在世的最偉大的物理學(xué)家楊振寧
在世的最偉大的物理學(xué)家楊振寧
如果要評選“愛因斯坦后的第一人”的話，楊振寧先生或與其同等偉大的前沿物理學(xué)家才有資格入圍，小編在這里整理了相關(guān)知識(shí)，快來學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧!
在世的最偉大的物理學(xué)家楊振寧
一、先看一些對他的不同評價(jià)
1.1956年提出宇稱不守恒，次年即獲得諾貝爾獎(jiǎng)，成為第一位華人諾獎(jiǎng)得主。楊振寧創(chuàng)建了并主持了紐約大學(xué)石溪分校的理論物理研究所，1997年該研究所更名為楊振寧理論物理研究所。
2.有7個(gè)諾獎(jiǎng)是因?yàn)檎业綏钫駥幍臉?biāo)準(zhǔn)理論所預(yù)測的粒子而獲獎(jiǎng)的，例如丁肇中、希格斯;通過研究標(biāo)準(zhǔn)理論獲得成就，而間接獲得諾獎(jiǎng)的有幾十個(gè);楊振寧壟斷了理論物理，帶領(lǐng)徒子徒孫幾乎壟斷了六十年來諾獎(jiǎng)物理獎(jiǎng)的理論物理和粒子物理部分;另外有6個(gè)菲爾茲獎(jiǎng)是研究楊振寧的方程而來的(3個(gè)和楊米爾斯方程相關(guān)，3個(gè)和楊巴克斯特方程相關(guān))。
蓋爾曼是夸克之父。他處處和費(fèi)曼較勁不服氣。但是蓋爾曼在楊振寧面前很謙虛，他自己多次聲稱量子色動(dòng)力學(xué)不過是將楊振寧標(biāo)準(zhǔn)模型的su(2)對稱性擴(kuò)展到su(3)而已。楊振寧多次生日，他都不遠(yuǎn)萬里趕過來參加。
3.1994年，美國富蘭克林學(xué)會(huì)將北美地區(qū)獎(jiǎng)?lì)~最高的科學(xué)獎(jiǎng)(25萬美元)——鮑爾獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給楊振寧。頒獎(jiǎng)的正式文告指出，授獎(jiǎng)給楊振寧是因?yàn)樗岢隽艘粋€(gè)廣義的場論，這個(gè)理論綜合了有關(guān)自然界的物理規(guī)律，為我們對宇宙中基本的力提供了一種理解。作為20世紀(jì)觀念上的杰作，它解釋了原子內(nèi)部粒子的相互作用，他的理論很大程度上重構(gòu)了近40年來的物理學(xué)和現(xiàn)代幾何學(xué)。這個(gè)理論模型，已經(jīng)排列在牛頓、麥克斯韋和愛因斯坦的工作之列，并必將對未來幾代產(chǎn)生類似的影響。富蘭克林學(xué)會(huì)排名，楊振寧在前四名。前三位都去世了，在世的楊振寧是第一沒有爭議吧?
4.說一些題外話，楊振寧是世界多個(gè)國家科學(xué)院院士，美中俄三個(gè)超級(jí)大國科學(xué)院院士，韓國科學(xué)院名譽(yù)院長;楊振寧獲得的榮譽(yù)獎(jiǎng)?wù)陋?jiǎng)項(xiàng)數(shù)不勝數(shù)，科學(xué)界重要獎(jiǎng)項(xiàng)全部囊括?？梢源_定的說，華夏子孫自炎黃算起只有楊振寧一個(gè)人長期占據(jù)科技巔峰，引領(lǐng)文明的發(fā)展。
不完全統(tǒng)計(jì)：楊振寧接受過院士頭銜的單位有：中國科學(xué)院、美國國家科學(xué)院、英國皇家學(xué)會(huì)、俄羅斯科學(xué)院、教廷宗座科學(xué)院(羅馬教皇學(xué)院)、巴西科學(xué)院、委內(nèi)瑞拉科學(xué)院和西班牙皇家科學(xué)院，等等。
5.“在世最偉大的理論物理學(xué)家，沒有之一?！睂W(xué)術(shù)界習(xí)慣于把他排在歷史前十甚至前五。
6.Yang-Mills場是基礎(chǔ)理論的基石之一。過上十萬年，百萬年，千萬年，只要人類文明還存在，他的名字就會(huì)被印在課本上，這造福了全人類的偉大工作，真正值得萬世瞻仰。能拿去跟牛頓、愛因斯坦相比。
7.楊振寧真的太偉大了，至少目前在美國人心中是這樣，按照美國物理學(xué)界的權(quán)威評價(jià)，楊振寧是繼愛因斯坦和費(fèi)米之后，第三位物理學(xué)全才。一些美國人甚至認(rèn)為他是在世的愛因斯坦。他在統(tǒng)計(jì)力學(xué)、凝聚態(tài)物理、粒子物理、場論等物理學(xué)4個(gè)領(lǐng)域的13項(xiàng)世界級(jí)貢獻(xiàn)。(見后文)物理學(xué)家按照貢獻(xiàn)排名，第一梯隊(duì)是牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋和楊振寧。其他人請到第二梯隊(duì)第三梯隊(duì)去找。
