諾貝爾獎難以衡量其貢獻,楊振寧的楊-米爾斯理論有何厲害之處?

2020-10-13 人間芳菲四月盡

說起楊米爾斯理論,一般人都不了解,客觀地說,很多學物理學的研究生都不會碰它,甚至方向不同的物理學博士也不是很了解。這足以見得這個理論的艱深和晦澀。那為什麼會如此高冷呢?

楊米爾斯理論中「楊」指的是楊振寧,米爾斯是當時楊振寧的助手米爾斯,這個理論用兩人的名字來命名的。上個世紀20年代到50年代,楊振寧先生站在狄拉克、泡利等巨人肩膀上,成功的統一了量子論和狹義相對論,創立了規範的量子場論,即楊-米爾斯理論。在楊振寧先生的努力之下,我們清楚的了解到,每一種粒子,包括構成物質的電子和夸克,都對應為一種瀰漫於整個宇宙的場,粒子則是它們的激發態。


物理學的終極教義是大統一。隨著技術的進步觀測手段的提高,人們撬開了原本以為是終點的原子核,這下如同打開了潘多拉的魔盒,發現了還有兩貨在底下——強力和弱力。自然界的基本力,變成了4種——引力、電磁力、強力以及弱力!


而目前物理世界已知的四種基本力,除了引力之外,剩下的電磁力、強力、弱力都是用楊米爾斯方程描述的。楊振寧先生的理論從誕生開始的幾十年時間裡面,至少完成了物理終極理想的75%!這幾乎是前無古人後無來者的壯舉啦,楊-米爾斯方程絕對稱得上是並肩麥克斯韋方程組、廣義相對論,物理學界最重要的方程組之一。


可以這麼說,楊-米爾斯方程給出了一個標準的套路,大家按照套路來,能直接從強力和弱電理論裡預言未被發現的粒子。以前是實驗物理學家發現了新粒子,理論物理學家再去琢磨著怎麼解釋;現在則是理論物理學家預測粒子,實驗物理學家再去找。只要實驗條件具備,可謂十拿九穩,諾貝爾獎拿到手軟。


有五位科學家就拿楊米爾斯理論來解決強相互作用,然後他們真的用楊米爾斯理論解決了強相互作用,然後諾貝爾獎分兩次頒給了這位科學家諾貝爾獎。之所以分兩次,是因為諾貝爾獎一次只能給三個人。


有人有疑問,楊-米爾斯理論在物理界聲名顯赫,已經在科學界被推到牛頓力學和麥克斯韋電磁學的高度,然而他們兩人居然沒有因此獲得諾貝爾獎。這是為什麼呢?有一種流行的觀點認為是因為楊振寧已經憑宇稱不守恆拿過一次諾貝爾物理學獎了,無法在同領域再獲獎。這理由雖然有道理,但其實並不絕對。


諾貝爾獎委員會有個潛規則是,一個人只能在一個領域拿到1個份額的諾貝爾獎。但歷史上有過反例。最典型的是英國生物化學家弗雷德·桑格爾,他分別於1958年憑胰島素測序獲得諾貝爾化學獎,1980年憑DNA測序又獲得一次諾貝爾化學獎,兩次獲得同一個獎還不算,兩次的得獎原因還都跟測序有關。


楊-米爾斯理論當年提出時未能解決毒舌泡利指出的場的質量問題,因此被物理界打入冷宮,直到多年以後,他們的遺留問題被別的物理學家解決,楊-米爾斯理論才煥發生機。也許這就是米爾斯沒能憑楊米爾斯理論獲諾貝爾物理學獎的原因,因為他們提出的理論是有問題的,而最終解決問題的並不是他倆,如果要頒獎,那解決問題的是不是也得頒?那就超額了啊。


