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杨振宁到底有多厉害?据说在科学史上的地位,他能排到第四?优质

969次浏览| 2022-10-06 20:21:12 更新
来源:互联网
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在开始正文之前,种花家问下各位是在哪种场合下才认识有杨振宁这一号人物的?因为这个第一印象对评价一个人影响很大,所谓先入为主就是这么来的:

1、杨振宁的是诺贝尔奖获得者?

2、杨振宁伟大的物理学成就?

3、杨振宁和翁帆结婚事件?

可能很多朋友都通过第三件事情才认识杨振宁的,所以围观群众对他的印象并不好,对于网络上满天飞的言论也就不奇怪了,当然我们今天并不是来八卦的,因为杨老和翁帆女士结婚已经第14个年头了,时间证明了一切,所以咱今天就一笔带过了,还是来聊聊正事!

史上最快速度获得诺贝尔奖的宇称不守恒定律

关于杨振宁获得诺贝尔奖,也许是大家认识他的第二排名选项,毕竟是华人世界中的第一,所以这个知名度还是很高的。

宇称是什么?

宇称是量子力学中描述的宇称变换中的变换量,而宇称变换则是在一个三维坐标系中的x、y、z轴同时进行变换,而之间的变换只是其镜像,在宇称下的标准模型都是宇称对称的,但弱相互作用力中并没有继续保持这种对称性。

诺特定理

诺特定理的表述极其简单:物理学里的连续对称性和守恒定律一一对应。

诺特定理是以埃米·诺特的名字命名的,爱因斯坦形容她为数学史上最终要的女人,但她在物理学上的发现却成了现代物理学的指路明灯!

诺特定理描述的守恒定律和对称性一一对应,简单的说就是每一个对称性都将和守恒定律一一对应,比如旋转对称对应的角动量守恒,能量守恒则是时间平移对称,动量守恒则是空间平移对称等,只要发现了一种新的守恒,那么就会有一种对称等着它!

所以宇称守恒就是这么来的,在1956年以前,宇称守恒就像能量守恒一样深入人心。因此当杨振宁和李政道折腾出宇称不守恒的案例时,难以想象对科学界的震撼是有多大!

宇称不守恒

科学界早在1956年之前就已经发现了两种介子,它们的自旋,质量,电荷完全相同,曾经被认为是一种粒子,第一种介子衰变时产生π介子数是2个,第二种介子衰变时产生π介子数是3个,这让科学家怀疑了自己的判断,认为这是两种粒子。π介子为奇数的总宇称是负的,π介子偶数的总宇称是正的,因此科学界以衰变方式不同将两种粒子分别命名为θ(偶数)和τ(奇数)。

1956年,经过深入研究的杨振宁和李政道在排除了各种因素之后,认为τ和θ是完全相同的一种粒子,只是在弱相互作用下,两者的运动规律并不完全相同,同年6月李政道与杨振宁在美国《物理评论》上共同发表了《弱相互作用中的宇称守恒质疑》论文,认为基本粒子弱相互作用内存在“不守恒”现象,θ和τ是两种完全相同的粒子。

1957年1月9日吴健雄与安布勒、海沃德以及霍普斯等科学家从观测钴60的衰变实验证实了杨振宁和李政道的发现。“我不相信上帝是个左撇子”这话就是当时得知弱相互作用下不守恒的泡利说的,他还打算拿一笔钱来打赌。

当然结果大家都知道了,杨振宁和李政道获得了1957年的诺贝尔物理奖,从发表论文到获奖仅仅相隔12个月,而据统计诺贝尔奖平均得奖时间为18年,其实这从侧面反映出宇称不守恒对科学界的震动。

宇称不守恒是杨振宁最大的成就吗?

用了那么大篇幅说了半天,这不是杨振宁最大成就吗?准确的说这应该是李政道最大的成就,因为这是杨李两人合作的,诺贝尔奖奖金也是两人均分

请注意1/2,这就是诺贝尔奖评选委员会认定的贡献。但对于杨振宁来说,他的事业才刚刚开始,下表是杨震你一生中的最重要的几个方面的贡献:

在统计力学、凝聚态物理以及粒子物理和场论四个方面都有极其显著的共享,任何一个人只要在这一领域中有任一建树,他将跻身顶尖科学家行列,而杨振宁则有十几项。根据科学界对其的评价,杨振宁获得诺贝尔奖的“宇称不守恒定律”只能排到第三位而已!前两位分别是:

D1.1954 Gauge Theory(杨-Mils规范场论)。论文序号:54b,54c。

A3.1967Yang-Baxter Equation(杨-Baxter方程)。论文序号:67e。

不明觉厉,细思极恐,我们先来说说这两个理论的延续吧,先说跨界的吧,有六个菲尔兹奖是通过研究杨米尔斯方程和杨巴克斯方程获得的(各三个),菲尔兹奖大家都知道,数学界的诺贝尔!

