牛頓讓衛星上天,相對論讓GPS精準定位,那楊振寧的理論有什麼用?

2021-01-13 騰訊網

楊振寧,安徽合肥人,是愛因斯坦之後最偉大的物理學家之一,他在物理學的很多領域作出了傑出貢獻。

楊振寧在粒子物理與場論研究領域更是堪稱元老級的人物。而他發現的弱相互作用下宇稱不守恆定律,是粒子物理學(舊稱高能物理)領域重大的基礎性發現,這一發現使得楊振寧和李政道獲得了1957年的諾貝爾物理學獎。

而有小夥伴提出了這樣有個疑問:牛頓的理論可以讓衛星上天,愛因斯坦的相對論讓GPS定位更精準,但是感覺楊振寧的理論並沒有應用到實踐中去,並沒有什麼作用,事實真的是這樣嗎?

我們先把科學理論發展歷史這個概念理一理。物理學從伽利略牛頓開始,演化出各類應用技術,諸如機械、化工等,最後麥克斯韋把電學和磁學一舉拿下,所有理論歸於一統。這就是「經典物理學」。

後來人算不如天算,愛因斯坦一眾人借著「兩朵烏雲」把經典物理大廈強拆了,隨後出現了兩條岔路:量子力學和相對論,這就是「現代物理學」的起點。

物理學開始流傳一個傳說,只要統一了「四大基本力」,就能重建物理學大廈。四大基本力,簡單來說就是:電磁力、弱力、強力、引力,據說這四個傢伙包含了宇宙間一切作用關係。

狄拉克,把狹義相對論引入量子力學,將薛丁格方程進化成狄拉克方程,創立量子場論,把電磁力和帶電粒子之間的關係全整明白了,順手預言了反物質的存在。

而楊振寧在這個時間點登場了,左手先來一個「楊-米爾斯理論」,右手再來「宇稱不守恆」的慢動作,唱出一首驚才豔絕的「規範場論」,一舉解決電磁力和弱力統一,史稱「電弱統一」。按照老楊的思路,大家整出了「標準粒子模型」,把粒子產生的機制,粒子之間的強力、弱力、電磁力這三種作用關係都弄明白了,這基本就可以解答「物質是什麼」這個近似於哲學的概念了。現代物理基本就走到了頂點。

老楊因此一舉封神,成為科學史上,繼一牛二愛三麥之後,坐五望四的存在。

以楊振寧理論為基礎開發的標準粒子模型,就是人類解決材料問題的終極鑰匙啊!你如果基本粒子特性都搞掂了,什麼材料不是手到擒來?

人類文明步入新世紀以來的進步,都是由量子力學引領出來的新材料的革命。典型的就是半導體引發的電子計算機、通訊技術革命,這還只是我們把電子玩了個半熟的情況下取得的成就。如果能再前進一步,把「標準粒子模型」給吃透,人類可以玩轉多幾種基本粒子,那科技不得起飛了嗎?

不要用民科的思維以及非黑即白的思路去理解楊振寧,我們應該珍惜他、敬仰他。愛因斯坦後的物理界第一人,他當之無愧!