8.按照美國物理學(xué)界的權(quán)威評價(jià)，楊振寧是20世紀(jì)中繼愛因斯坦和費(fèi)米之后，第三位具有全面的知識(shí)和才能的“物理學(xué)全才”，是華人當(dāng)中知名度最高的當(dāng)代科學(xué)家之一。曾任布洛克海文國立實(shí)驗(yàn)室主任的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家薩奧斯說：“楊振寧是一位極具數(shù)學(xué)頭腦的人，然而由于早年的學(xué)歷，他對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)非常有興趣。他喜歡和實(shí)驗(yàn)學(xué)家們交談，對于優(yōu)美的實(shí)驗(yàn)極為欣賞?！泵绹锢韺W(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者賽格瑞(E.Segre)推崇楊振寧是“全世界幾十年來可以算為全才的三個(gè)理論物理學(xué)家之一”。
9.在2000年的時(shí)候，《自然》評選了人類過去千年以來最偉大的物理學(xué)家，全人類總共只有20多人上榜(人類物理學(xué)終極封神榜單)，楊振寧先生在這個(gè)評選中名列18位，并且他還是這個(gè)榜單里唯一一個(gè)活著的物理學(xué)家。與他一同登上這個(gè)榜單的其他人全部都是已作古的大牛，包括(牛頓，愛因斯坦，麥克斯韋，薛定諤，波爾，海森堡等等……)。
10.據(jù)搞理論物理的朋友說，楊老有12項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)別的貢獻(xiàn)，當(dāng)世理論物理貢獻(xiàn)第一，有史以來前五。去全世界哪所大學(xué)都會(huì)享受最好的待遇，何況中國的養(yǎng)老條件和醫(yī)療水平還不如西方發(fā)達(dá)國家。一句話概括：你能認(rèn)識(shí)到的楊振寧的偉大程度=Exp(你的學(xué)識(shí)程度)。
早在五十年代，楊振寧在美國物理學(xué)界就差不多是最高薪酬者，年薪五十萬美金，他被稱為戰(zhàn)后最偉大的天才，戰(zhàn)后著名天才有蓋爾曼，費(fèi)曼，圖靈，馮.洛伊曼，哥德爾，但是所有這些人認(rèn)為第一偉大的天才還是楊振寧。
五十年來所有的粒子物理學(xué)家的諾獎(jiǎng)，大半功勞來自楊振寧，比如希格斯粒子，是希格斯使用楊振寧的標(biāo)準(zhǔn)理論做的預(yù)測，希格斯粒子是寶石但藏寶圖是楊振寧提供的，楊振寧徒子徒孫諾獎(jiǎng)幾十個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)理論描述了62種基本粒子，也解釋了四種基本力，已經(jīng)是一統(tǒng)天下的物理教皇了，地位超愛因斯坦。
二.科學(xué)上的貢獻(xiàn)
楊振寧十三項(xiàng) “諾獎(jiǎng)級(jí)別” 的成果
(A)統(tǒng)計(jì)力學(xué)
A1. 1952 Phase Transition(相變理論)。論文序號(hào): 52a，52b， 52c。
A2. 1957 Bosons(玻色子多體問題)。 論文序號(hào):57h， 57i，57q。
A3. 1967 Yang-Baxter Equation(楊-Baxter方程)。論文序號(hào): 67e。
A4. 1969 Finite Temperature(1維δ函數(shù)排斥勢中的玻色子在有限溫度的嚴(yán)格解)。論文序號(hào): 69a。
(B)凝聚態(tài)物理
B1. 1961 Flux Quantization(超導(dǎo)體磁通量子化的理論解釋)。論文序號(hào): 61c。
B2. 1962 ODLRO(非對角長程序)。論文序號(hào): 62j。
(C)粒子物理
C1. 1956 Parity Nonconservation (弱相互作用中宇稱不受恒)。論文序號(hào): 56h。