另外还有有七位获得者是因为找到了杨振宁的标准粒子模型中预测的粒子而获得诺贝尔奖的,比如丁肇中和希格斯,因粒子物理界研究间接获得诺贝尔奖则有数十位,在1960年后杨振宁的学生,或者学生的学生,或者学生的学生的学生几乎垄断了理论物理和粒子物理界的诺奖。

杨振宁在科学史上的地位

有一种说法认为杨振宁是二战以来最伟大的科学家,相信这个观点不是空穴来风,因为科学界对于杨振宁的成就推崇极高。比如号称有“五个大脑”、夸克之父、1969年获得诺贝尔物理奖的盖尔曼对杨振宁极为尊敬,他认为自己研究的量子色动力学不过是将杨振宁标准模型的su(2)对称性扩展到su(3)而已。

1994年美国富兰克林学会将鲍尔奖颁发给杨振宁,颁奖词中对杨振宁不吝赞美词藻,甚至有些夸张,是怎么说的呢?

杨振宁的广义的场论综合了有关自然界的物理规律,为我们对宇宙中基本的力提供了一种理解。作为20世纪观念上的杰作,它解释了原子内部粒子的相互作用,他的理论很大程度上重构了近40年来的物理学和现代几何学。这个理论模型,已经排列在牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦的工作之列,并必将对未来几代产生类似的影响。

将杨振宁排在了牛顿、麦克斯韦与爱因斯坦之后的第四名,当然颁奖词似乎有点夸张,但就成就而言,杨振宁确实够得上这个级别,为什么呢?

牛顿在1687发表了《自然哲学的数学原理》中提出三大运动定律和万有引力定律,以及与莱布尼茨共享的微积分,证明了广义二项式定理等,几乎以一己之力推动了科学体系的建立,开创300年的经典力学时代,其实先仍然在延续,因为我们日常大都用经典力学就能搞定。

麦克斯韦则以一人之力统一了电磁理论,麦克斯韦将电场和磁场的规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系,这个理论体系的核心表达就是麦克斯韦方程组。麦克斯韦在电磁学领域的成绩是自牛顿以来的第二次统一,他的研究为量子力学和下相对论提供了理论基础。

爱因斯坦大家所能了解的则狭义相对论和广义相对论,质能方程以及广相对时空的描述是现代天文学理解宇宙的基石,但他其实还在光电和量子力学等都做出了巨大的贡献,甚至激光理论也是他提出的。另外他所预言的黑洞与引力波一直到二十一世纪仍然还在继续验证中。

而且引力波还是未来最有可能触碰到宇宙大爆炸那一刻的信息传递工具,因为我们现在最擅长的光学与射电望远镜只能看到宇宙大爆炸后38万年光子脱耦后的那一刻,但引力在大爆炸发生后的10^-43S即被释放,引力子在10^-36S时即脱耦,相比较而言,中微子至少要1S以后,未来就依靠引力波来探知宇宙的真相了。

杨振宁到底干了啥?

杨振宁在成就在统一四大基本作用力的道路上迈出了一大步,牛顿完成了引力的描述,但最终爱因斯坦完美的给他画上了句号。杨米尔斯方程能描述强力,而宇称不守恒则是对弱力的透彻理解,理论物理界据此成功完成了电磁力、强力,弱力的统一,而标准粒子模型的根源就来自于此。

对杨振宁了解的越深,你会越觉得他的伟大,如果您对他还是抱有成见,不妨再去了解下他在其他领域的贡献,本文仅参考下科学领域,如果您有不同意见,不妨留言讨论。

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可能杨振宁老先生最受人诟病的是获得诺奖之后加入美国籍,抛弃培养成才的祖国,并以高龄娶了28岁的老婆。毫不夸张的说以当时中国的学术环境,杨振宁老先生不一定研究得出宇称不守恒定律和杨-米尔斯规范场论,更不可能安度晚年。这是因为杨振宁老先生的岳父杜聿明属于国民党的高级将领,政治成分比较复杂。在文革期间,邓稼先老先生等核物理专家有军方保护,避免了被批斗。而理论科学家在当时被视为浪费粮食,这种情况只能说下场会很惨。众所周知,杨振宁老先生的老师叶企孙、学生罗广斌均遭到了严重的迫害。出于此种考虑,杨振宁老先生并没有回国。

