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。