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杨振宁是否过誉?他在物理界的地位堪比秦始皇统一中国

更新时间:2024-07-09 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

杨振宁1922年9月22日出生于安徽合肥,2021年9月22日是杨振宁99岁生日,按照民间“九过十”的习俗,这是他的百岁诞辰。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

关于杨振宁,一直存在争议,其中一种由来已久的声音就是,杨振宁被高估了,“有人说他比霍金还要厉害,如果他真的那么厉害,我怎么就不认识他呢?”8WJ物理好资源网(原物理ok网)

那么杨振宁是否被高估了?看看下面的照片:8WJ物理好资源网(原物理ok网)

这是国际物理会议后的合影,与会者都是大名鼎鼎的物理学家,比如“夸克之父”盖尔曼。但被一致推选站在中间的人是谁?就是杨振宁。由此可见杨振宁在当今物理学界的地位。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

通俗地说,杨振宁在物理学上的伟大成就,就相当于秦始皇统一中国、统一度量衡一样。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

杨振宁因弱相互作用中宇称不守恒理论而获得诺贝尔物理学奖,这一成果是物理学界的开创性发现,通俗地说就是发现了整个世界物理规律的一个基本特征,但这还不是他的最高成就,他还有更具开创性的研究。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

例如,他比其他同事早十余年研究了相变理论,后来引起了爱因斯坦的高度重视;他提出的杨方程、超导体磁通量子化的理论解释、杨-米尔斯规范场理论等很多理论在后来的物理学研究中被广泛应用,成为现代物理科学的基础理论。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

其中杨-米尔斯理论是杨振宁最大的贡献,该理论是现代规范场论和粒子物理标准模型的基础。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

要了解杨振宁在物理学领域的伟大成就,首先必须明确另一个问题:8WJ物理好资源网(原物理ok网)

物理学家到底研究什么?8WJ物理好资源网(原物理ok网)

自然界中有各种各样的现象,有的与物体的运动有关,有的与声、光、热有关,有的与闪电、磁铁有关,有的与放射性有关等等。物理学家研究各种现象背后的各种规律,得到大量关于力学、声学、光学、热力学等定律。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

但物理学家并不满足,因为定律实在太多了!想想看,如果每个现象都要用一个定律来描述,就相当于用一把尺子买衣服,用另一把尺子买鞋子,再用另一把尺子买房子。那需要多少把尺子呢?于是物理学家有一个理想:用更少的定律来描述更多的现象。一些看似毫不相关的现象可以用同一种理论来描述,或者最终用一套理论来描述所有已知的现象。总之,物理世界最好只用一把尺子来描述。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

这件事情和秦始皇统一六国本质上是一样的,不允许有任何独立国家存在,大家都要遵守同样的法律,使用同样的语言文字,同样的度量衡,这样才能减少麻烦。因此,物理学家们一直在孜孜不倦地追求统一的终极之路——万物理论(GUT)。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

团结、团结、再团结!8WJ物理好资源网(原物理ok网)

第一,牛顿统一了天地间的力;第二,麦克斯韦统一了电、磁、光。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

所以到了19世纪,随着人们对微观世界研究的深入,很多在宏观上完全不相干的东西在微观上就很好的统一了起来。比如支撑力、弹力、摩擦力之类的,在宏观上确实是不同的东西,但是在微观上,这些乱七八糟的力都是分子间力形成的,而分子间力的本质就是电磁力。再深入一点,这些分子、原子的速度其实在宏观上就体现为温度,热现象就变成了一个力学现象。所以到了19世纪末,人类所知道的一切现象背后的力都被归结为引力和电磁力,其中引力可以用牛顿万有引力定律来描述,电磁力可以用麦克斯韦方程来描述。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

但随之而来的问题来了:麦克斯韦方程组和牛顿力学框架其实是矛盾的,到底谁错了呢?爱因斯坦先生研究后说,麦克斯韦方程组没有错,但牛顿力学框架有问题。于是爱因斯坦熬夜升级了牛顿力学框架,在新的框架下,和麦克斯韦方程组就不冲突了。这个升级后的新框架,后来有一个响亮的名字——狭义相对论(我们叫它新尺子)。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

