楊振寧|列Nature人類物理學家前20名,為何霍金沒能

楊振寧|列Nature人類物理學家前20名,為何霍金沒能

在一次物理學家聚集的公共場合,希格斯(沒錯,就是那個預言了希格斯玻色子的人)生氣地說:“有些人不過是使用了奇怪的外形,而不是物理學上的貢獻,就獲得了不相稱的物理學話語權。”看到這裡,大家自然明白他說的是誰。誠然,這句話雖然非常刻薄,但它描述的卻也是事實。當然,希格斯後來也為自己的一時性急而向霍金道歉了,但是那句話卻依然是物理學界那個小圈子裡許多人真實的心聲:不方便說出來而已。

然而即便是如此桀驁不馴的希格斯,他在楊振寧面前,卻也只能做一個恭恭敬敬的小人物而已。

為什麼成功預言希格斯粒子的人,在楊振寧面前是小人物?因為他只不過使用標準模型做出了希格斯粒子的預言而已,而這個標準模型是楊振寧構建的。打個不恰當的比喻,你是一枚天文愛好者,精通數學和經典物理,你用牛三定律預言了某個時刻會有小行星撞擊月球,確實很了不起,但你在牛頓面前也只是個小人物。

那麼這個標準模型到底是什麼概念呢?他在如今的物理學界,或者說是科學界,具有什麼樣的地位呢?

這事還是得從牛頓說起。而在相對論創立之前的歲月,牛三定律便是佔據人類視線盡頭的那個框架,也就是“人類能在世界邊緣看到多遠”這件事的極致。從這個角度來說,那個時代的牛頓就是科學界的“教皇”。而後來的這個“教皇”自然是愛因斯坦,因為相對論很明顯地把人類的認知提升到了下一座山。

若說量子力學,確實也有許許多多的大牛,但他們中特定的某一個人始終無法像牛頓、愛因斯坦那樣,能夠一氣呵成地完全構建一個框架,徹底顛覆人類過往的認知。而是傾向於眾人的合力,一點一滴建起量子力學這座大廈。所以在物理學界的“江湖排名”中,牛、愛可以進前2,誰第一有爭議,但是絕對沒有爭議的就是,量子力學領域沒人能與牛、愛爭名次。

愛因斯坦

大家都知道牛頓在晚年致力於尋找“世界在根本上是什麼”的答案,沒找到,所以他進入神學領域了。

同樣原理,愛因斯坦晚年致力於尋找“大統一理論”,用他的觀點來看,就是“一個極度簡單、優美的公式,可以解釋世間的一切”,然而他沒找到。

為什麼這兩位大牛的晚年追求都如此相似?因為這就是牛三定律和相對論所身處的那條“故事主線”啊,也就是“世界是什麼”,或者“人類能在世界邊緣看到多遠”,這檔子事情的最終答案!

說到這裡,就能介紹楊振寧在物理學界的地位了。他和米爾斯一起構建的標準模型,就是徹徹底底的“主線劇情”。把“世界是什麼”這個問題,從愛因斯坦力所能及的位置,繼續向前推進了!

具體介紹的話就是:自然界中的一切事情,都可以歸結為4大基本作用力:引力、電磁力、強核力、弱核力。你在生活中、或者書本上、或者望遠鏡觀測到的宇宙的任何一個角落,發生的任何事情,歸根結底都可以說是這4個作用力產生的。你可以把它想象成美術上的“三原色”:任何顏色都是由這三種原色按照不同比例調和出來的。顯然,搞清楚這4個作用力在本質上是什麼,也就搞清楚了“世界是什麼”的終極答案。這就是牛頓追求的那個問題的答案,也是愛因斯坦追求的“大統一理論”的答案。

這條“主線上”第一個有重大突破的是麥克斯韋,他把電和磁統一到一起了,所有我們才有了“電磁力”的概念。

但是“電磁力”的統一雖然偉大,卻不像牛三定律或者相對論那樣開天闢地,徹底顛覆一切。而只是在前人的工作上具有“重大的本質突破”。

所以在很多科學家的心目中,麥克斯韋物理學“江湖排名”第3很穩,絕對進不到前2,但也絕對不是第4。

然後就是楊振寧出場。他的“楊-米爾斯”理論在這個主線劇情上,把電磁力與弱核力統一起來,創立電弱統一理論,在這個基礎上強核力又繼續得到統一,創立了粒子物理標準模型。至此,“四大基本力”裡面,只剩萬有引力還沒有被“統一”。

