楊振寧為什麼是偉大的科學家,這篇文章給你通俗的解釋一下

2020-12-04 刁博

楊振寧是因弱相互作用下宇稱不守恆而獲得了諾貝爾物理學獎,宇稱不守恆影響對物理學產生了重大影響,所以楊振寧和李政道的宇稱不守恆設想獲得實驗驗證後,當年就獲得了諾貝爾獎。這個獲獎速度在100多年諾貝爾獎史上是空前絕後的,足以見得這項成就的重大。

弱相互作用下宇稱不守恆並不是楊振寧的最大科學貢獻,楊振寧之所以偉大是因為他的楊-米爾斯方程。楊-米爾斯理論對絕大多數人來說非常的遙遠,很少能夠看到介紹這個理論的文章,因為這個理論太偉大了,要介紹這個理論需要上升到能夠看到幾乎整個物理學的高度。類比一下,若是給公眾科普黑洞,只需要物理學的少部分概念即可。

說楊振寧偉大,首先需要明白為什麼牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦是偉大的。牛頓是他那個時代物理學的集大成者,天上物體的運動和地上物體的運動都可以用牛頓給出的幾個簡單優美的公式描繪出來。物理學就是要用儘可能少的公式涵蓋更廣泛的現象,牛頓統一了天上的力和地上的力,這是物理學史上的第一次大統一。

牛頓之後,電、磁、光的錯綜複雜亂象被麥克斯韋用四個方程理清了,麥克斯韋統一了電、磁、光,可以解釋當時已知的所有電磁問題,包括我們熟悉的彈力、摩擦力,其背後的根源也是電磁相互作用。

麥克斯韋方程組是偉大的,可是這個方程組居然在伽利略變換下不協變,用麥克斯韋方程組得出的光速居然看不到是相對於哪個參考系的。愛因斯坦出馬解決了這個問題,那就是愛因斯坦的狹義相對論。

狹義相對論給出了牛頓力學的適用範圍,也確立了麥克斯韋方程組的正確性。不過還有一件頭疼的事情沒有得到解決,那就是萬有引力問題。愛因斯坦又用了十年的時間給出了廣義相對論,至此萬有引力問題告一段落。

萬有引力問題解決後,愛因斯坦沒有停歇,因為他看到了物理面前的一個新的大問題,那就是萬有引力與電磁相互作用力的統一。愛因斯坦在晚年時期將大量的精力投入到統一萬有引力和電磁相互作用的工作上,不過他沒有成功。並且,人們還在原子核內部發現了另外兩種相互作用——弱相互作用和強相互作用,在當時,科學家甚至還不知道強相互作用和弱相互作用該如何描述。

這時候楊振寧用他的理論指引了方向。1954年,楊振寧發表了他的楊-米爾斯規範場論,這個理論沒有直接給出如何描述相互作用,蓋爾曼、溫伯格等幾位非常傑出的科學家用這套理論做框架給出了描述強相互作用的量子色動力學以及弱電統一理論(弱相互作用和電磁相互作用的統一)。至此可以看到,四種相互作用中的電磁相互作用、弱相互作用、強相互作用都是在楊振寧的規範場理論框架下完成的。

1994年,楊振寧因規範場理論獲得了鮑爾獎。授獎詞中稱讚楊振寧的工作排在了牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦的工作之列。楊振寧雖然不能和他們一樣偉大,但配得上鮑爾獎的評價,他是愛因斯坦之後最傑出的幾位物理學家之一,也是當今在世的最偉大的物理學家,沒有之一。