而且,在1999年,米爾斯已經去世了。所以他們兩人已經沒有可能憑藉楊-米爾斯理論獲得諾貝爾獎了。

相關焦點

  • 諾獎無法衡量,宇稱不守恆只排第三,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?,在楊振寧的貢獻中,充其量也只能排第三,但在後來被高能粒子物理領域奉為指路明燈的「楊-米爾斯理論」,卻比宇稱不守恆發現要早得多,而楊振寧當時根本就不知道這有啥用!
  • 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!
  • 深度:楊-米爾斯理論說了啥?為啥說這是楊振寧超越他諾獎的貢獻
    楊振寧和李政道的發現究竟有多大意義?》裡,長尾君用了很長的篇幅跟大家聊了聊宇稱不守恆的事。大家也知道楊振寧和李政道先生因此斬獲了全球華人的第一個諾貝爾獎,然而,對楊振寧關注多一點的人就會經常聽到這樣一個說法,說宇稱不守恆雖然為楊振寧贏得了物理學界至高無上的諾貝爾獎,但這並不是他的最高成就,楊先生最大的貢獻是楊-米爾斯理論。
  • 楊-米爾斯理論說了啥?為啥說這是楊振寧超越他諾獎的貢獻(上)
    大家也知道楊振寧和李政道先生因此斬獲了全球華人的第一個諾貝爾獎,然而,對楊振寧關注多一點的人就會經常聽到這樣一個說法,說宇稱不守恆雖然為楊振寧贏得了物理學界至高無上的諾貝爾獎,但這並不是他的最高成就,楊先生最大的貢獻是楊-米爾斯理論。
  • 楊-米爾斯理論說了啥?為啥說這是楊振寧超越他諾獎的貢獻(下)
    如果是這樣,那麼還有什麼比基於規範不變性這種深刻對稱的楊-米爾斯理論更能描繪上帝的思想呢?楊振寧對對稱性的深刻理解使得他對楊-米爾斯理論有非常強的信心,至於強力、弱力上表現出來的質量問題,那不過是這個理論在應用層面出現了一些問題。
  • 楊振寧依然有機會再次獲得諾貝爾獎
    從發表論文到獲獎前後不到一年的時間,這個獲獎速度在諾貝爾獎100多年的歷史中是空前絕後的,足以見得這一發現的重要。宇稱不守恆還不是楊振寧最重要的學術貢獻,楊-米爾斯規範場理論才是他的最重要學術貢獻。這樣自然界中的四種相互作用有三種納入到楊振寧和米爾斯給出的模型中,有科學家已經認為萬有引力也可以納入到規範場理論中,從而實現物理學家的大統一夢想。
  • 楊振寧對理論物理學有哪些貢獻?
    對於楊振寧的物理學貢獻,兩彈一星元勳、著名核物理學家鄧稼先做出過高度評價。 楊振寧的最大貢獻是提出了著名的楊-米爾斯理論,鄧稼先將其盛讚為可比肩牛頓提出萬有引力定律。
  • 楊——米爾斯方程大概講了什麼,此文或許可以給你一些幫助!
    楊振寧和米爾斯在 1954 年的貢獻便是引申了規範場而用之於基本粒子的相互作用,由此產生出將強力和弱力統一的想法。但最早規範場的概念可追溯於麥克斯韋方程。可是從對稱為出發點的看法是由德國數學和理論物理學家外爾【 H. Weyl 】提出來。
  • 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
    據了解米爾斯和楊振寧共同提出了一個理論——楊-米爾斯理論!這個理論的主要內容就是告訴大家,世界上存在著4種力,分別是強力、弱力、電磁力、吸引力。而目前物理學界的終極目標便是找到可以解釋這四種力的一種理論,從而進行統一,發現上帝創造世界的奧秘。
  • 楊振寧對量子力學有什麼貢獻嗎?
    楊振寧是偉大的物理學家,他在粒子物理與場論、凝聚態物理、統計物理等領域都取得了眾多輝煌的成就。1957年因發現宇稱不守恆和李政道一起獲諾貝爾物理學獎,除此之外,楊-米爾斯理論及楊-巴克斯特方程都是諾貝爾獎級別的研究成果。
  • 楊振寧對量子力學有什麼貢獻嗎?