C2. 1957 T，C andP (時(shí)間反演、電荷共軛和宇稱三種分立對稱性)。論文序號(hào):57e。
C3. 1960 Neutrino Experiment(高能中微子實(shí)驗(yàn)的理論探討)。論文序號(hào): 60d。
C4. 1964 CP Nonconservation(CP不守恒的唯象框架)。論文序號(hào): 64f。
(D)場論
D1. 1954 Gauge Theory(楊-Mills規(guī)范場論)。論文序號(hào): 54b， 54c。
D2. 1974 Integral Formalism(規(guī)范場論的積分形式)。論文序號(hào): 74c。
D3. 1975 Fiber Bundle(規(guī)范場論與纖維叢理論的對應(yīng))。論文序號(hào):75c。
以上引用自：Beauty and Physics: 13importantcontributions of Chen Ning Yang, Int. J. Mod. Phys. A 29, No. 17,1475001(2014)
2012年，90歲的楊振寧收到的一件生日禮物是一個(gè)8cm×8cm×6.6cm的黑色立方體。立方體的底部刻著“恭祝/楊振寧教授/九十華誕/清華大學(xué)”，上平面刻著杜甫詩句“文章千古事，得失寸心知”，而4個(gè)垂直平面則從左側(cè)開始順時(shí)針依次刻著他對統(tǒng)計(jì)力學(xué)、凝聚態(tài)物理、粒子物理、場論等物理學(xué)4個(gè)領(lǐng)域的13項(xiàng)重要貢獻(xiàn)。這讓人聯(lián)想到所謂的朗道(Landau)十誡。
事已至此，連上述論文題目都看不懂的噴子們，也只好拿鄧稼先和翁帆說事兒了。這十三項(xiàng)貢獻(xiàn)的簡單說明放在附錄，有興趣的自己去慢慢看吧。
三.對清華的貢獻(xiàn)
現(xiàn)在楊在清華，清華物理系建系區(qū)區(qū)三十年，在楊的遠(yuǎn)見卓識(shí)下，如今清華的物理科研水平是中國離世界頂尖大學(xué)水平最近的物理系。當(dāng)年張守晟來找楊做粒子物理，楊勸其做凝聚態(tài)理論，張如今因理論預(yù)言拓?fù)浣^緣體并被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，開創(chuàng)了一個(gè)嶄新的巨大的領(lǐng)域，并成為了諾貝爾獎(jiǎng)的熱門獲選人。而楊當(dāng)時(shí)不看好的粒子物理，這幾十年來，除了實(shí)驗(yàn)緩慢地不斷驗(yàn)證幾十年前的理論以外少有進(jìn)展。楊當(dāng)年的眼光不可謂不毒辣。而張如今也一定程度上因楊的人脈而在清華兼職，并且?guī)椭囵B(yǎng)了清華本土博士祁曉亮成為斯坦福的教授。
在清華物理基地科學(xué)班的教學(xué)模式，清華IAS的建立，以及凝聚態(tài)和冷原子領(lǐng)域方面，我國的物理學(xué)研究的積累很大程度上和老楊有關(guān)系，尤其是08年前后那些個(gè)論文，很大程度上對于我朝理論物理的研究團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)做出了貢獻(xiàn)。90年代清華物理系甚至請不到一些一流的研究者來組建團(tuán)隊(duì)，甚至某些課還要請外校的來上，楊振寧以個(gè)人影響力把清華物理系的基礎(chǔ)給打了起來，以私人社交圈招了不少大牛研究者。而這個(gè)影響是全中國業(yè)界都受益的，那代人或多或少都受了老楊物理學(xué)界私人社交圈的影響，而凝聚態(tài)和冷原子恰恰也是我朝彎道上趕上世界水平的一些領(lǐng)域。包括偏向工科的東南大學(xué)，物理學(xué)在凝聚態(tài)的水平也是極高，所以老楊對于我朝物理學(xué)的成長確實(shí)是做了力所能及的貢獻(xiàn)。
四.對中國的貢獻(xiàn)
楊振寧早在WEN革期間就回國講學(xué)，成為中美關(guān)系解凍后的第一位來華訪學(xué)的知名華裔科學(xué)家，為中美人民的相互了解做出了巨大貢獻(xiàn)。
