菲利普 • 安德森是诺贝尔物理学奖得主，他改变了凝聚态物理学和粒子物理学领域。

2020年3月29日，菲利普 • 安德森（Philip Warren Anderson）逝世，享年96岁。在他的引领下，凝聚态物理学获得了长足发展。1977年，安德森凭借对无序体系电子结构的基础性理论研究和磁学方面的开创性工作而与其他人共同分享了当年的诺贝尔物理学奖。他在研究超导体时，提出了安德森-希格斯机制，这一机制如今已成为粒子物理学标准模型的理论之一。

量子物理在早期取得了成功，这使一些人相信，将自然还原至最基本的粒子，科学就能取得进步。对此，安德森不予认同，他认为当物质凝聚在一起时所产生的涌现性也同样重要。他表示，在科学领域，将物理学、化学、生物学、计算机科学和经济学联系起来，每出现一种前所未有的复杂现象都会催生新的领域。

安德森出生于1923年，父亲是一名植物病理学家。16岁时，他进入哈佛大学，从此迷上了物理。第二次世界大战期间，他在位于华盛顿特区的美国海军研究实验室从事雷达研究工作。他的一位同事给了他一份有关量子力学的珍贵文稿，这是安德森初次接触量子力学。之后，他重返哈佛大学，继续攻读研究生学位，师从约翰 • 范弗莱克（John Hasbrouck Van Vleck），研究压力对谱线增宽的影响。1977年，范弗莱克与他共同获得了诺贝尔奖。

1949年，在晶体管发明者之一威廉 • 肖克利（William Shockley）的盛邀之下，安德森加盟贝尔电话实验室理论团队。起初，安德森重点研究磁力。根据量子力学的预测，电子携带微小的自旋磁矩。安德森结合电子排斥效应和量子力学，阐释了铁原子获得磁性的原理，并对产生反铁磁性的相互作用进行了解释。

1958年，安德森发现磁性和超导性之间具有惊人的相似性。磁体集中磁场，超导体则对磁场有排斥作用，使其悬浮于空中。继约翰 • 巴丁（John Bardeen）、利昂 • 库珀（Leon Cooper）和罗伯特 • 施里弗（Robert Schrieffer）发现超导性是因电子形成库珀对而产生的之后，安德森意识到这些库珀对是一种赝自旋。安德森在研究超导体中的光子如何运动时，发现它们获得了质量。

安德森意识到超导和粒子物理学之间还有更深层次的相似之处。1962年，他提出了一种名为规范玻色子的亚原子力载体在一种宇宙超导体中获得质量的机制，该机制如今以英国物理学家彼得 • 希格斯（Peter Higgs）的名字命名为希格斯场。1964年，希格斯发表了预测希格斯玻色子存在的论文，其中大量引用了安德森的研究成果。

1957年，安德森根据在贝尔实验室开展的半导体工作，提出材料中的缺陷和杂质等导致的无序会使电子波局域化，从而产生绝缘体。如今，安德森局域化被认为是无序介质中各种波具备的普遍性质。安德森还对自旋玻璃进行了研究，这是一种包括铁磁相互作用和反铁磁相互作用的随机磁体。他与英国剑桥大学的山姆 • 爱德华兹（Sam Edwards）合作，模拟玻璃“记忆”周边环境历史的性能。爱德华兹-安德森模型是早期用于现代机器学习的神经网络的前身。

1967年至1975年，安德森担任剑桥大学客座教授，与1977年的第三位诺贝尔奖得主内维尔 • 莫特（Nevill Mott）过从甚密。1975年，他开始任职于普林斯顿大学，主要致力于高温超导性研究。

1953年，安德森在日本造访东京大学数学物理学家久保良吾期间，成为围棋这一古老游戏的大师。就像他能够凭借本能想到比对手更胜一筹的几步棋一样，他对物理学的见解也往往是别人难以理解的。作为一名理论物理学家，他的直觉非比寻常。他能够将问题化繁为简，用最少的数学知识将其解决。

安德森就像精神领袖，让许多年轻的物理学家深受启发。尽管安德森已经离我们远去，但他的想法在今天仍然极具前瞻性。

资料来源 Nature