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2020年3月29日，當代理論物理學家、凝聚態理論奠基人、諾貝爾物理學獎得主菲利普•安德森（Philip W. Anderson），在美國普林斯頓去世，享年96歲。
安德森在家中
1923年12月13日，安德森出生於美國印第安納州的一個知識分子家庭，父親亨利·安德森（Henry Anderson）是植物學教授，母親是埃爾西·安德森（Elsie Anderson），還有一些親戚從事物理學研究。安德森回憶童年時曾說，他是在“貧窮但安寧的中西部學者氛圍”下長大的，家庭啟蒙了他對科學和自然的熱愛。
安德森16歲高中畢業，帶著獎學金讀哈佛大學，在19歲本科畢業，之後正逢二戰，他中斷學業，前往海軍研究實驗室，進行天線製造。3年後，他又回到哈佛大學攻讀博，1949年獲得博士學位（當時才26歲），他的導師是約翰·範·弗萊克（John Hasbrouck van Vleck）。在1977年，他們一起獲得了諾貝爾物理獎。
瑞典國王卡爾·古斯塔夫（右）為安德森(左)頒諾貝爾獎。
博士畢業後，安德森在貝爾實驗室工作了35年。在那裡，他獲得了第一個重大成就——解釋了反鐵磁性。在普通磁鐵中，磁矩的方向是一致的；在反鐵磁體中，它們的方向相反。之前的理論無法解釋這種不尋常的磁態，按照量子漲落理論，磁性應該會被抹去。但安德森指出，在兩個或更多的維度中，量子漲落實際上會相互抵消，因此反鐵磁序會被保留下來。
在20世紀60年代，Anderson對磁性和無序系統的電子結構的研究，為他贏得了諾貝爾物理學獎。一般對金屬和半導體而言，具有一定動量的電子可以自由地穿過晶格，而其他的電子則不能。我們可以將晶格描述為一種週期性的電勢。安德森發現並解釋了，如果這種電勢失去了週期性，那麼電子無法通過這種“無序”的晶格，會被特定的原子捕獲。如果這種無序足夠強，電子就不能形成電流。這被稱為電子局域化（Anderson localization），以他的名字命名。這個理論影響了計算機中電子開關和存儲設備的發展。
1977年安德森聽聞自己獲獎消息
20世紀60年代對安德森來說是一個特別多產的時期。在1962年，他發表了一篇關於光子如何獲得質量的論文。彼得·希格斯(Peter Higgs)在自己的論文中引用了他的理論，提出了希格斯機制（解釋了質量怎麼形成），並預言了基本粒子中唯一一個標量粒子——希格斯玻色子（常被稱為“上帝粒子”），也因此獲得諾貝爾獎。除此之外，安德森還研究了超導理論，並探索了氦-3的性質。
1984年，安德森從貝爾實驗室退休，他開始在普林斯頓大學全職工作，繼續他在自旋玻璃（嵌入隨機間隔磁性元素的非磁性金屬）和高溫超導體上的研究。他的高溫超導“共振價鍵”理論引發了很多爭論，並導致了“自旋液體”領域的出現，這是拓撲物質蓬勃發展的領域的根源。
除了物理學，安德森也因對科學哲學的貢獻而聞名。1972年，他在《科學》（Science）上發表了著名文章《更多會不同》(More is Different)，裡面闡述了對還原論（reductionist）的質疑。他認為，我們在一個層面上觀察到的一切，在一個更原始的層面上，都遵循著法則，但這些並不一定全部能從那個更原始層面上推導出來。即使知道了最基本粒子的本質，也不一定能推導出所有一切。粒子物理不能替代凝聚態物理。
安德森(左)和他的學生霍爾丹一起慶祝霍爾丹獲得2016年諾貝爾物理學獎。
在安德森漫長的職業生涯中，他孜孜不倦地倡導凝聚態物質物理學，併為許多成功的凝聚劑物理學家提供過建議，其中包括2016年諾貝爾物理學獎得主F·鄧肯·霍爾丹（F. Duncan Haldane），是安德森以前的研究生。許多安德森的學生和博士後在離開他的團隊後，遇到困難時還會專門來尋求他的建議。他還激勵了無數其他人，包括1973年諾貝爾獎得主布賴恩·約瑟夫森(Brian Josephson)，曾上過他的課。
很多同事對安德森的印象是，他學識淵博，遠遠超出了物理學的範疇，對科學有著廣泛的興趣，擁有巨大的創造力和非凡的能力。一直到90多歲，他還常常去學校跟人討論，一直在研究物理學中的重要問題。
安德森教授簽名照
那生活中的大師是什麼樣的呢？
安德森與妻子喬伊斯·戈斯韋特(Joyce Gothwaite)在1947年結婚，有一個女兒蘇珊(Susan)。他們一直很低調，過著非常幸福平靜的生活。業餘時間，安德森喜歡徒步和園藝，並且是圍棋的一段高手，他還被日本圍棋協會授予終身成就獎。
也許就是這種平和安靜，給了他更多時間去思考，讓他成為凝聚態物理的教父級大師。
讓我們再一次為大師菲利普•安德森致敬，致敬他對磁性、超導性和物質結構的研究，致敬他對凝聚態物理發展做出的貢獻。斯人已逝，科學不朽。
本文圖片來自美聯社。
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