浩劫結(jié)束后，中國百廢待興，楊振寧多次回國講學(xué)，為被浩劫阻礙的中國物理學(xué)界帶來了前沿知識(shí)。他在八十年代推動(dòng)南開大學(xué)建立理論物理研究室，促成了億利達(dá)青少年發(fā)明獎(jiǎng)的設(shè)立。到了九十年代末，楊振寧促成了清華大學(xué)高等研究中心的建立，吸引大量優(yōu)秀科學(xué)家回國服務(wù)，其中包括首位亞裔圖靈獎(jiǎng)獲得者姚期智。
這些年，楊振寧為中國科學(xué)發(fā)展做出了數(shù)不清的貢獻(xiàn)，把中國在部分領(lǐng)域拉到了世界一流水平，同時(shí)還推薦了上千名優(yōu)秀學(xué)生赴國外深造。
附錄A 楊振寧的個(gè)人經(jīng)歷
早年經(jīng)歷：
1922年10月1日，楊振寧生于中國安徽合肥三河鎮(zhèn)，現(xiàn)安徽省合肥市肥西縣。
1938年夏，楊振寧以高二學(xué)歷報(bào)名參加統(tǒng)一招生考試，以出色的成績被西南聯(lián)大錄取。
1942年，20歲的楊振寧畢業(yè)于昆明的國立西南聯(lián)合大學(xué)物理學(xué)系，本科論文導(dǎo)師為北京大學(xué)吳大猷教授。
1944年，楊振寧在國立西南聯(lián)合大學(xué)研究生畢業(yè)，碩士論文導(dǎo)師是清華大學(xué)王竹溪教授。
留學(xué)海外：
1945年，楊振寧得到庚子賠款獎(jiǎng)學(xué)金去了美國考就讀于芝加哥大學(xué)。
1948年獲芝加哥大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位，博士論文導(dǎo)師是愛德華·泰勒教授。
1949年，楊振寧進(jìn)入普林斯頓高等研究院進(jìn)行博士后研究工作，開始同李政道合作。當(dāng)時(shí)的院長奧本海默說，他最喜歡看到的景象，就是楊、李走在普林斯頓草地上。
1954年楊振寧和已故的米爾斯提出了一個(gè)稱為非阿貝爾規(guī)范場的理論結(jié)構(gòu)。
1956年，楊振寧和李政道共同發(fā)表了一篇文章，推翻了物理學(xué)的中心信息之一——宇稱守恒基本粒子和它們的鏡像的表現(xiàn)是完全相同的。
1957年，楊振寧與李政道因共同提出宇稱不守恒理論而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他們兩個(gè)人是最早獲得諾貝爾獎(jiǎng)的華人。
1958年當(dāng)選“中央研究院”院士。
1962年楊振寧與李政道分道揚(yáng)鑣。楊振寧拒絕談?wù)撌鞘裁丛蚴沟盟麄兊年P(guān)系變得緊張的。他說：“這是我生命中最令我感到遺憾的事情。我要說，這是一個(gè)悲劇?！彼麄儍扇艘呀?jīng)有幾十年沒有講話了。
加入外籍：
1964年，楊振寧成為美國公民。此前獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)時(shí)仍為中國公民。
1965年當(dāng)選美國國家科學(xué)院院士。1966年起任紐約州立大學(xué)石溪分校艾伯特·愛因斯坦講座教授兼理論物理研究所所長。
1971年夏，楊振寧回國訪問，是美籍知名學(xué)者訪問新中國的第一人。
1993年，當(dāng)選英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。
1994年，榮獲美國費(fèi)城富蘭克林學(xué)院頒發(fā)之波維爾(Bower)獎(jiǎng)。
1996年，獲清華、交通兩所大學(xué)頒授榮譽(yù)博士學(xué)位。
1997年出任清華大學(xué)高等研究中心榮譽(yù)主任。
1999年5月21日正式退休，石溪分校同日將理論物理研究所命名為“楊振寧理論物理研究所”，同年被該校授予一等榮譽(yù)博士學(xué)位。
2002年擔(dān)任邵逸夫獎(jiǎng)評審委員會(huì)主席。
回國定居：
2003年底回北京定居。
2004年11月，受聘海南大學(xué)特聘教授。
2009年，楊振寧居于北京清華大學(xué)，清華園照瀾院里的一棟別墅是他的寓所“歸根居”。
2012年6月30日，楊振寧在清華大學(xué)慶祝90歲生日，并獲得了校方贈(zèng)送的刻有其重大貢獻(xiàn)的黑水晶一尊。
2004年12月24日，82歲高齡的楊振寧與28歲廣東外語外貿(mào)大學(xué)翻譯系碩士班學(xué)生翁帆步入婚姻殿堂。
2017年2月，已放棄外國國籍成為中國公民的中國科學(xué)院外籍院士楊振寧正式轉(zhuǎn)為中國科學(xué)院院士