這事兒偉大嗎?你只要想在“世界是什麼”這條主線劇情上有所突破,想要在物理學領域開天闢地,那麼你就逃不掉楊振寧的標準模型。這就像你只要想學習任何一個數學物理方面的學科,就逃不開牛三定律和微積分,一樣的道理。

接下來的科學史也證明了這一點:以標準模型為基礎而獲得諾貝爾獎的研究就有幾十個人!也就是說這幫人全是楊振寧的“後輩”。

所以表面上楊振寧雖然只是眾多諾貝爾獎得主中的一個,你不知道的是,他在其他諾獎得主心目中宛如“老師”一樣的地位。

所以楊振寧被美國科學界認為是“在世的最偉大物理學家”,請注意,沒有“之一”;請注意,是美國科學界,不是美國新聞界。

更重要的一件事是,這個“標準模型”僅僅是楊振寧能載入史冊的貢獻的其中之一而已!其他的比如:宇稱不守恆、李楊相變、楊-巴克特斯方程、規範場與纖維叢。其中獲得諾貝爾獎的“宇稱不守恆”只是他次要的成果而已;比如楊-巴克特斯方程是可積系統理論的基礎,由此引申得到的3維紐結理論,是威騰獲得菲爾茲獎的基礎;

規範場與纖維叢開啟了數學與物理合作的第三次革命,而第一次是牛頓的微積分,第二次是愛因斯坦的相對論與黎曼幾何。

而之前說的關於“世界是什麼”的這個主線劇情,在威騰的“超弦理論”沒有被證實之前,楊振寧就是當代物理學家裡實至名歸的“教皇”,你對這個世界能產生的最前沿的認知,逃不出他的標準模型。美國科學界的“當世第一”的名頭,也許頗為主觀,卻也不是全無道理。之所以小編敢說美國的這種排名頗為主觀,那是因為有威騰這個大牛。他的“超弦理論”非常厲害,如果被證實了,他是有可能突破牛頓、愛因斯坦而成為實至名歸的“人類第一物理學家”的那個人。這樣一來,楊振寧自然算不上“當世第一”了。

但是請注意,第一點是他沒被證實,所以排名什麼的也不好說;第二點是,超弦理論依然是基於楊振寧的標準模型搞出來的。

所以各種“江湖排名”中,有人認為楊振寧僅次於牛、愛、麥克斯韋而可以穩進前五;有人認為他穩進前十;而Nature雜誌沒有排順序,只是保守估計他是所有歷史物理學家中能躋身“前20名”的人。

然而,這些排名其實不重要,重要的是你對他的貢獻有多少清晰的認知,以及它的分量在你心目中有多重。如果你只關心“明天米價漲多少”,或者“82歲娶28歲“這種與他人無關的私事,並且認為這是於國於民於己唯一有價值的事,那你把楊振寧排到一億名之後都是可以的。

當然,你如果對“偉大”的定義,側重看付出的努力的量,霍金無疑會比楊振寧更值得讚揚:因為他每收穫一個成果,需要付出數十倍於常人的努力。這件事本身就非常令人尊重了,更何況他的成果“黑洞奇點”和“霍金輻射”並不是泛泛之輩,而是實力超群的。從這個角度來說,霍金的名聲配得上他的付出。

但是如果只看對“物理學”本身的貢獻,霍金遠遠不及楊振寧卻也是事實:所以楊獲得過諾獎,而霍金沒有。這也印證了諾獎質量本身的過硬。

所以對於“楊振寧和霍金誰更偉大”這種問題,是看你對“偉大”的定義是什麼。小編認為,霍金更能代表人性的偉大,楊振更能代表智慧的偉大。

而物理學家排名這種事,小編認為,本來就很主觀,沒必要下定論,憑自己的眼界和學識,做到心中有數就可以了。和一群躲在屏幕後面關心翁帆分配遺產問題的小學文化的鍵盤俠,討論楊振寧的學術貢獻,滑稽的只能是你自己,不是嗎?

(這裡有實實在在的科學乾貨,關注“隔壁青年說”,提升思想和眼界,積累未來十年學識儲備!)

  • 高中英語修行人2018.11.22 萬聖節


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