楊振寧物理科學界的地位無人撼動，偉大的愛國科學家

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楊振寧安徽省合肥市人，理論物理學家，在統計力學和粒子物理學等領域貢獻卓著，在物理學界影響力很大。他曾在抗日戰爭時的西南聯合大學念本科、碩士，後赴美念博士。他與李政道於1956年共同提出宇稱不守恆理論，因而分享1957年諾貝爾物理學獎，成為最早的華人諾獎得主之一

1954年，楊振寧同米爾斯創立了「楊－米爾斯規範場論」，是研究凝聚原子核的力的精深理論。楊振寧和米爾斯把電磁作用是由定域規範不變性所決定的觀念推廣到對易性的定域對稱群，提出具有定域同位旋不變性的理論，發現必須引進3種矢量規範場，它們形成同位旋轉動群的伴隨表示。這就揭示出規範不變性可能是電磁作用和其它作用的共同本質，從而開闢了用此規範原理來統一各種相互作用的新途徑。

自從楊振寧和羅德尼·巴克斯特分別於1967年與1972年創建了量子楊-巴克斯特方程（簡稱QYBE）以來，量子可積模型方面的研究取得了很大進展，特別是弗拉基米爾·德林費爾德所建立的Yangian和量子群理論對物理中的量子完全可積模型的對稱性研究提供了強有力的數學工具。經過系統的發展，已經證明楊-巴克斯特方程在統計模型、量子多體問題、量子可積模型和紐結理論等領域中扮演著至關重要的角色。

1956年10月，30歲的李政道和34歲的楊振寧在美國《物理評論》發表文章，提出了弱相互作用中宇稱不守恆，並因此於1957年獲得諾貝爾物理學獎。

1966年以後，他長期執教於紐約州立大學石溪分校，創立並主持該校的理論物理研究所（於1999年更名為楊振寧理論物理研究所）。

他在1971年重回中國大陸訪問，是中美關係開始解凍後最早回到中國大陸訪問的美籍華人學者之一。楊振寧曾與陳省身、丘成桐等一起參與「保釣」運動。他頻繁前往中國引起美國中央情報局人員對他盤問。

此後，楊振寧為提高中國的物理研究水平作了許多工作，多次回到中國大陸講學，為中國大陸物理學界帶來了當時國際物理研究的前沿知識。1986年，楊振寧推動在南開大學陳省身數學研究所內建立了理論物理研究室。他還促成了億利達青少年發明獎等獎項的設立以促進中國在更廣泛的科教領域的發展。1997年楊振寧推動創辦了北京清華大學高等研究中心，吸引高水平的中青年學者從事前沿研究，聘請圖靈獎獲得者姚期智到清華工作。

2001年11月，楊振寧獲得在華永久居留資格。自2003年起，楊振寧開始在清華大學長期定居。2004年11月，楊振寧正式取得中華人民共和國外國人永久居留證。

2015年2月，楊振寧放棄美國國籍，成為中國公民。同年，他由中國科學院外籍院士轉為中科院數學物理學部院士。這次由中科院外籍院士轉為中科院院士在歷史上尚屬首次。因無先例和程序可循，中科院學部專門制定了《中國科學院外籍院士轉為中國科學院院士暫行辦法》。

楊振寧的物理學研究領域廣泛，他在統計力學、粒子物理學理論和量子場理論等方面都取得了傑出成就，特別是他和李政道合作期間成果豐碩。其中，他最重要的貢獻有3項，分別是1954年與學生羅伯特·米爾斯合作的楊-米爾斯定律、1956年與李政道合作的宇稱不守恆定律和1967年的楊-巴克斯特方程。

1954年，楊振寧與學生米爾斯一道提出了楊-米爾斯理論。1970年代他與吳大峻合作研究了規範理論的整體性質，亦即規範理論與數學上纖維叢的密切聯繫。

影響：楊-米爾斯理論對基礎物理學和現代微分幾何學都產生了深遠的影響，是粒子物理學的標準模型的基礎；楊-米爾斯理論的數學性質也是近三十多年來數學研究的重要課題。此外，與之相關的楊-米爾斯存在性與質量間隙問題至今無人解答，它與黎曼猜想、龐加萊猜想等多個意義重大的頂級數學難題一同被美國克雷數學研究所列入2000年5月24日懸賞徵求解答的著名數學難題之一，每一題的獎金都高達100萬美元。