附錄B 楊振寧的主要工作與成果
一、相變理論
統(tǒng)計(jì)力學(xué)是楊振寧的主要研究方向之一。他在統(tǒng)計(jì)力學(xué)方面的特色是對扎根于物理現(xiàn)實(shí)的普遍模型的嚴(yán)格求解與分析，從而漂亮地抓住問題的本質(zhì)和精髓。1952年楊振寧發(fā)表了3篇有關(guān)相變的重要論文。第一篇是他在前一年獨(dú)立完成的關(guān)于2維Ising模型的自發(fā)磁化強(qiáng)度的論文，得到了1/8這一臨界指數(shù)。這是楊振寧做過的最冗長的計(jì)算。Ising模型是統(tǒng)計(jì)力學(xué)里最基本又極重要的模型，直到1960s才被理論物理界廣泛認(rèn)識(shí)，看到了楊的尾燈。
1952年，楊振寧發(fā)表了兩篇關(guān)于相變理論的論文，引起愛因斯坦的興趣。論文通過解析延拓的方法研究了巨配分函數(shù)的解析性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)它的根的分布決定了狀態(tài)方程和相變性質(zhì)，消除了人們對于同一相互作用下可存在不同熱力學(xué)相的疑惑。第二篇論文中的單位圓定理指出吸引相互作用的格氣模型的巨配分函數(shù)的零點(diǎn)位于某個(gè)復(fù)平面上的單位圓上，這個(gè)理論精品至今翻出來放到統(tǒng)計(jì)力學(xué)和場論中仍然可以優(yōu)雅到令人高潮。
二、玻色子多體問題
起源于對液氦超流的興趣，楊振寧在1957年左右發(fā)表了一系列關(guān)于稀薄玻色子多體系統(tǒng)的論文。首先，他和黃克孫、Luttinger合作發(fā)表兩篇論文，將贗勢法用到該領(lǐng)域。在寫好關(guān)于弱相互作用中宇稱是否守恒的論文之后等待實(shí)驗(yàn)結(jié)果的那段時(shí)間，楊振寧雙碰撞方法首先得到了正確的基態(tài)能量修正，然后又用贗勢法得到同樣的結(jié)果。得到的能量修正中最令人驚訝的是著名的平方根修正項(xiàng)，但當(dāng)時(shí)無法得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。但是時(shí)間時(shí)間會(huì)給你答案，就象現(xiàn)在的分子生物學(xué)去證實(shí)達(dá)爾文，最近的引力波去印證愛因斯坦。隨著冷原子物理學(xué)的發(fā)展楊振寧的判斷也得到了實(shí)驗(yàn)證實(shí)。
三、楊—Baxter方程
1960年代，尋找具有非對角長程序的模型的嘗試將楊振寧引導(dǎo)到量子統(tǒng)計(jì)模型的嚴(yán)格解。1967，楊振寧發(fā)現(xiàn)1維δ函數(shù)排斥勢中的費(fèi)米子量子多體問題可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)矩陣方程，后被稱為楊—Baxter方程。1967年，楊振寧還寫了一篇文章進(jìn)一步探討了此問題的S矩陣。后來人們發(fā)現(xiàn)楊—Baxter方程在數(shù)學(xué)和物理中都是極重要的方程，與扭結(jié)理論、辮子群、Hopf代數(shù)乃至弦理論都有密切的關(guān)系。楊振寧當(dāng)年討論的1維費(fèi)米子問題近年來在冷原子的實(shí)驗(yàn)研究中顯得非常重要，而他在文中發(fā)明的嵌套Bethe假設(shè)方法次年被Lieb和伍法岳用來解出了1維Hubbard模型。Hubbard模型后來成為高溫超導(dǎo)的很多理論研究的基礎(chǔ)。
四、維δ函數(shù)排斥勢中的玻色子在有限溫度的嚴(yán)格解
1969年，楊振寧將1維δ函數(shù)排斥勢中的玻色子問題推進(jìn)到有限溫度。這是歷史上首次得到的有相互作用的量子統(tǒng)計(jì)模型在有限溫度(T > 0)的嚴(yán)格解。最近這個(gè)模型和結(jié)果也在冷原子系統(tǒng)中得到實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。
五、超導(dǎo)體磁通量子化的理論解釋