—— 分享新聞,還能獲得積分兌換好禮哦 ——

相關焦點

  • 牛頓理論讓衛星上天,相對論讓GPS精確,楊振寧理論有何應用?
    作為經典物理學的開創者,牛頓創立的物理學理論至今還與我們的生產和生活息息相關,例如,衛星上天離不開牛頓力學。不過,在某些方面,牛頓力學並不適用,這需要用到適用範圍更廣的相對論。作為現代物理學最重要的奠定人,愛因斯坦創立的相對論讓我們深入地了解了這個世界的規律。在速度接近光速以及在強引力場的情況下,牛頓力學無法適用,只能用相對論,這已經得到了大量實驗的證實。事實上,牛頓力學是相對論在低速、弱場下的近似理論。相對論的一個最重要應用是導航衛星(包括GPS和北鬥衛星)的時鐘校準。
  • 牛頓讓衛星上天,愛因斯坦讓GPS精確定位,那麼楊振寧又做了什麼
    相信大家都知道牛頓,愛因斯坦這些人物,比如說大家知道牛頓被蘋果砸到了頭然後想出了萬有引力,愛因斯坦的相對論中提出「四維時空」等等。但是對於楊振寧,大家可能只知道他獲得過諾貝爾獎,至於他有什麼成就,大家可能真的不夠了解。用一句話概括他的成就就是:你能認識到的楊振寧的偉大程度就是你的學識程度,毫不誇張。
  • 牛頓理論讓衛星上了天,相對論應用於GPS,楊振寧的理論有啥用?
    牛頓理論讓衛星上了天,相對論應用於GPS,楊振寧的理論有啥用?對於牛頓的大名,想必大家都聽說過。作為經典物理學的開創者,他發現的那些物理學理論不僅推動了科學界的發展,也被廣泛地應用於生活。就比如說牛頓力學,生活中的方方面面都與它息息相關,甚至它還推動了衛星的發展。而與牛頓相同的是,身為現代物理學的奠基人之一,愛因斯坦創作的相對論也影響非常深遠。甚至牛頓力學無法適用的領域,也可以通過相對論來得到證實。同樣的,除了理論依據以外,相對論在實際中的應用也有不少,其中最重要的應用就是導航衛星的時鐘校準。
  • 牛頓的理論無處不在,愛因斯坦讓您定位更加精確,楊振寧幹了啥?
    牛頓理論讓衛星上了天,相對論讓GPS精確定位,那楊振寧的理論有哪些實際的應用?其實楊振寧在2016年發表的關於CEPC(大型環形電子對撞機)反對意見中就有說明,對於高能粒子物理的研究,也就是楊振寧主要研究方向對人類生活並沒有直接利用價值,在可以預見的未來也不會有更大的用處!那麼問題來了,為何還有研究高能粒子物理?讓牛頓經典力學和愛因斯坦的相對論發揮到極致就可以了嘛......
  • 牛頓的萬有引力定律與愛因斯坦的相對論有什麼聯繫和區別?
    牛頓往前再走一步,大概就沒愛因斯坦什麼事了。當然愛因斯坦之所以能夠揭示出萬有引力的本質,也並非比牛頓聰明,而是經歷了幾百年一代代科學家的前赴後繼,已經得出了很多新的發現和理論。愛因斯坦相對論成果,就是在學習總結前人的很多發現和理論基礎上得到升華的。愛因斯坦的時空理論認為:質量才是引力的根源,凡有質量的物體,都會產生引力。
  • 楊振寧那麼偉大,他的理論創造了哪些技術應用?
    楊振寧是愛因斯坦之後最傑出的幾位物理學家之一,也是當今最偉大的物理學家。1994年楊振寧因楊-米爾斯理論獲鮑爾獎時,授獎詞中稱讚他的工作排在了牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦的工作之列。牛頓的理論早就投入到生產應用,第一次工業革命的最主要技術來源就是牛頓力學。第二次產業革命的誕生與完整的經典電磁理論的建立有著密切的關係。愛因斯坦的相對論也早已投入到技術領域,科學家們根據相對論的計算設計製造出大型加速器,根據相對論的計算為導航衛星進行時間修正,質能方程為人類提供了核能。這些建立在偉大科學理論基礎上的技術應用極大地改變了人類的生活。
  • 楊振寧為理論物理學做出了哪些成就?
    關於楊振寧的科學成就以及他所做出的貢獻,其實絕大多數人都是不了解。這主要是因為楊振寧的主要貢獻都在理論物理學領域,而且很多人接觸到的物理學都是牛頓理論,對他們來說量子力學和相對論也僅僅是一個名詞,你要問具體都說了啥,其實絕大多數人是回答不上來的。
  • 牛頓萬有引力定律與愛因斯坦時空彎曲理論有什麼聯繫和區別?
    牛頓往前再走一步,大概就沒愛因斯坦什麼事了。當然愛因斯坦之所以能夠揭示出萬有引力的本質,也並非比牛頓聰明,而是經歷了幾百年一代代科學家的前赴後繼,已經得出了很多新的發現和理論。愛因斯坦相對論成果,就是在學習總結前人的很多發現和理論基礎上得到升華的。
  • 愛因斯坦的廣義相對論是什麼理論?
