三分鐘了解楊振寧到底有多厲害!

2020-10-18 星辰大海種花家

楊振寧是二戰以後最偉大的科學家,大家也許會覺得很詫異,但事實上就是如此!一直以來科學家都跟普通大眾保持距離,假如我們對科學的保持不明覺厲、敬而遠之的態度,其實並不影響我們踏踏實實過完一生,但如果你知道了他們的「英雄事跡」,你對他們的態度也許就會180度大轉彎!

尤其是楊振寧,因為闖入大家視線、關於楊振寧的新聞,都是各方帶有私有觀點,如何從一個正面的態度去理解楊振寧的成就,其實很簡單,羅列下他的學術成就就可以了!

獲得諾貝爾獎的宇稱不守恆定律,只是排到他學術成就的第三位

宇稱不守恆說的是弱力中不對稱的現象,早先科學界對於對稱的信仰是不可動搖的,而諾特定律則從數學層面證明了這個對稱猶如猶如能量守恆一樣可靠,因此楊振寧和李政道在1956年發現弱力不守恆現象時科學界普遍對這兩位年輕人的研究持不信任的態度,一直到吳建雄以鈷60原子核的衰變驗證了宇稱不守恆定律,這才在科學界炸開了鍋!

從1956年楊李二人發現宇稱不守恆到1957年十月獲得諾貝爾獎,只有短短12個月,這在諾貝爾獎史上是絕無僅有的,這也從另一個側面肯定了這個發現對於科學界的意義!在所有對稱中,僅僅只有弱力的那麼一點點不對稱,造就了宇宙這萬物世界,就像微波背景輻射中幾乎就是均勻的,但就是這萬分之一的不均勻性,成就恆星與星系的誕生,這個意義特別重大!

我們聊完了宇稱不守恆,下面繼續說說楊米爾斯方程和楊巴克斯方程,因為在楊振寧的成就中,最偉大的成就要數楊米爾斯方程,隨後則是楊巴克斯方程,然後才是宇稱不守恆定律,這兩個方程又是咋回事?為什麼更偉大的成就卻沒有獲得諾貝爾獎?

楊-米爾斯方程和楊-巴克斯方程

最早楊振寧在導師泰勒門下攻讀博士的畢業論文中就有規範場論的方向,他拋開了泰勒給他制定的論文方向,自行選擇了四個目標:

  • 伊辛模型

  • Bethe 假設

  • 規範場

  • 核反應中的角分布

四個方向中三個都被卡死,楊振寧以最後一篇《核反應中角分布》在泰勒門下畢了業,雖然楊振寧畢業了,但畢業論文時定的那幾個方向卻並沒完,楊振寧畢業後一年與李政道一起完成了將二維伊辛模型拓展為三維,繼而引發了學術界的研究,最終功力最深的昂薩格以此獲得了諾貝爾獎!

規範場就是楊米爾斯理論就是一種基於SU(N)群的規範場論。1954年楊振寧和羅伯特·米爾斯創立了楊米爾斯理論,將原本可交換群的規範理論拓展到不可交換群,以解釋強相互作用,不過卻受到的泡利的質疑,因為楊米爾斯理論中量子必須質量為零以維持規範不變性,而在當時,質量為零的粒子並沒有發現。楊米爾斯理論無法解釋為何b量子點質量問題,因此論文並未受到重視,連楊振寧自己都不知道這個理論有啥用!

上世紀六十年代科學界開始用對稱性破缺機制,楊米爾斯理論成為了從零質量粒子中獲得質量的粒子解釋的重要工具,而楊米爾斯理論的重要性才剛剛開始!

1967年溫伯格和格拉肖在引入規範對稱的自發破缺,將電弱統一理論建立在了楊-米爾斯場論,引入希格斯機制,提出了具有U(1) ×SU(2)規範對稱性的電弱理論。

1972年弗裡茲希和蓋爾曼提出了具有SU(3)規範對稱性的楊-米爾斯理論, 建立了量子色動力學。

至此粒子物理的標準模型兩大支柱:電磁力和弱力的電弱理論和描述強力的量子色動力學建立,簡單的說楊米爾斯理論是現代粒子物理標準模型的基礎!

