，水平与卡内基工学院差不多。

卓越的美国哲学家威廉·詹姆斯(William James)和他的哥哥、小说家亨利·詹姆斯(Henry James)曾经这样写道，一群具有重要作用的天才人物将会引发整个文明的“震动和动摇”。不过，走在大街上的普通人却没有觉察从普林斯顿扩散出来的颤动，这种状况直到第二次世界大战结束才有所改变，当时那些带着可笑口音、衣着奇特、对于难以解释的科学理论怀有火热激情的学者成了民族英雄。

从一开始，来自欧洲的学者就给美国的数学和理论物理界带来了直接而震撼人心的影响。这些移民是一群天才，不仅带来了广泛而深厚的数学知识，还有一整套令人耳目一新的看法。尤其是这些数学家和物理学家在欧洲出生，了解19世纪与20世纪之交以来在欧洲进行的大量新研究的意义，非常熟悉数学在物理学和工程学中的应用。许多学者很年轻，正当研究生涯的顶峰时期。

有些历史学家将第二次世界大战称为科学家之战。由于科学需要高深的数学作基础，这场战争实际上也可以说是数学家之战，它触动了普林斯顿数学圈子里的中立主义者。普林斯顿的数学家参与了密码制作和破译的工作，取得的一个突破帮助美国赢得了中途岛之战，这一胜利成为美日海战的转折点。在英国，拥有普林斯顿博士学位、30年代曾在高等研究院工作过几年的图灵(Alan Turing)和他的小组，在布莱奇利破译了纳粹的密码，德国人对此却一无所知，这一举扭转了争夺大西洋控制权的潜艇战的局势。

奥斯瓦尔德·维布伦和他的几个副手在阿伯丁武器试验场彻底改写了弹道学，刚刚从哈佛来到普林斯顿高等研究院的莫尔斯则在美国军需品总管办公室牵头从事有关研究。另一个数学家、普林斯顿的统计学家威尔克斯(Sam Wilks)每天都根据前一天的观察，准确估计德国潜艇现在的位置。

不过，最伟大的贡献出现在武器设计制造学领域，包括雷达、红外线侦测装置、轰炸机、远程火箭和带有深水炸弹的鱼雷。这些新式武器造价昂贵，军方需要数学家发明新的方法检测它们的效力，并且找出最能发挥效力的途径。运筹学研究可以系统提供军方所需的数据。一枚炸弹需要释放多大的爆炸力才能造成某个程度的破坏？飞机应该加强防护，还是应该轻装上阵以提高速度？如果要轰炸鲁尔，该动用多少枚炸弹？所有这些问题都需要数学知识进行解答。

当然，最重要的贡献还是原子弹。普林斯顿的维格纳和哥伦比亚的齐拉(Leo Szilard)写了一封信，带给爱因斯坦，请他在上面签字，向罗斯福(Roosevelt)总统发出警告，说柏林弗里德里希皇帝学院的德国物理学家哈恩(Otto Hahn)已经成功地分裂铀原子，偷渡到丹麦的奥地利犹太人迈特纳(Lise Meitner)完成了如何通过这些成果制造原子弹的计算。丹麦物理学家尼尔斯·玻尔于1939年访问普林斯顿，传递了这个消息。“他们意识到这个新知识的军事意义，而他们的在美国出生的同行没有做到这一点。”戴维斯写道。1939年10月，战争爆发两个月以后，罗斯福作出回应，下令组建一个顾问委员会，对铀进行研究，后来就诞生了著名的“曼哈顿计划”。

这场战争丰富了美国的数学，赋予它全新的活力，巩固了移民中的佼佼者的地位，也使数学界有权要求分享战后出现的丰硕果实。这场战争不仅展现了新理论的力量，而且显示出高深的数学分析远比凭经验猜测更加优越。原子弹使爱因斯坦的相对论备受瞩目，而在这之前这个理论一直只被视为仍然有价值的牛顿力学的小修小改而已。

随着数学的地位在美国社会中重新确立，普林斯顿的名声也扶摇直上，不仅在拓扑学、代数学和数论领域独占鳌头，计算机理论、运筹学和新生的博弈论也处于领先地位。1948年，大家返回校园，豪爽乐观的情绪将30年代的焦虑和沮丧一扫而空。科学和数学被视为战后创造一个更美好世界的关键，政府希望拨款资助基础研究，军方尤其如此。学刊纷纷创办；人们制订了计划，筹备举办下一届世界数学家大会，这是自战前的黑暗日子以来的第一次聚会。

年轻一代蜂拥而来，迫切希望吸取前辈的丰富经验，同时也满怀自己独特的想法和态度。当然了，那时还没有女性学者，惟一的例外是来自牛津的卡特赖特(Mary Cartwright)，那一年她正在普林斯顿。不过，普林斯顿已经打开了大门，对于一个年轻聪慧的数学家来说，出身是犹太人或外国人、带有工人阶级的口音、不是在东岸的大学毕业这样一些传统的障碍仿佛瞬间被打破了，再也不能将他拒之门外