先来看看,杨老先生的头衔,世界著名物理学家,现任香港中文大学讲座教授、清华大学教授、美国纽约州立大学石溪分校荣休教授、中国科学院院士、美国国家科学院院士、台湾“中央研究院”院士、俄罗斯科学院院士、英国皇家学会会员—这些些足以证明老先生的伟大。

杨老先生,1922年10月1日出生于安徽合肥,早年先是求学西南联合大学,并于1944年,获清华大学硕士学位;之后赴美留学,并于1948年,获芝加哥大学哲学博士学位,之后担任芝加哥大学讲师、普林斯顿高等研究院研究员;1955年,任美国普林斯顿高等学术研究所教授;1966年,任美国纽约州立大学石溪分校教授兼物理研究所所长;1986年,任香港中文大学博文讲座教授;1998年,任清华大学教授;2017年,恢复中华人民共和国国籍;2018年,任西湖大学校董会名誉主席。

在学术科学史上,老先生的地位很高,1956年老先生和李政道合作提出弱相互作用中宇称不守恒定律而获得诺贝尔物理学奖。截止目前老先生有13项诺贝尔奖级别的研究,特别是和R.L.米尔斯合作提出非阿贝尔规范场理论,是现代规范场论的基础。现代规范场是基础理论物理学的集大成。这是一个比诺奖更牛的理论,可以让老先生成为继爱因斯坦之后最牛的物理学家。已经有50多个诺贝尔奖获得者的得奖与杨振宁的非阿贝尔规范场理论有关。

杨老先生为粒子物理学、统计力学和凝聚态物理等领域作出了里程碑性的贡献。之后由在粒子物理和统计物理方面做了大量开拓性工作,提出杨-巴克斯特方程,开辟了量子可积系统和多体问题研究的新方向等。 

中美建交之后,老先生是回中国探访的第一位华裔科学家,积极推动中美文化交流和中美人民的互相了解。在促进中美两国建交、中美人才交流和科技合作等方面,做出了重大贡献。推动了香港中文大学数学科学研究所、清华大学高等研究中心、南开大学理论物理研究室和中山大学高等学术研究中心的成立。

并且老先生利用自己的影响,已经推荐1200多名青年学者出国访问、深造,这些人大多数都归国成为科学界的栋梁之才。据不完全统计,杨振宁为中国协助或者直接建立一流物理实验室60余座,为清华大学和南开大学一共筹集约20亿美金的科研经费。他以清华大学的名义发表SCI论文30多篇,将我国冷原子、凝聚态物理科研水平一下子提高了几十年,为我国在世界科学界争得了巨大荣誉。

提到20世纪的物理学的里程碑,我们首先想到三件事,一是相对论(爱因斯坦),二是量子力学(狄拉克),三是规范场(杨振宁)。物理学家按照贡献排名,第一梯队是牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦和杨振宁。其他人请到第二梯队第三梯队去找。

牛顿99分,爱因斯坦98分,麦克斯韦95分,杨振宁94分,海森堡狄拉克费曼薛丁谔波尔等92分到88分,泡利李政道盖尔曼温伯格等一般的诺贝尔奖70分到85分之间,steven霍金65分

上了60分都可以称为理论物理学家

杨振宁真的是个非常厉害的科学家,他凭借自己研究出来的宇称不守恒定律获得诺贝尔奖,之后他又研究出了Mils规范场论和Baxter方程,很多科学家就是凭借杨振宁这两个理论,找到自己领域内的新理论,并获得诺贝尔奖,由此可见杨振宁有多厉害。

不管是否能排到第四名,杨振宁的名字大家一定都知道,就算是我这个不懂科学的人都知道他,说明他是个伟大的科学家,他曾经获得过诺贝尔奖,所以肯定是世界顶尖的科学人才。

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以前乱贬低,现在又乱吹,杨振宁成就绝对没海森堡,狄拉克高,但是在目前活着的人中,应该是物理学第一人,在整个物理学史中,国外的排名在15-20左右。

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