Bethe 假設則是後來著名的楊-巴克斯方程,它起源於一個統計力學問題,要與是與一個四價頂角相聯繫的一個R矩陣與晶格的行與行轉移矩陣對易,楊振寧在60年代用Bethe Ansatz方法求解帶有d函數相互作用的一維量子N體問題和各向異性海森堡自旋鏈,提出了楊-巴克斯特關係。

從楊米爾斯理論和楊巴克斯方程的研究中,先後有7個諾貝爾獎出自楊米爾斯理論的研究,還有6個研究楊米爾斯理論和楊巴克斯方程而獲得菲爾茲獎(數學界的諾貝爾獎)。

1994年楊振寧被授予鮑爾獎時的頒獎詞在現在看來仍然有些肉麻「這項工作已經排列在牛頓、麥克斯韋和愛因斯坦的工作之列,並必將對未來幾代產生類似的影響」,不過這個評價並非言過其實,因為楊振寧和牛頓愛因斯坦一樣,其影響將是巨大而又深遠的!

楊振寧的學術成就遠不止此,以上只是他最著名幾個成就作為案例來說明下楊振寧在科學界的地位,當然我們不了解也沒關係,這和咱日常生活大都連半毛錢關係都沒有,但一旦我們了解了,很明顯將對我們的世界觀產生重大影響,您將認識到一個完全不同的科學世界!