1961年，通過和Fairbank實(shí)驗(yàn)組的密切交流，楊振寧和Byers從理論上解釋了該實(shí)驗(yàn)組發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體磁通量子化，證明了電子配對即可導(dǎo)致觀測到的現(xiàn)象，澄清了不需要引入新的關(guān)于電磁場的基本原理，并糾正了London推理的錯(cuò)誤。將規(guī)范變換技巧運(yùn)用于凝聚態(tài)系統(tǒng)中，跨界為王。相關(guān)的物理和方法后來在超導(dǎo)、超流、量子霍爾效應(yīng)等問題的研究中廣泛應(yīng)用。
六、非對角長程序
1962年，楊振寧提出“非對角長程序(off-diagonallong-rangeorder)”的概念，從而統(tǒng)一刻畫超流和超導(dǎo)的本質(zhì)，同時(shí)也深入探討了磁通量子化的根源。這是當(dāng)代凝聚態(tài)物理的一個(gè)關(guān)鍵概念。1989 到1990年，楊振寧在與高溫超導(dǎo)密切相關(guān)的Hubbard 模型里找到具有非對角長程序的本征態(tài)，并和張首晟發(fā)現(xiàn)了它的SO(4)對稱性。
七、弱相互作用中宇稱不守恒
對稱性是物理學(xué)之美的一個(gè)重要體現(xiàn)，是20世紀(jì)理論物理的主旋律之一。從經(jīng)典物理以及晶體結(jié)構(gòu)，到量子力學(xué)與粒子物理，對稱性分析是物理學(xué)中的有力工具。楊振寧堪稱最美物理學(xué)家，對對稱性分析極為擅長，能準(zhǔn)確利用對稱性，用優(yōu)雅的方法很快得到結(jié)果，并且突出本質(zhì)和巧妙之處。1999年，在StonyBrook的一次學(xué)術(shù)會(huì)議上，楊振寧被稱為“Lord ofSymmetry”。
1950年，楊振寧關(guān)于π0衰變的論文以及他和Tiomno關(guān)于β衰變中相位因子的論文奠定了他在此領(lǐng)域中的領(lǐng)先地位。1956年，θ—τ之謎是粒子物理學(xué)中最重要的難題，當(dāng)時(shí)普遍討論宇稱是否可以不守恒。楊振寧和李政道從θ—τ之謎這個(gè)具體的物理問題走到一個(gè)更普遍的問題，提出“宇稱在強(qiáng)相互作用與電磁相互作用中守恒，但在弱相互作用中也許不守恒”的可能，將弱相互作用主宰的衰變過程獨(dú)立出來，然后經(jīng)具體計(jì)算，發(fā)現(xiàn)以前并沒有實(shí)驗(yàn)證明在弱相互作用中宇稱是否守恒。他們更指出了好幾類弱相互作用關(guān)鍵性實(shí)驗(yàn)，以測試弱相互作用中宇稱是否守恒。
吳健雄于1956年夏決定做他們指出的幾類實(shí)驗(yàn)中的一項(xiàng)關(guān)于60Co β衰變的實(shí)驗(yàn)。次年1月，她領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)組通過該實(shí)驗(yàn)證明在弱相互作用中宇稱確實(shí)不守恒，引起全物理學(xué)界的大震蕩。因?yàn)檫@項(xiàng)工作，楊振寧和李政道獲得1957年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1962年，楊振寧提出“非對角長程序(off-diagonallong-rangeorder)”的概念，從而統(tǒng)一刻畫超流和超導(dǎo)的本質(zhì)，同時(shí)也深入探討了磁通量子化的根源。這是當(dāng)代凝聚態(tài)物理的一個(gè)關(guān)鍵概念。1989 到1990年，楊振寧在與高溫超導(dǎo)密切相關(guān)的Hubbard 模型里找到具有非對角長程序的本征態(tài)，并和張首晟發(fā)現(xiàn)了它的SO(4)對稱性。
八、時(shí)間反演、電荷共軛和宇稱三種分立對稱性
質(zhì)疑弱相互作用中宇稱是否守恒的論文預(yù)印本引起Oehme于1956年8 月致信楊振寧提出弱相互作用中宇稱(P)、電荷共軛(C )、時(shí)間反演(T)三個(gè)分立對稱性之間的關(guān)系的問題。這導(dǎo)致楊振寧、李政道和Oehme 發(fā)表論文57e，討論P(yáng)、C、T 各自不守恒之間的關(guān)系。此文對1964年CP 不守恒的理論分析有決定性的作用。
九、高能中微子實(shí)驗(yàn)的理論探討