相關焦點

  • 楊振寧和李政道的功勞之爭,為何大家都公認楊振寧是偉大科學家?
    說到楊振寧,很多人都知道他是中國著名的物理學家,他在物理學上的成就可以跟霍金、居裡夫人 等人相提並論,作為中國人,很是自豪。有人說楊振寧是二戰之後最偉大的科學家,因為楊振寧所處的時代,對於科學研究並非易事,但他仍能做出史詩級的成就,確實不易。不過,同為華裔的科學家,楊振寧和另一位科學家李政道,卻有著一段恩怨。今天我們就來講講這段故事。
  • 楊振寧是全世界最偉大的科學家之一,他在什麼領域有哪些成就?
    我這裡要強調一下,這些科學家都特別的偉大,是我們的國家科學事業的貢獻都是十分巨大的。但是錢學森和鄧稼先的傑出貢獻都在應用物理學領域,而不是純理論方向的研究,這兩者不能混為一談。因此,他們並不能說是在理論物理學領域有傑出貢獻。)不過,我們客觀地評價,放眼整個理論物理學的歷史,有三個大神級的存在,那就是牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦。
  • 2019年「求是終身成就獎」授予了楊振寧,可你根本不了解他的偉大
    獲得「求是傑出科學家獎」的美女科學家顏寧在上臺領獎時,先行向楊振寧致敬,她說,很激動見到楊振寧先生,你是我們的『愛豆』。我可能畢生也無法達到您的高度,但從您可以看到華人可以到達怎樣的高度,這對我也是一種激勵。顏寧的這番話道出了實情,楊振寧的科學成就和對國家的貢獻由於媒體們的選擇性失明,並不被國人所知。然而即使是這樣,依然無法撼動他在科學界的地位。
  • 楊振寧怎麼和霍金比?說他是當今最偉大的科學家!理由是什麼?
    然而,事實上很多人意識到楊振寧的偉大,其實是在霍金去世之後,那麼,為什麼說楊振寧是當今世上最偉大的科學家?霍金是世界公認的現代最偉大的物理學家之一在英國牛津出生的霍金,全民叫做史蒂芬·威廉·霍金,被世界人民公認為現代最偉大的物理學家之一。
  • 楊振寧是世界最偉大的科學家之一,看看他到底有哪些成就?
    科技創新可以說是促進國家發展的首要動力,科研技術的提高讓人類能夠看到更廣闊的世界,各領域能夠取得那麼多的成就和突破,也都是得益於科研事業的進步,而這一切都要歸功於那些在背後默默付出的科研人員。我們在說中國的著名科學家時,楊振寧的名字是絕對會被提起的,他被稱作是全世界最偉大最頂級的科學家之一,那他到底有哪些偉大成就?
  • 楊振寧是「偉大科學家」嗎?國人為何如此詬病他?
    近日,98歲物理學家楊振寧現身清華校園。此事引發很多網友關注討論,有些言論是比較友好的,但大部分評論是不太友好的,說什麼的都有,很難聽。為什麼會這樣?下面我們梳理一下,藉此機會好好了解一下楊振寧這個人。
  • 不評價人品,楊振寧是亞洲目前最偉大的科學家
    科學技術是第一生產力,就在歐洲人普遍看不起貧窮的中國的時候,中國人用自己聰明的頭腦證明了你大爺還是你大爺。西南聯合大學jiu'zhi1945年,楊振寧赴美國芝加哥大學留學,當時的楊振寧不過是普通留學生中的一員,但沒有人想到他會成為人類最偉大的科學家之一
  • 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
    有人曾經問楊振寧:你的合作者為什麼沒得?楊振寧說道:他叫米爾斯,在1999年去世了。說到這裡楊振寧有些激動的表示:「他不必這樣,到臨死,在物理學界對他的評價,我認為都是不公平的,因為規範場的這篇文章,很多人都會告訴你,是20世紀最後50年理論物理學中最重要的一篇文章。可以說俄亥俄州立大學這50年,都沒有在筆者更重要的文章了,不過因為米爾斯的低調作風,讓他們並沒有了解,也沒有給予米爾斯該有的榮譽。」
  • 偉大華人科學家!楊振寧卻飽受誤解,他真的值得每一位中國人尊重
    楊振寧作為諾貝爾獎獲得者,著名的物理學家,是在世的最偉大的物理學家!但是在很多網友的口中卻沒有得到應有的尊重。這是為什麼呢?其實他不僅僅是諾貝爾獎獲得者,更是在世的最偉大的物理學家,甚至霍金在世的時候其成就也不能和楊老相提並論,那麼楊振寧先生偉大在哪些地方呢?楊老最偉大的成就就是楊-米爾斯理論,它是現代規範場論和粒子物理標準模型的基礎。
  • 楊振寧是全世界最偉大的科學家之一,看看他到底有哪些成就?
    科技能夠改變人們的生活,相信這一點每個人都深有體會。現代社會的衣食住行都方便快捷,但回想起百年之前,人們根本想不到如今人們能過上這樣的日子,而這就要感謝那些為人類進步作出貢獻的科學家了。楊振寧是全世界最偉大的頂尖科學家之一,在物理學界,他可以說是一位全才,在世界物理學史上有著非常重要的影響,那麼這位被稱之為「全才」的物理學家究竟有哪些偉大成就呢?楊振寧1922年生於安徽合肥,其父楊武之是一位數學家。楊振寧在統計力學、粒子物理學和凝聚態物理等領域都作出了裡程碑式的貢獻,是現代社會最偉大的理論物理學家之一,也是中國第一位獲得諾貝爾獎的科學家。
