10月18日，據(jù)新華社報道，諾貝爾物理學獎得主、中國科學院院士、著名物理學家楊振寧于10月18日在北京逝世，享年103歲。

20世紀70年代，楊振寧與谷超豪的攜手，形成了數(shù)學與物理學的一次重要跨界。彼時，學科壁壘與國際交流的限制并存，他們卻打破障礙，實現(xiàn)了物理學與數(shù)學的深度融合。

谷超豪1926年出生于浙江溫州，是世界著名數(shù)學家、國家最高科技獎獲得者、中國科學院院士、國際高等學?？茖W院院士、復旦大學數(shù)學研究所名譽所長，已于2012年6月24日在上海逝世，享年87歲。

中國科學家博物館官方微信公眾號今年3月曾發(fā)布文章，詳細介紹了他們之間的故事：1975年3月27日，遠在大洋彼岸的楊振寧寫給谷超豪的一封信，開啟了這段故事的新篇章。

信中，他為看到谷超豪即將發(fā)表的規(guī)范場理論的論文而高興，也明確表示不應署自己的名字。同時，他也熱情期待谷超豪訪美講學，并貼心為他們考慮訪美的經(jīng)費。

楊振寧寫給谷超豪的信。本文均為“中國科學家博物館”官方微信公眾號 圖

此時的楊振寧，與谷超豪相識不過一年，而他倆的友誼始于一場跨界合作。

1974年，楊振寧在研究規(guī)范場理論時，急需一位數(shù)學家的參與和幫助。此前，他已經(jīng)在國外找了幾位數(shù)學家，但楊振寧不懂數(shù)學家抽象的數(shù)學語言，數(shù)學家也不理解物理語言，研究工作一度停滯不前。

同一年，楊振寧回上海探親，向復旦大學數(shù)學系發(fā)出了合作邀請。復旦大學對此十分重視，成立了由數(shù)學、物理兩方面教師組成的交流小組，由微分幾何學科領(lǐng)軍人物之一的谷超豪擔任負責人。

1977年復旦大學與楊振寧進行規(guī)范場合作研究時的全體人員合影（左起：胡和生、忻元龍、鄭紹濂、孫鑫、谷超豪、嚴紹宗、楊振寧、沈純理、夏道行、李大潛）

1974年6月7日和14日，楊振寧在復旦大學作了兩場學術(shù)報告。6月8日至17日的10天時間里，又與谷超豪等人作了七場學術(shù)討論。

剛開始討論時，復旦大學的成員們有些拘謹。隨著交流逐步深入，大家很快就被嶄新的觀點、獨特的思路以及創(chuàng)新的方法深深吸引。

針對楊振寧報告里的諸多問題，眾人踴躍發(fā)言，紛紛闡述自己的見解，現(xiàn)場討論氛圍極為熱烈。這讓楊振寧切實感受到，復旦大學的數(shù)學老師們不僅具備扎實的理論根基與出色的研究能力，對于現(xiàn)代物理學問題同樣有著極為深刻的認知。

尤其是谷超豪，他不但能夠精準領(lǐng)會楊振寧所運用的物理語言，更能用讓楊振寧易于接納的表述方式，將深奧晦澀的數(shù)學思想清晰地呈現(xiàn)出來。很快，在谷超豪的幫助下，楊振寧弄懂了一些過去一直困惑他的數(shù)學難題。

在此次合作的復旦大學團隊中，有一名女性數(shù)學家。她叫胡和生，是谷超豪的妻子。胡和生已于2024年在上海逝世，享年96歲。

谷超豪和胡和生是數(shù)學王國里的“神仙眷侶”。他們師從蘇步青，感情上相濡以沫，事業(yè)上齊頭并進，在共同喜愛的數(shù)學領(lǐng)域，攜手攻克了一個又一個難題。

谷超豪、胡和生等與楊振寧討論規(guī)范場理論（左起：谷超豪、胡和生、楊振寧）

與楊振寧的這次合作也不例外。

當時，楊振寧提出了一個關(guān)于“洛倫茲規(guī)范”存在性的問題。谷超豪和胡和生迅速投入研究，當天就成功解決了這一難題。

不久后，他們憑借規(guī)范場的數(shù)學結(jié)構(gòu)取得了兩項重要成果，成為國際上首批證明楊—米爾斯（Mills）方程初始問題局部解存在性的研究者。這一成就為后續(xù)物理學研究奠定了堅實基礎(chǔ)。同時，他們還闡明了無源規(guī)范場與愛因斯坦引力論之間的某些關(guān)聯(lián)與差異。

此外，谷超豪與胡和生攜手，運用李群理論，完整地確定了球?qū)ΨQ規(guī)范場的一般結(jié)構(gòu)及其分類，并給出了規(guī)范勢的具體表達式，為精準確定規(guī)范場作出了重要貢獻。谷超豪還針對一般緊致李群的規(guī)范場關(guān)于希格斯（Higgs）場的分解，得出了磁單極和拓撲荷，并提供了拓撲荷的數(shù)值及幾何解釋。

這次合作，因所取得的豐碩成果而被譽為一次“卓有成效的合作”，堪稱當時中外跨界學術(shù)合作的典范。

1975年，楊振寧和谷超豪將成果整理為《規(guī)范場理論的若干問題》，聯(lián)合署名刊載在《中國科學》英文版和中文版上。

谷超豪及其團隊還將在規(guī)范場理論研究方面取得的一系列突破性成果，整理成《經(jīng)典規(guī)范場理論研究》。國際權(quán)威雜志《物理學報告》（Physical Report）用整整一期的篇幅刊登了這一著作，并在英文全文之前刊印了一份中文摘要。

楊振寧對這次中外學術(shù)交流取得的成果非常滿意。他盛贊谷超豪“站在高山上往下看，看到了全局”，也由此締結(jié)了楊振寧、谷超豪兩位頂尖科學家長達數(shù)十年的友誼。

更值得一提的是，“規(guī)范場”理論的合作加速打開了中外學術(shù)交流的大門。

合作結(jié)束后，楊振寧認識到谷超豪在數(shù)學領(lǐng)域的深厚造詣和獨特視角，多次邀請谷超豪赴美講學與訪學，但由于各種原因均未能成行。

直到1977年底，谷超豪作為中國高等教育代表團成員首次訪美。他在麻省理工學院、紐約州立大學石溪分校、馬里蘭大學等多所高校作了多次學術(shù)報告，且反響強烈。自此，各種邀請接踵而至，谷超豪帶領(lǐng)著中國數(shù)學走出了國門。他不僅結(jié)識了眾多專家學者，還利用有限的時間取得了卓越的研究成果，展現(xiàn)了中國科學家的風采。

谷超豪與楊振寧的合作是數(shù)學與物理學在國際舞臺上的一次重要亮相。他們的合作成果，不僅推動了規(guī)范場理論的發(fā)展，也為中國科學界贏得了國際聲譽。