    簡單來說,愛因斯坦在一百多年前創立的廣義相對論是一種引力理論,描述宇宙中天體的引力作用。關於引力理論,我們最早接觸到的是牛頓在17世紀提出的萬有引力定律。那麼,愛因斯坦的引力理論與牛頓的有什麼區別呢?在牛頓看來,宇宙中任何有質量的物體之間都會存在引力作用。大到天體,小到細菌,引力作用始終存在。無論距離多遠,都會存在引力,並且這種作用是瞬間產生的超距作用。根據萬有引力定律,物體之間的引力正比於物體質量之積,反比於物體之間的距離。牛頓的萬有引力定律非常成功,它解釋了為什麼蘋果會落地,為什麼地球會繞著太陽旋轉,甚至還能預言此前尚未發現的海王星的存在。
  • 楊振寧的理論有多強大,能和愛因斯坦和牛頓比
    我們對愛因斯坦和牛頓的敬仰,從小上學學他們的理論就可知道。而今天我們要說的這個人,他的貢獻可不比這兩位偉人差,他是楊振寧。楊振寧為什麼說楊振寧的貢獻並不低於兩位偉人呢?楊振寧最著名的學術成就是規範場理論。
  • 為什麼GPS定位的原理是「相對論」?
    沒錯,百萬英雄的第一場「百萬獎金場」,無數勇士在這一關競折腰啊……看著選了「定位理論」的各位,小悟空是真的覺得,太遺憾了……但是,遺憾歸遺憾,小悟空的求知慾也是滿滿的:到底為什麼GPS定位跟相對論有關係呢?科普答主 @火星一號 準備好了超詳細的回答:GPS的定位原理是應用了相對論嗎?
  • 牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦、楊振寧比數學水平,楊振寧能排第幾?
    牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦是有史以來最傑出的物理學家。牛頓幾乎是一人創立了經典力學,並在光學、天文學領域有很多基礎性的貢獻。麥克斯韋建立起經典電磁理論大廈,他在電磁學中的貢獻可以和牛頓在經典力學中的貢獻相媲美。愛因斯坦是上個世紀最偉大的物理學家,他建立了狹義相對論和廣義相對論,並對量子力學的建立和發展發揮過關鍵作用。
  • 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)
    楊-米爾斯理論是啥?上學的時候老師肯定沒講過,去百度上搜,搜出來結果更是一頭霧水,那都是只有懂的人才能看得懂的東西。隱隱約約能感覺到楊振寧先生好像做了什麼非常了不起的工作,但是要具體說他做了啥,在科學上有啥意義,就迷糊了。
  • 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」。
  • 楊振寧的科學地位到底能不能和牛頓、愛因斯坦相提並論?
    上個世紀最初的二三十年是物理學蓬勃發展的黃金時期,現代物理學的兩大基礎相對論和量子力學就是在那個時期建立起來的,同時也造就了愛因斯坦、狄拉克等一大批傑出的物理學家。尤其是愛因斯坦,幾乎是以一己之力建立起了相對論,同時他提出的光量子概念對之後量子力學的建立也起到了關鍵作用。
  • ​車載gps定位器,車載gps定位器的作用
    車載gps定位器,對於路痴來說是很有用的。來到一個不是很熟悉的城市,就算不懂東南西北,只要有定位器,就不怕找不到目的地了。那麼我們平常說的指南針和定位器有什麼不一樣的功能呢?今天我們主要來了解車載gps定位器的作用。
  • GPS為什麼要用四顆衛星才能精確定位?關鍵還是第四維坐標,時間
    在三維時空中定位一個物體,需要xyz三個坐標,對應現實世界中的經度、緯度、高度。理論上3顆衛星就能確定的坐標,實際上卻需要4顆衛星才能辦到,而關鍵之處,就在於第四維坐標——時間。時間在導航定位中是一個非常重要的參數,以至於任何一微秒的偏差,都可能造成極大誤差。
  • 知識科普,告訴你為什麼北鬥系統是世界上最好的衛星定位系統
    其中俄羅斯和歐洲的衛星定位系統,只能算是小迷弟的水平,也就是有總比沒有強,他們基本上就是在本國定位精度好一點,遠遠做不到全球精確定位!在我們的北鬥衛星定位系統成長起來之前,基本上是美國的gps一家獨大的局面,幾乎全世界的人都在用gps來定位!
  • 為什麼說楊振寧等人的標準模型理論是完全錯誤的?
    楊振寧的外婆在肥西縣三河鎮,楊振寧曾經在三河鎮中學讀過書,而三河鎮離我家不到一公裡,楊振寧算是我的老鄉了。但是,我沒有寫信給楊振寧的想法,什麼原因呢?楊振寧等人開創的標準模型理論,希望揭開強力、弱力及電磁力、質量、電荷等本質問題。對照外星人給出的結果,楊振寧等人的理論不但是完全錯誤的,毫無價值,而且使後人的研究誤入一個完全錯誤的方向。