在統計物理方面，他與李政道合作關於相變的一系列研究已經成為經典文獻。他本人在1967年首先發現的楊-巴克斯特方程為可積模型的研究開闢了全新的方向。他還提出了非對角長程序(off-diagonal long-range order)的概念。

楊-巴克斯特方程對物理和數學都有廣泛的影響。在1990年召開的國際數學家大會上，4位菲爾茲獎獲得者中有3位的工作都與楊—巴克斯特方程有關。

1956年，楊振寧和李政道合作，深入研究了當時令人困惑的「θ-τ之謎」——即後來所謂的K介子有兩種不同的衰變方式。李、楊通過分析認識到，很可能在弱相互作用中宇稱不守恆。他們仔細檢查了過去的所有實驗，確認這些實驗並未證明弱相互作用中宇稱守恆。在此基礎上他們進一步提出了幾種檢驗弱相互作用中宇稱不守恆的實驗途徑。次年，這一理論預見得到吳健雄小組的實驗證實。因此，楊振寧和李政道的工作迅速得到了學術界的承認，並獲得1957年諾貝爾物理獎。

影響：「宇稱守恆」是關於物理世界中的左右對稱性的最基本假設，此前在物理學界一直是被奉為圭臬的基石，幾乎如同「常識」一樣固化在人們心中，幾乎無人懷疑它會有失效的時候。沃爾夫岡·泡利、理察·費曼和列夫·朗道等洞察力不凡的物理學者都曾對此深信不疑。有學閥作風的朗道還丟棄過由自己人，沙皮羅(I. S. Shapiro)寫的一篇試圖討論宇稱不守恆的論文。起初，有的研究還錯誤地斷言β衰變實驗已經「證明了」宇稱守恆。1999年，弗裡曼·戴森在楊振寧榮休學術討論會上說「發現宇稱不守恆、發現左手和右手手套並非在各方面都對稱，是一項了不起的破壞活動。它摧毀了在思維結構前進道路上的(阻礙性的)基石，這個結構以後經過30年才建立起來。」1957年2月23日，中國核物理學者于敏在《人民日報》發文，高度評價這一發現。中國核物理學者錢三強也稱其是「原子核物理學中的重大發現」。不甘心的朗道不久後又提出了觀點更高的「電荷-宇稱(CP)聯合守恆」理論作為補救方案，由此引出了後來的CP守恆仍有破缺的發現。

楊振寧的科學研究的地位和歷史：

主條目：規範場論

楊振寧是受沃爾夫岡·泡利1941年發表的《基本粒子的相對性場理論》之啟發而思考是否能發展出更廣泛的規範不變性，這花費了他數年時間。楊的規範場理論剛提出時還有好幾個大的瑕疵，比如無法解釋多數類型粒子質量的來源以及找不到使規範場重正化的辦法，甚至他1954年2月在作報告時還曾被泡利不斷追問和刁難。楊無法回答泡利，只好承認自己考慮得還不夠清楚然後演講作罷。這種尷尬局面使得規範場理論起先未能引起同行們的足夠認可。

大約在1967年，打算繼續推廣規範場理論的楊振寧在一次廣義相對論會議上偶然注意到規範場論中的場強度公式與黎曼幾何中的曲率張量公式非常相似。1967年，楊振寧向幾何學家詹姆斯·西蒙斯請教規範場和纖維叢之間的聯繫。西蒙斯肯定楊振寧的規範場理論與微分幾何中的纖維叢理論一定有密切聯繫，並給他一本美國拓撲學家諾曼·斯廷羅德寫的《纖維叢的拓撲學》看。楊振寧當時沒看懂，就先放到一邊去了，並擱置數年。後來楊總是回憶說：「我看不懂。這種抽象的數學語言對物理學家來說，實在沒法讀下去。 ...世上有2類數學著作：第1類是我看了第1頁就不想看了；第2類是看了頭一句話就不想看了。」於此同時，波蘭數學家特勞特曼（Andzej Trautman）和美國物理學家盧斯（H. G. Loos）也都察覺到了纖維叢和規範場理論之間的聯繫，但他們的研究沒有引起同行重視。到70年代時，隨著1954年那篇規範場論文被越來越多的同行引用，楊振寧也開始逐漸重視規範場理論的價值。最後楊振寧在1975年親自邀請西蒙斯為自己和同事辦了一系列介紹微分形式和纖維叢的專場講座報告。