    楊振寧是偉大的物理學家,他在粒子物理與場論、凝聚態物理、統計物理等領域都取得了眾多輝煌的成就。1957年因發現宇稱不守恆和李政道一起獲諾貝爾物理學獎,除此之外,楊-米爾斯理論及楊-巴克斯特方程都是諾貝爾獎級別的研究成果。尤其是楊-米爾斯理論這一工作,鮑爾獎稱其「排在了牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦的工作之列」。楊振寧也被譽為「愛因斯坦和狄拉克之後物理學界出類拔萃的設計師」。
  • 為什麼從來都沒聽說過民科挑戰楊振寧的楊-米爾斯理論的?
    正因為如此,各種一知半解的民間科學家挑戰愛因斯坦的相對論,或者普朗克的量子力學,抱歉普朗克也躺槍了,但確實有但從來沒聽說過有人要挑戰楊振寧,或者我孤陋寡聞,哪位如果有聽說過的不妨出來818,願聞其詳!因為楊振寧和米爾斯合作的楊米爾斯理論門檻太高了,如果那麼多民間科學家到了這個層次就不是挑戰楊振寧了,將是膜拜正所謂鑽的夠深才會覺得自己了解得太少,而知識正是這樣!
  • 諾貝爾獎得主,世界級科學大佬楊振寧,對物理學的影響和貢獻。
    楊振寧對科學的貢獻好比培育了一課參天大樹,而這樣的樹世上寥寥無幾。而一些人只不過從這顆參天大樹上折下一個樹枝,做了個小物件,便可稱得上頂級科學家。即很多人使用楊的理論,略微發展一下,便獲得了諾貝爾獎,而這樣的人有幾十個!楊振寧在科學史上的準確定位是前20。具體多少位,這個很難排,前10~前20位都可以。
  • 楊振寧的規範場有多厲害?
    楊振寧先生的貢獻,宇稱不守恆,打破了諾貝爾獎頒獎的時間記錄,比愛因斯坦快了整整16年。可是,跟楊-米爾斯理論相比,它簡直不值一提。但是,發現楊-米爾斯方程,堪稱人類科學有望遊戲通關級別的成就。單憑諾貝爾獎,並不足以說明它的重要性。
  • 楊振寧與李政道的恩怨糾葛,諾貝爾獎到底誰的貢獻大?
    問題來由楊振寧與李政道之間的恩怨糾葛,一是關於文章的署名問題,誰排第一,誰排二,另一個是諾貝爾獎誰的貢獻大。楊振寧與李政道曾經親密無意,發現宇稱不守恆,獲得1957年諾貝爾物理學獎,1962年後關係惡化,原因有二。
  • 楊振寧對科學做出的貢獻有多大?他有13個諾貝爾獎級別的成果
    但楊振寧究竟對科學做出的貢獻有多大、以及他在物理學上的影響程度,很多人就一無所知了,有人這樣評價楊振寧學術上的地位:他是成果豐碩的物理學家,與牛頓、愛因斯坦這些偉大的物理學家處於同一級別,連霍金也望塵莫及。
  • 同樣是諾貝爾獎獲得者,為什麼人們只說楊振寧,卻從不提李政道?
    論文署名按姓名字母排序,沒有貢獻之爭,而且以事實說話,所以不應該是兩人之爭的導火索,那麼就只剩下了一個,諾貝爾獎貢獻之爭,名義上兩人是平分獎金的,本來這個事情並沒有什麼了不起,但1962年《New Yorker》雜誌上發表了一篇文章讓兩人徹底決裂,主要是和李政道走的比較近的作者傑裡米,寫了篇偏向李政道的文章,《New Yorker》本應徵求當事人的意見才能發表
  • 楊振寧究竟有多厲害?他或成為完成愛因斯坦大統一理論的第一人
    於1956年,楊振寧與李政道因共同提出宇稱不守恆理論,在第二年就獲得了諾貝爾獎,但實際上,諾貝爾獎只是一個開端,因為實際上他擁有13項「諾獎級別」的成果,而第一個諾貝爾獎並不是楊振寧的最高成就。
  • 三分鐘了解楊振寧到底有多厲害!
    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!
  • 他來自中國,其理論是6個諾貝爾獎的基礎,外國科學家自愧不如
    諾貝爾獎是現在世界科學界的最高獎項,能獲得這等榮譽的科學家,都對人類的發展和進步付出了極大的貢獻,可以說是一位偉大的科學家。能獲獎的人不只是理論領先於這個時代,更是真才實幹、勇於創新,憑能力所獲得的。他還提出了楊·米爾斯理論,這是個在當時不被看重的理論,在60年代後,科學家們才發現這個理論具有十分重要的意義