1960年，為了得到更多弱相互作用實(shí)驗(yàn)信息，利用實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家Schwartz 的想法，李政道和楊振寧在理論上探討了高能中微子實(shí)驗(yàn)的重要性。這是關(guān)于中微子實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)理論分析，引導(dǎo)出后來許多重要研究工作。
十、CP不守恒的唯象框架
1964年，實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)CP不守恒后，引發(fā)出眾多亂猜其根源的文章。楊振寧和吳大峻沒有理會(huì)那些脫離實(shí)際的理論猜測，而作了CP不守恒的唯象分析，建立了后來分析此類現(xiàn)象的唯象框架。Fermi名師高徒，我自當(dāng)獨(dú)辟蹊徑。
十一、楊—Mills 規(guī)范場論
1954年，楊—Mills規(guī)范場論(即非阿貝爾規(guī)范場論)發(fā)表。這個(gè)當(dāng)時(shí)沒有被物理學(xué)界看重的理論，通過后來許多學(xué)者于1960 到1970年代引入的自發(fā)對稱破缺觀念，發(fā)展成今天的標(biāo)準(zhǔn)模型。這被普遍認(rèn)為是20 世紀(jì)后半葉基礎(chǔ)物理學(xué)的總成就。此論文從數(shù)學(xué)觀點(diǎn)講，是從描述電磁學(xué)的阿貝爾規(guī)范場論到非阿貝爾規(guī)范場論的推廣。而從物理觀點(diǎn)上講，是用此種推廣發(fā)展出新的相互作用的基礎(chǔ)規(guī)則。
引力波最近大熱，大家更了解了在主宰世界的4 種基本相互作用中，弱電相互作用和強(qiáng)相互作用都由楊—Mills 理論描述，而描述引力的愛因斯坦的廣義相對論也與楊—Mills 理論有類似之處。楊振寧稱此為“對稱支配力量”。楊—Mills理論是20世紀(jì)后半葉偉大的物理成就，楊—Mills 方程與Maxwell方程、Einstein方程共同具有極其重要的歷史地位?？胺Q物理學(xué)史上的一場革命。但是楊振寧的出發(fā)點(diǎn)并不是要顛覆什么，而是要在復(fù)雜的物理現(xiàn)象背后尋找一個(gè)原理，建立一個(gè)秩序。這種秩序的建立是楊振寧追求物理學(xué)之美和追求對稱性的一個(gè)主要表現(xiàn)。
十二、規(guī)范場論的積分形式
楊—Mills 理論還把物理與數(shù)學(xué)的關(guān)系推進(jìn)到一個(gè)新的水準(zhǔn)。1970年左右，楊振寧致力于研究規(guī)范場論的積分形式，發(fā)現(xiàn)了不可積相位因子的重要性，從而意識(shí)到規(guī)范場有深刻的幾何意義。
十三、規(guī)范場論與纖維叢理論的對應(yīng)
1975年，楊振寧和吳大峻發(fā)表了論文75c，用不可積相位因子的概念給出了電磁學(xué)以及楊—Mills場論的整體描述，討論了Aharonov—Bohm效應(yīng)和磁單極問題，揭示了規(guī)范場在幾何上對應(yīng)于纖維叢上的聯(lián)絡(luò)。這篇文章里面附有一個(gè)“字典”，不禁讓人想到牛頓給這個(gè)地球?qū)憽对怼?，楊也?dāng)了一把翻譯，把物理學(xué)中規(guī)范場論的基本概念準(zhǔn)確地“翻譯”成數(shù)學(xué)中纖維叢理論的基本概念。這個(gè)字典引起數(shù)學(xué)界的廣泛興趣，大大促進(jìn)了數(shù)學(xué)與物理學(xué)以后幾十年的成功合作。
附錄C楊振寧的個(gè)人榮譽(yù)
所獲榮譽(yù)稱號(hào)：
1958年，當(dāng)選臺(tái)灣“中央研究院”院士。
1965年，當(dāng)選美國國家科學(xué)院院士。
1993年，當(dāng)選英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。
1994年，當(dāng)選為中國科學(xué)院外籍院士。
1996年，獲清華大學(xué)、上海交通大學(xué)兩所大學(xué)頒授榮譽(yù)博士學(xué)位。
1997年，獲頒香港中文大學(xué)榮譽(yù)理學(xué)博士學(xué)位。