1975年，吳大峻和楊振寧在名刊《物理評論》上發表論文《不可積相因子和規範場整體表示》，完全闡明規範場和纖維叢之間的對應關係，這才引起數學家和物理學家們的集中關注。這也標誌著物理學再一次趕上了數學的發展前沿。

楊振寧想從發展規範場理論這條思路入手，設法逐步將電磁力以外的其它基本力也用規範不變性統一描述，建立起能統一更多基本力的大統一理論，從而邁向萬有理論。不過他後來在相關研究中進展不大，研究興趣也慢慢轉向凝聚態物理學方向的理論研究了。在規範場論的後續發展之路上，先是出現了由謝爾登·格拉肖提出的用規範場思想統一電磁相互作用與弱相互作用的弱電統一理論，雖然不夠完善，但這是第1個比較有潛力的大統一理論。與此同時，為解決弱相互作用下宇稱不守恆的問題，理察·費曼和默裡·蓋爾曼修正了恩裡科·費米的弱相互作用理論，提出了弱相互作用的「普適費米型弱相互作用理論」，也稱作「普適性V-A理論」，弱力的表述得到了完善。此外，南部陽一郎從列夫·朗道解釋超導現象的自發對稱破缺觀點得到靈感，通過類比，嘗試將自發對稱破缺機制也套用到規範場的研究中。彼得·希格斯等人在南部和傑弗裡·戈德斯通的工作基礎之上，發現存在一種類似的自發對稱破缺機理可以導致規範場中出現不為零的質量，這就是解釋粒子質量由來的希格斯機制。規範場重整化的方法則由初出茅廬的傑拉德·特·胡夫特搞定。史蒂文·溫伯格和阿卜杜勒·薩拉姆設法將這些來源於不同岔路的研究成果融合到一起，提出了完善化的電弱理論。希格斯機制中自發對稱破缺的恰當引入成為這一步能夠邁出的關鍵。弱電統一理論與70年代初描述強相互作用的量子色動力學結合到一起，就構成準確預測了許多新粒子並經受住了反覆檢驗的粒子物理學標準模型。到目前為止，由於所研究的空間尺度極小，標準模型成為人類文明史上已有實驗證實有效的最精密、最準確的科學理論，也揭示出規範不變性是貫徹在自然界眾多物理現象背後的最本質規律之一。量子物理領域的第2個大發現時代到此告一段落。溫伯格也以3卷大作《量子場論》總結了量子場論（也即高能粒子物理學）方面的研究歷史和主要成果。

楊振寧歸國後推動科學技術發展：

1978年3月，在楊振寧等人的倡導下，中國科技大學創建少年班。1983年12月28日，楊振寧向鄧小平表示「國外認為，搞軟體15—18歲較有利。」中國科技大學少年班由此設立了計算機軟體專業[。1984年2月16日，鄧小平參觀上海展覽館時指出「計算機的普及要從娃娃抓起」，由此中國的中小學開始大力推廣計算機教育。

1971年夏，楊振寧訪問中國，是美籍知名學者訪問新中國的第一人。他對促進中美建交、中美科學技術教育交流做了大量工作。

20世紀70年代時，楊振寧曾不止一次希望將人工合成結晶牛胰島素的工作提名諾貝爾生理學或醫學獎，但最終落選。

1986年，楊振寧推動在南開大學陳省身數學研究所內建立了理論物理研究室。

楊振寧促成了億利達青少年發明獎等獎項的設立。

1997年，楊振寧推動創辦了北京清華大學高等研究中心，聘請圖靈獎獲得者姚期智到清華工作。姚期智為此毅然辭去普林斯頓大學終身教職，並迅速在中國清華大學建立起高標準嚴要求的「計算機科學實驗班」，即「清華姚班」。

2004年，楊振寧親自為中國清華大學的物理系和基礎科學班大一的學生講授了一個學期的「普通物理」課\。楊振寧使用慢速英語夾雜中文翻譯授課，每次課前要花2個小時備課，並在課後主動詢問聽懂了的學生有多少。楊振寧說：「現在很多教授不願意給本科生上課，但我覺得，給本科生上課很重要。我也希望我能夠帶動更多的人。」前來聽課的人不乏外校學生和其他年長的教師。楊振寧說：「那一學期我想最大的收穫，不是同學的收穫，是我的收穫。」