相關焦點

  • 楊振寧被認為是最接近愛因斯坦的華人物理學家,他到底有多厲害?
    楊振寧實際上並沒有從事工程技術類的研究,他的實驗水平也非常糟糕。所以,他在讀博士時,就已經決定從事理論物理學的研究,因此,他是一個理論物理學家。 那他到底有多厲害呢? 想要了解這個問題,我們就得先給在眾多理論物理學家當中定個座次。
  • 都說楊振寧是世界頂尖科學家,他到底有多厲害?
    楊-米爾斯方程和楊-巴克斯方程最早楊振寧在導師泰勒門下攻讀博士的畢業論文中就有規範場論的方向,他拋開了泰勒給他制定的論文方向,自行選擇了四個目標:伊辛模型Bethe 假設規範場核反應中的角分布四個方向中三個都被卡死
  • 楊振寧有多厲害?他原本可以再得一次諾獎,奈何搭檔過於低調
    那為什麼宇稱不守恆定律卻能夠獲得諾貝爾獎,而更厲害的楊-米爾斯理論卻沒有呢?其實楊-米爾斯理論是獲得過諾貝爾獎的,有5位科學家因為分析楊-米爾斯理論從而獲得了諾貝爾獎,間接地證明了楊-米爾斯理論的重要性。
  • 當世最偉大的物理學家楊振寧究竟有多厲害?
    在網頁上搜關於兩人的新聞,可以發現關於楊振寧教授的新聞是花邊居多,這著實讓小編覺得很失望。畢竟霍金還在世的時候就有一個全人類「偉大的物理學家」評選榜,但裡面評選出的依然在世的最偉大物理學家是楊振寧老先生而不是霍金。
  • 成就不輸牛頓愛因斯坦,卻被罵滾出中國,楊振寧究竟有多厲害?
    就目前而言縱觀全球物理學領域的成就,楊振寧完全可以和牛頓、愛因斯坦比肩,那為什麼那麼多網友會陷入思想誤區,甚至要他滾出中國呢?,用超大對撞機尋找超對稱粒子不切實際,全球第一經濟體的美國在投入20億美元後已經終止CEPC項目,及時止損;三、全面落地CEPC項目會對其他基礎科學領域的經費造成擠壓,不利於生命科學、計算機人機互動等領域的探索發展。
  • 楊振寧的規範場有多厲害?
    楊振寧的三種武器——對稱性如果單單抱著八卦一下的心態,那麼上面的物理學理論統一簡史,對於楊-米爾斯理論以及楊振寧先生的學術地位,已經相當完備了,我們可以打完收工。可是,有同學仍然意猶未盡,出於自虐的心態問出——為什麼歷史會選擇楊振寧先生?楊-米爾斯理論其他人能否把這個公式湊出來?
  • 楊振寧被罵「滾出中國」:中國人,你真的不了解楊振寧
    最後只得編排段子以洩私憤:這姑娘也真不容易,本來想做個短線,結果一套十多年…… 想像不到,楊振寧先生看到這樣的言論,該是何等心灰意冷?或者根本不在意這些言論,只是冷笑一聲:蟲子真多。 中國人真的了解楊振寧嗎?他真的是只是個利用諾貝爾虛名來騙取小姑娘的老色鬼?
  • 頂級科學家姚期智,71歲放棄美籍,被楊振寧請回國的他有多厲害
    這句話是清華大學對我國頂級科學家姚期智的評價之一,可能對他了解不太多的人們還不知道姚期智到底有多麼厲害。如果有學計算機或是對這方面比較感興趣 的朋友們,應該知道「圖靈獎」吧,這是一個被稱作「計算機界的諾貝爾獎」的獎項。
  • 不吹不黑,楊振寧院士在物理學界,到底有多高的地位?
    今天飄飄的原創文章要給大家分享的是不吹不黑,楊振寧院士在物理學界,到底有多高的地位?95歲的楊振寧在2017年轉回中國國籍任職中科院院士的消息引起了巨大討論,不過當時更多人關注的是他的妻子,很少有人了解他到底為物理學界做了多大的貢獻?現在都還有人在問楊振寧院士究竟憑什麼身居高位。
  • 諾獎的宇稱不守恆只排第三,楊振寧的楊-米爾斯理論到底多厲害?
    但在各位認識楊老的第一個貢獻宇稱不守恆中,很多介紹楊振寧貢獻的文章和書籍都會將它排到第三,卻將名不見經傳的楊-米爾斯理論推崇至極,這到底是為什麼呢?打破常規認知的宇稱不守恆楊振寧和李政道在1956年6月的論文中提出了宇稱不守恆,1957年諾獎就頒發給了他們!如此快速是因為宇稱不守恆顛覆了科學們一貫以來對科學規律的認知!
  • 楊振寧的地位到底有多高?和愛因斯坦、牛頓並列,活著的教科書
    清華大學一共蓋了三棟大師樓,其中一棟是楊振寧的之外,另外兩棟都是給楊振寧帶回的頂級國外科學家,一位是林家翹,另一位是圖靈獎得主姚期智。姚期智為中國培養了大量的計算機方面的人才,著名的清華姚班指的就是姚期智所開設的計算機班。而且, 楊振寧在82歲時,還堅持給清華大學本科生上課,這對這群學生來說是多麼的幸運。