  • 為啥說這是楊振寧超越他諾獎的貢獻(下)
    按照慣例,這種經典論文長尾科技會提前給大家找好,想親眼目睹一下楊振寧先生這篇劃時代論文的,在公眾號回復「楊米爾斯理論論文」就行。這就是為什麼後來大家能直接從強力和弱電理論裡預言那麼多還未被發現的粒子的原因。
  • 真情·妙悟·文章——楊振寧、莫言、範曾對話科學與文學
    先要有真情,就是濃厚的興趣,然後是妙悟,有了它才能有結果:著文章。三部曲道盡了科學研究必經的過程。我想問莫言先生,這七個字描述文學的形成過程是不是也恰當?」 範曾:有發現,而非發明。談到風格,科學家的風格體現在什麼地方? 楊振寧:科學家肯定是有風格的,尤其是大科學家,會有非常清楚的風格。因為在科學家成長過程中,需要提煉、漸漸發展出思路。
  • 千年來最偉大的科學家,楊振寧上榜,他的貢獻你知道多少?
    要是有人問起,世界上最偉大的物理學家是誰?那麼我們腦海中首先浮現的一定是牛頓、愛因斯坦、霍金等人,而這些人的建樹我們可以說是耳熟能詳了,然而在中國有一位不比這幾位差的物理學,或許被我們國民給遺忘了,他就是楊振寧先生。
  • 紀念霍金:沒得諾貝爾獎,為什麼仍被稱為偉大的科學家?
    基本的回答是:霍金是一位卓越的科學家。你如果說他是一位偉大的科學家,我也不會反對。不過,經常有媒體把他稱為愛因斯坦之後最偉大的科學家、當世最偉大的科學家之類,這就說過頭了。曾經有人問我:「為什麼科學界公認霍金是愛因斯坦之後最偉大的科學家?」我的內心是崩潰的,不禁要反問他:「誰跟你說這是科學界公認的?
  • 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?
    楊振寧和李政道一起獲得了諾貝爾獎,為什麼大家只記得楊振寧?其實要說大家都不記得李政道,那絕對是誤解了,因為楊振寧和李政道當年獲得諾貝爾獎的影響實在是太大了,這有如下幾個原因!有人總結了原因,是因為楊振寧署名要在李政道之前,這惹火了李政道,看起來似乎楊振寧不講道理,但更可能是李政道的高級黑,因為李政道也不會是這樣小肚雞腸的人,而且也站不住腳,因為楊李在13年研究中,總共合作了37篇論文,除去有其他合作者的論文後剩下兩人合著23篇論文,李政道排名在前的22篇,楊振寧排名在前的只有一篇!
  • 楊振寧被罵「滾出中國」:中國人,你真的不了解楊振寧
    他是華人驕子中的驕子,他的偉大是歷史級別的偉大。 可能有人說,你這話置霍金於何地。 好吧,雖然科學不比排名,我們尊重《時間簡史》的作者,但從科學成就上講,霍金沒有資格與楊振寧相提並論,他們之間相差了3個黑洞。
  • 愛因斯坦楊振寧霍金等偉大科學家,他們愛吃什麼食品?
    他問,世界上、歷史上那些偉大的科學家,是不是都對吃飯不感興趣?科學家,自然是指從事科學研究工作,具有較高學術成就的人。科研工作者的數量有很多很多,但配得上科學家稱號的,卻不算多,充其量十分之一。一般情況下,物理學家的工作,比其他領域的科研工作者更加引人矚目。這是因為物理學家研究的是事物的本質。
  • 楊振寧獲得過諾貝爾獎,為什麼還被噴得這麼慘?
    拾遺物語假如今天有人問我,你覺得你這一生最重要的貢獻是什麼?我會說,我這一生最重要的貢獻,是改變了中國人自覺不如人的心理作用。很多人可能會問:「既然楊振寧這麼牛,為什麼我們都不知道他?」因為他研究的東西,我們在生活中不會直接接觸。因為他研究的東西,我們普通人一般也理解不了。所以,他的學術成就註定很難被傳播。下面我來簡單科普一下。
  • 為啥說這是楊振寧超越他諾獎的貢獻
    到了這裡,我們這篇文章的主角楊-米爾斯理論終於要登場了,我先把結論告訴大家:現在強力就是用楊-米爾斯理論描述的,弱力和電磁力現在已經實現了完全的統一,統一之後的電弱力也是用楊-爾斯理論描述的。這也是為什麼其他科學家看到廣義相對論之後一臉懵逼,而且說如果不是愛因斯坦,恐怕50年之內都不會有人發現這套理論的原因。愛因斯坦是第一個這麼反過來幹的,廣義相對論大獲成功之後人們才發現原來理論研究還可以這麼幹,這種思想後來被楊振寧先生發揚光大,並形成了「對稱決定相互作用」這樣的共識。
  • 楊振寧:盛名之下
    引導楊振寧的正是他所傾心的美。楊振寧在多年後的論文後記中回憶:「我們是否應該就規範場問題寫一篇文章?在我們心裡這從來就不是一個真正的問題。這個思想很美,當然應該發表。」與很多科學家不同的一點是,楊振寧非常注重taste和風格,他喜歡用美、妙、優雅這一類的詞描述物理學家的工作。他說,一個做學問的人「要有大的成就,就要有相當清楚的taste。