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大家都说杨振宁的理论很重要,具体是怎么重要?

erjian2022-10-26 15:26:35长寿乐园71来源:巴马长寿网

懂行的都说杨振宁是一个非常了不起的科学家,甚至可以说杨振宁与牛顿、爱因斯坦是同一级别的大神。但是他到底做出了什么成就,以至于行内人士对他给出如此高的评价?对于这个问题,相信大部分人都没有搞清楚,就算上网去查阅相关资料,多半还是被一大堆晦涩的理论以及公式搞得云里雾里。因此,本文将以尽量通俗简单的语言,来让大家了解杨振宁到底有多牛。

“宇称不守恒理论”

先来看一看“宇称不守恒理论”,大家都知道,杨振宁和李政道在1957年因共同提出这个理论而获得了诺贝尔物理学奖。那么这个“宇称不守恒理论”到底讲的是什么呢?

“宇称”是和我们所熟悉的“电荷”、“质量”一样性质的物理量,“宇称”这个物理量是描述基本粒子的某种性质。我们可以简单的理解为,所谓“宇称”就是指“一个物体与它的镜像对称”。

举个例子,小明站在镜子面前,镜子里面就有他的镜像,镜子里的小明和小明本人一模一样,但是左右互换了,当小明举起右手的时候,镜子里的小明是举起了左手。好了,现在小明右手里有一个小球,当他将小球向左边抛出的时候,镜子里的小明也将小球抛出,但方向却是向右。我们可以看到,虽然两个小球的运动方向相反,但是它们都遵守了牛顿运动定律,最终会沿着同样的运动轨迹落地。我们也可以设想一个场景,在现实中两个一模一样的人相对而立,他们按照上述方式来抛出一个小球,不用说其结果也会是一样的。

因此我们可以理解到,牛顿运动定律对于空间反演是不变的,也就是说这个定律具有“宇称不变性”,而这个过程就被称为“宇称守恒”。同样的,其他的物理规律也似乎完美的“宇称守恒”,在“宇称不守恒理论”提出之前,“宇称守恒”是科学界的一条铁律,科学家们认为任何物理规律都具有“宇称不变性”,一个物体在受到任何力的支配过程中都“宇称守恒”,这就像“苹果总是垂直的落向地面,而不是飞到空中”一样的显而易见。然而杨振宁和李政道却打破了这条铁律!

我们都知道宇宙中存在着四种基本力,即电磁力、引力、强力和弱力。经过深入的研究,杨振宁和李政道发现了在弱力的作用下,“宇称”表现出了不守恒的现象,这一理论随后得到了实验的证实。“宇称不守恒理论”可以说是物理学上的重大革命,有多重大呢?我们可以想象一下,如果在当今的科学界,有人证实了“光速其实是可以被超越的”,那会有多么大的影响!而“宇称不守恒理论”干的是同样性质的事,不同的是这个理论是被证实了的!你说牛不牛?然而,这并不是杨振宁对物理学最大的贡献。

“杨-米尔斯理论”

用同一套理论来描述所有已知的物理现象,这是物理学追求的终极目标。比如说世界中存在着很多力,如压力、摩擦力、支撑力、浮力、弹力……等等等等,这些繁杂的力让人眼光缭乱。但经过科学家的不懈努力,到19世纪末,这些力已经被统一为引力和电磁力了。其中麦克斯韦方程组统一了光、电、磁,而引力则由牛顿的万有引力定律来描述。

在这个时期出现了一个尴尬的局面,即牛顿的经典力学是对的,麦克斯韦方程组也是对的,但是它们之间又是相互矛盾的。在这种情况下,大神爱因斯坦站出来了,他用一个全新的框架统一了这两者的关系,这个框架就是“狭义相对论”。然而引力并没有被统一进来,于是爱因斯坦之后又提出“广义相对论”来描述引力。

爱因斯坦的后半生一直致力于统一电磁力和引力,但他没能做到。然而随着时间的推移,物理学又出现以更加复杂的局面:凭借着先进的科技,科学家们已经可以将原子核“掰开”了,然后他们又发现了两种力,即强力与弱力。

原来以为世界上只有两种力:电磁力和引力,而且科学家们都没有将它们统一起来,只能分别以麦克斯韦方程组描述电磁力,以广义相对论描述引力。好吧,现在居然又凭空多出来两种力,你说科学家们的头大不大?