  • 楊振寧是目前頂級的科學家,他到底有什麼偉大成就?
    而說到受影響最厲害的國家那就一定要提到中國。如果不是這場戰爭,中國不會陷入各領域發展全面停滯的地步。新中國成立以後我國一直致力於科技領域的發展以及建設,畢竟沒有足夠強大的科技實力,國家發展將會受到極大的掣肘。彼時的中國可以說是一窮二白,但即便如此依舊有不少優秀科學家回到中國投身於國家建設之中。
  • 楊振寧那麼厲害,美國卻不讓他去研究核武器,到底是為什麼?
    在眾多科研人才中,有一個叫楊振寧的人,他是一個很有爭議的人,經常會引起大家的討論。楊振寧20歲的時候,就去了美國留學。35歲那年,他跟李政道先生一起提出「宇稱不守恆」,因此他獲得諾貝爾獎,在國際上有了很高的名氣。後來,楊振寧又提出了一個楊·米爾斯理論,它解釋了一些特定的物理現象,給其他人的研究提供很多幫助。
  • 愛因斯坦有原子彈,霍金有黑洞,同一級別的楊振寧有什麼貢獻?
    而愛因斯坦曾提出相對論,美國的科學家根據這個理論最終造出原子彈,霍金一直在輪椅上不能動,但是他的思維已經去到了黑洞,那麼楊振寧又有怎樣的貢獻呢?竟然能達到這樣的資格?那麼楊振寧到底有什麼學術成果呢?楊振寧的學術成果太多了,比如相變理論、玻色子多提問題、、楊—Baxter方程、1維δ函數排斥勢中的玻色子在有限溫度的嚴格解等等等等,其實說這麼多學術成果的名字大家也無法了解,那麼我們還是來說一說他的這些成果到底能應用到哪些方面吧!
  • 楊振寧是全球最偉大的科學家之一,他到底有哪些成就?
    而說到受影響最厲害的國家那就一定要提到中國。如果不是這場戰爭,中國不會陷入各領域發展全面停滯的地步。新中國成立以後我國一直致力於科技領域的發展以及建設,畢竟沒有足夠強大的科技實力,國家發展將會受到極大的掣肘。彼時的中國可以說是一窮二白,但即便如此依舊有不少優秀科學家回到中國投身於國家建設之中。
  • 陳省身到底有多厲害?愛因斯坦找他合作,他直接說:走開點
    其實中國歷來都不缺數學家,但是放在國際領域上,卻很少有代表性人物,但陳省身先生在他那個時代卻做到了讓國際為之仰望。 現在很多人提到中國數學家,他們基本上大多知道華羅庚先生很厲害、谷超豪先生很厲害、丘成桐先生很厲害!
  • 楊振寧教授「如此厲害」美國為何不讓他,去研究核武器呢?
    楊振寧1922年10月1日出生於安徽合肥,是人類歷史上最偉大的科學家之一,1957年還獲得了諾貝爾物理學獎,被譽為愛因斯坦之後最具實力的物理學家,他也是中美關係鬆動後,第一位回中國探訪的華裔科學家,還推動了中美文化交流,那楊振寧這麼厲害,美國為什麼不讓他去研究核武器?
  • 楊振寧那麼厲害,美國為什麼不讓他去研究核武器?
    在上述的這三個頂級物理學家當中,唯一活到原子彈時代的愛因斯坦,雖然當時已經年老體衰,但至少也曾給羅斯福寫過信建議美國儘快研製原子彈以遏制納粹德國。而楊振寧在原子彈時代正值壯年,而且所取得的學術成就也不小,與曼哈頓計劃的參與者如費米、波爾、費曼、吳健雄、奧本海默等也都有不少的學術交流,甚至有一些還是好朋友,這麼厲害的一個人,為什麼當年美國沒有讓他去研究核武器呢? 我想,這是許多人都十分疑惑的一個問題。
  • 科學界的最出名公案,楊振寧和李政道為何分道揚鑣,誰更厲害一些
    眾所周知,楊振寧先生和李政道先生之間發生的事情,可以說是科學界最出名的公案了。在1957年,兩人因為宇稱不守恆理論,從而一起獲得了諾貝爾物理學獎,堪稱是科學界的雙子星。這個宇稱不守恆理論非常厲害,因為大家都知道,諾獎頒獎有一個準則,那就是先讓子彈飛二十年,所以我們可以看到,現在很多得了諾獎的科學家,他們所獲獎的成就幾乎都是二十年前獲得的。
  • 楊振寧對中國、對世界到底有何貢獻?絕對超乎想像
    昨天,98歲高齡的楊振寧現身清華校園,有媒體報導:沒見到楊老的妻子翁帆,多少還是有點意外。2004年,82歲的楊振寧與28歲的翁帆結婚,54歲的巨大差異,曾引一片譁然。時隔16年,熱點依然聚焦在兩人的情感問題上,到底是為什麼呢?