1999年，被紐約州立大學(xué)石溪分校授予一等榮譽(yù)博士學(xué)位。
2015年3月，被臺(tái)灣大學(xué)授予名譽(yù)理學(xué)博士學(xué)位。
2015年3月，被澳門大學(xué)授予2014年度榮譽(yù)博士學(xué)位。
此外，楊振寧還獲得俄羅斯科學(xué)院院士、教廷宗座科學(xué)院(羅馬教皇學(xué)院)院士以及巴西科學(xué)院、委內(nèi)瑞拉科學(xué)院和西班牙皇家科學(xué)院等多個(gè)歐洲和拉丁美洲科學(xué)院的院士榮銜，以及多家大學(xué)的榮譽(yù)博士學(xué)位。
高中物理的學(xué)習(xí)方法
我們學(xué)任何一門課程，既要靠老師“扶著走”，也要主動(dòng)學(xué)會(huì)“自己走”。特別對于物理，自學(xué)更不可少。我們通常所說的預(yù)習(xí)，在一定程度上也就是自學(xué)。也許有人認(rèn)為自己不具備自學(xué)能力，這不要緊，只要你有了對學(xué)習(xí)的興趣，自學(xué)自然就有了動(dòng)力，也就有了良好的開端。一個(gè)人對某一學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣是后天養(yǎng)成的。實(shí)際上，我們可以由自學(xué)來培養(yǎng)自己的學(xué)習(xí)興趣。自學(xué)，可以自己精讀課本，也可以廣泛涉獵課外書籍，擴(kuò)充知識(shí)面。這樣，自學(xué)既給我們帶來了知識(shí)，又帶來了興趣。興趣可以進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)又為自學(xué)提供了基礎(chǔ)，自學(xué)與學(xué)習(xí)可以互為補(bǔ)充，共同前進(jìn)。自學(xué)除了平時(shí)擠一點(diǎn)時(shí)間外，寒暑假是自學(xué)的好時(shí)機(jī)。一般來說，對比較集中的時(shí)間，要注意支配，充分利用;而零散的時(shí)間，主要用于搭配日常課程。
自學(xué)的方法很多?？偟膩碚f，首先得要有一個(gè)自學(xué)計(jì)劃，這是自學(xué)起步的關(guān)鍵。制定計(jì)劃要講究科學(xué)性：早期要著重于打好基礎(chǔ)。注重自學(xué)課本;中期重于閱讀一定數(shù)量的課外書籍，提高自己的能力素質(zhì);后期注意教材與參考書的結(jié)合，全面發(fā)展。一旦制定時(shí)間表后，不宜輕易更改，一定要實(shí)踐一段時(shí)間，才能作出改動(dòng)決策。面對繁重的學(xué)習(xí)任務(wù)，自學(xué)計(jì)劃要有可行性，不要好高騖遠(yuǎn)，妄想一蹴而就。任何事物都有一個(gè)量變到質(zhì)變的過程，特別注意循序漸進(jìn)。要有“登山則情滿于山，觀海則情溢于?！钡木?。面對眾多的刊物，一定選幾本內(nèi)容精彩的加以精讀，如《中學(xué)生數(shù)理化》等，力爭吃透它，達(dá)到觸類旁通，舉一反三。像那些有關(guān)物理學(xué)史的書，也可以瀏覽一下，對于培養(yǎng)興趣還是有益的。自學(xué)筆記在自學(xué)過程中也特別重要，最好物理科的筆記集中在一起，制成卡片，便于查閱、記誦。尤其對那些疑難點(diǎn)應(yīng)有鍥而不舍的精神，仰之彌高，鉆之彌堅(jiān)。
記得一位物理學(xué)家說過：“遇到疑難既不要止步不前，也不要棄之不管，而應(yīng)記錄下來爭取一條條解決。前邊發(fā)現(xiàn)的問題，也許到后面就迎刃而解了，當(dāng)大部分問題被你解決了之后，帶給你的將是無窮的喜悅和信心?！睂ψ詫W(xué)中發(fā)現(xiàn)不懂的東西要持樂觀態(tài)度，學(xué)習(xí)上從沒有平坦的大道，必要時(shí)可以向別人求助，腳踏實(shí)地地去解決每一個(gè)遇到的難題。人生有涯，學(xué)海無邊。只有自學(xué)才使我們真正懂得了學(xué)習(xí)的含義。自學(xué)與學(xué)習(xí)沒有絕對的分界線，它們是事物聯(lián)系的兩個(gè)方面。因此，我們在注重搞好學(xué)習(xí)的同時(shí)，也應(yīng)看到自學(xué)的能動(dòng)作用。
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