连爱因斯坦都困惑的问题8WJ物理好资源网(原物理ok网)

在狭义相对论下,麦克斯韦方程组可以不用任何修改,直接用新尺子测量。另外,牛顿力学中的一些东西虽然不能直接转移到新尺子上,但只要稍加修改留学之路,就可以用新尺子测量。但还有一类东西,无论怎么修改,新尺子都无法测量,那就是引力。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

牛顿万有引力定律可以用牛顿力学的尺子来衡量,但无论如何修改,都无法用狭义相对论的尺子来衡量。那么该怎么办呢?于是爱因斯坦另辟蹊径,改变了自己的研究方法,提出了一个新的理论来描述引力,相当于给“引力”准备了另一把尺子。结果,这个新的“引力”理论获得了巨大的成功,而且爱因斯坦提出这个新理论的方式和以往的物理学家完全不一样。这个新方法带来了让全世界物理学家震惊的梦幻般的成功,爱因斯坦从此成为了神一般的人物。这个新理论后来也有了一个响亮的名字——广义相对论。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

此时,爱因斯坦用狭义相对论解决了电磁力问题,用广义相对论驯服了引力,接下来要做的事情显而易见:统一引力和电磁力,就像麦克斯韦统一电、磁、光一样。毕竟,用一套理论来解释一切物理现象,是物理学家们的终极梦想。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

物理学家技术难题8WJ物理好资源网(原物理ok网)

然而,爱因斯坦用了余生去努力统一引力和电磁力。而且,随着实验仪器的进步,人们打开了原子核,发现原子核内部有两种新力:强力和弱力。现在,他们不仅没能统一引力和电磁力,反而出现了两个新的“麻烦制造者”。因此物理学家技术难题,摆在科学家面前的局面变成了引力、电磁力、强力和弱力四种力相互斗争,强力和弱力至今还没能权衡,更别说统一了。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

此时,杨振宁的杨—米尔斯理论便开始发挥作用。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

杨振宁和他的学生米尔斯提出了“杨-米尔斯规范场论”。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

我先说结论:强力现在已经可以用杨-米尔斯理论来描述,弱力和电磁力现在已经完全统一,统一的电弱力也用杨-米尔斯理论来描述。也就是说,在四种基本力中,除了引力,其他三种力都是用杨-米尔斯理论来描述的,而此后的数十位诺贝尔物理学奖都是通过研究杨-米尔斯理论直接或间接获得的。正因为如此物理学家技术难题,物理学家们说,杨-米尔斯理论几乎奠定了20世纪下半叶基础物理学的整体成就。那么杨-米尔斯理论到底有多重要?杨振宁的成就又有多伟大?8WJ物理好资源网(原物理ok网)

杨振宁是世界上最伟大的物理学家之一8WJ物理好资源网(原物理ok网)

除了上述贡献,杨振宁在粒子物理、统计力学、凝聚态物理等领域也做出了里程碑式的贡献,甚至提出了许多其他理论和模型。虽然当时他的许多想法无法被实验验证,但随着近年来科技的发展,他的理论越来越多地得到证实。他的成就足以超越世界科学史上任何一位伟大的科学大师。人们把他和爱因斯坦相提并论,说他是当今最伟大的物理学家之一。他当之无愧!8WJ物理好资源网(原物理ok网)

2000年,世界著名科学杂志《自然》评选出近千年来最伟大的20位物理学家,大名鼎鼎的霍金未能入选,杨振宁入选,并且是名单上唯一在世的物理学家,与他一同入选的其他人都是已经过世的著名人物,如牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦、薛定谔、玻尔等。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

因此,杨振宁在国人眼中并没有被过高赞扬,甚至始终是被低估的。8WJ物理好资源网(原物理ok网)

(本文图片来源于网络)8WJ物理好资源网(原物理ok网)

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