2010年6月14日夜裡，楊振寧通過電子郵件致信中國清華大學學者朱邦芬，質疑《中國物理快報》一篇稿件的評審涉及學術誠信問題。

2015年和2016年，楊振寧2次參加「求是獎頒獎典禮」，為張亭棟、彭實戈[、張益唐等獲獎者頒獎和致辭。

實驗物理學者丁肇中：「中國人在國際科學壇上有建立不朽之功績者，乃自楊振寧始。」

授予楊振寧「鮑威爾科學成就獎」的美國權威機構富蘭克林研究所稱讚其成果「對20世紀下半葉基礎科學研究的廣大領域產生了巨大的影響」，「給人類對宇宙基本作用力和自然規律提供了理解」，認為楊-米爾斯理論「深遠地重新規劃最近40年物理學和現代幾何學的發展。已經排列在牛頓、麥克斯韋和愛因斯坦的工作之行列，並必將對未來幾代有類似的影響」。

弗裡曼·戴森認為楊振寧對數學的熱愛使得楊振寧「正如使愛因斯坦和狄拉克一樣，對自然的神秘能夠比別人看得更遠一點。」戴森還說「在楊振寧的工作中最最重要的是規範場，已經證明這比他和李政道關於宇稱的工作要重要得多。」弗裡曼·戴森還稱楊振寧為「繼愛因斯坦和狄拉克之後，20世紀物理學卓越的設計師」。

曾受楊振寧影響的超導體物理學者朱經武說，人們常將物理學家分為兩種：一種是一天到晚聽人家講而自己不講，然後拿回去做得更快更好；另一種是不停地講話，讓人家知道自己多麼偉大；楊振寧是第三種，他會認真聽別人講，還給別人提意見。朱經武還說「楊先生對物理的熱愛、熱忱是沒有人可以理解的。有人說他是富有羅曼蒂克的物理學家，他對物理有一種很多人看來是愛情的東西[。」

中國核物理學者鄧稼先曾對夫人許鹿希表示，如果不是諾貝爾獎規定每個人只能在同一個領域獲一次獎的話，楊振寧應該再獲一次諾貝爾獎。鄧稼先讚譽楊振寧的規範場理論媲美牛頓的萬有引力理論，不但影響當代，他的前瞻性是將以世紀來論的。

清華大學教授聶華桐評價楊振寧的物理學地位時說：「我們常常可以聽到一些物理學家的名字，像麥克斯韋、愛因斯坦，量子力學初建時的海森堡、薛丁格以及狄拉克。現在再要往下排的話，我想楊先生的名字就要算在裡面了。」

麻省理工學院物理學家兼數學系教授鄭洪表述物理學界有一個通俗的說法，諾貝爾獎分為三等，第三等的貢獻是第二等的1%，第二等的貢獻是第一等的1%，60年前楊振寧與李政道因提出「弱相互相作用中宇稱不守恆」獲得的諾貝爾獎是其中的頭等——愛因斯坦是唯一的例外，特獎。

楊振寧是最早獲得諾貝爾獎的2個中國人之一(最早獲得提名的華人是在清朝政府任職的馬來西亞醫學家伍連德)，也是目前成就最高的華人物理學家。關於宇稱不守恆的研究在發表的次年就獲得諾貝爾獎，這麼快的獲獎速度在諾貝爾獎歷史上是第一次出現，而且在此後也非常少見。楊振寧的成就已經達到即使再多獲一次諾貝爾獎也很難繼續提升其地位。楊振寧的事跡鼓舞了不少後輩華人物理學家。知名實驗物理學家朱棣文和朱經武都是其中之一。

美國石溪大學由於楊的貢獻和傑出表現，特別聘請當時在普林斯頓高等研究院擔任教授的楊到任楊振寧理論物理研究所的所長兼任教授。楊也是石溪大學一位傑出的老師，自1966年以來對於石溪大學的學術研究發展有重要貢獻。

2005年，荷蘭物理學家傑拉德·特胡夫特主編了《楊-米爾斯理論50年》，記錄了半個世紀以來楊-米爾斯理論對粒子物理學後續發展的持續影響。

1997年，中國南京市紫金山天文臺將其發現的一顆國際編號為3421號的小行星命名為「楊振寧星」。

中國清華大學蓋了3幢「大師邸」，一幢給楊振寧，一幢給姚期智，一幢給林家翹，其中姚和林都是由楊邀請回中國的。