在这种复杂纷乱的情况下,杨振宁提出了“杨-米尔斯理论”,他通过一个非常巧妙的模型,完美的统一了电磁力、强力、弱力!四大基本力,“杨-米尔斯理论”一口气就统一了三个,你说牛不牛?事实上,“杨-米尔斯理论”自问世以来,几乎主导了整个物理学的发展,在过去的日子里,有7个诺贝尔奖都是颁发给找到了“杨-米尔斯理论”中预测的粒子的科学家,甚至有人惊呼:“不是诺贝尔奖带给杨振宁荣耀,而是诺贝尔奖因杨振宁而闪光。”

而事实上杨振宁拥有着13项的研究成果,其中的每一项都具有“诺贝尔奖级别的潜力”,如下图所示。

综上所述,杨振宁对物理学的贡献完全可以与牛顿、爱因斯坦媲美,他无愧于“当代最伟大的物理学家”称号。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`

(本文图片来自网络,侵删!)

一、霍金去世后,杨振宁被称为在世最大的科学家,是否言过其实?

先说说霍金,他是伟大,但是最伟大,还真算不上,在物理学上能被称为最伟大,一般都是有划时代的成就,必究牛顿,他建立了经典力学理论基础,比如爱因斯坦,他提出相对论,奠定了现代物理学理论。霍金的研究只是基于相对论、量子力学这些现代物理学理论的基础上,做的更进一步的研究或运用,算不上划时代意义。

那我们在看看杨振宁。现在说到杨振宁,大家必然要提他82岁那年娶得一位28岁娇妻,这已经成为了这位大科学家最大的标签,反而对他的研究、对他在物理学上的贡献,对他获得的诺贝尔奖视而不见听而不闻,选择性的忽略他取得一些成就。

杨振宁的在物理学上的贡献是巨大的,在2000年的时候,世界著名杂志《科学》评选最伟大的物理学家,他是唯一一位在世的物理学家,比肩牛顿、爱因斯坦、居里夫人,波尔等物理学大牛。之所以能有如此的成就,完全基于杨振宁在凝聚态物理,高能物理,粒子物理、场论等领域的研究,提出了宇称不守恒理论而获得了诺贝尔物理学奖。不仅如此,杨振宁还提出了“杨-米尔斯规范场论”和“杨-巴克斯特方程”,这两项都是诺奖级别的贡献,曾经有7个诺奖得主就是因为找到了杨振宁预测的粒子。单从这方面来看,杨振宁的贡献就比霍金要大得多,而且还是在最基本理论研究方面。

虽然我不是学物理的,但是从网上查阅到一些关于杨振宁提出的一些理论和发现,足以让人震撼。1)相变理论;2)玻色子多体问题;3)杨-巴克斯特方程;4)维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度的严格解;5)超导体磁通量子化的理论解释;6)非对角长程序;7)弱相互作用中宇称不守恒;8)时间反演、电荷共轭和宇称三种分立对称性;9)高能中微子实验的理论探讨;10)CP不守恒的唯象框架;11)杨—米尔斯规范场论;12)规范场论的积分形式;13)规范场论与纤维丛理论的对应。

这些诺奖级别的研究,足以见证这位九旬老人在物理学上的成就,也希望我们在今后讨论到杨振宁的时候,不要只记得那一条,他娶了一位比他小50多岁的年轻女子,也不要再说他不爱国,老了回来就是为了骗国家钱,如果我们能理性的分析一下,我们真的对这位老人有很多误解。还是多关注他的学术,少关注其他的一些花边新闻或者一些哗众取宠的言论。

最后说一句,杨振宁是否是在世最伟大的物理学家,我不敢说一定是,但是他在物理学上的伟大是毋庸置疑的。

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