都說楊振寧是目前頂級的科學家,那他到底有什麼偉大成就?能通俗地講一下麼?

鍾銘聊科學


楊振寧是我國著名的科學家,曾經獲得科技界最高的榮譽諾貝爾獎,可以說他能稱得上是目前頂級的科學家,在國內乃至整個世界範圍內也都具有非常高的名氣。

近年來,關於楊振寧的討論出現了兩極化,有人認為楊振寧獲得了很高的學術成就,為我國的科技、教育等領域的發展做出了突出的貢獻;也有認為楊振寧將最美好的青春奉獻給了他國,晚年卻又回國佔用我國資源,同時還與自己的學生翁帆進行了一場忘年戀,這也成為他具有爭議的關鍵。

楊振寧在1957年因為弱相互作用中宇稱不守恆定律,而榮獲諾貝爾物理學獎。這也是他在學術領域中取得的最大成就。他憑藉自己在科技領域所獲得的成就,而得到了很多的榮譽,如今更是眾多頭銜加身,比如:香港中文大學講座教授、清華大學教授、美國紐約州立大學石溪分校榮休教授、中國科學院院士、美國國家科學院院士、臺灣中央研究院院士、香港科學院名譽院士、俄羅斯科學院院士、英國皇家學會會員等。

說到楊振寧所做出的科技成就,筆者認為還是非常突出的,他在粒子物理學、統計力學和凝聚態物理等領域作出了里程碑性貢獻,可以說他在物理學領域所做出的貢獻還是非常大的,雖然也有不少成績都是與他人合作而完成的,但這也不能忽視楊振寧在科技領域中所取得的成績。

1948年,獲芝加哥大學哲學博士學位;
20世紀50年代和R.L.米爾斯合作提出非阿貝爾規範場理論;
1955年,任美國普林斯頓高等學術研究所教授;
1956年和李政道合作提出弱相互作用中宇稱不守恆定律;
1966年起,任紐約州立大學石溪分校艾伯特·愛因斯坦講座教授兼理論物理研究所所長;
1971年夏,楊振寧回中國訪問,是美籍知名學者訪問新中國的第一人。

從楊振寧所獲得的部分成績來看,他在物理學、力學等領域中的成績斐然。他在促進中美兩國建交、中美人才交流和科技合作等方面作出了重大貢獻。對於楊振寧在各領域中所做出的成績,我們不能給予否定,還是應該對他給予充分的肯定。在筆者看來,我們在評價楊振寧時,應該從理性、客觀的角度來出發,畢竟人無完人,我們不能只關注他的缺點,而對其缺點進行放大,這種做法顯然是不合適的。


東愛雨小公


楊振寧是因弱相互作用下宇稱不守恆而獲得了諾貝爾物理學獎,宇稱不守恆影響對物理學產生了重大影響,所以楊振寧和李政道的宇稱不守恆設想獲得實驗驗證後,當年就獲得了諾貝爾獎。這個獲獎速度在100多年諾貝爾獎史上是空前絕後的,足以見得這項成就的重大。

弱相互作用下宇稱不守恆並不是楊振寧的最大科學貢獻,楊振寧之所以偉大是因為他的楊-米爾斯方程。楊-米爾斯理論對絕大多數人來說非常的遙遠,很少能夠看到介紹這個理論的文章,因為這個理論太偉大了,要介紹這個理論需要上升到能夠看到幾乎整個物理學的高度。類比一下,若是給公眾科普黑洞,只需要物理學的少部分概念即可。

說楊振寧偉大,首先需要明白為什麼牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦是偉大的。牛頓是他那個時代物理學的集大成者,天上物體的運動和地上物體的運動都可以用牛頓給出的幾個簡單優美的公式描繪出來。物理學就是要用盡可能少的公式涵蓋更廣泛的現象,牛頓統一了天上的力和地上的力,這是物理學史上的第一次大統一。

牛頓之後,電、磁、光的錯綜複雜亂象被麥克斯韋用四個方程理清了,麥克斯韋統一了電、磁、光,可以解釋當時已知的所有電磁問題,包括我們熟悉的彈力、摩擦力,其背後的根源也是電磁相互作用。

麥克斯韋方程組是偉大的,可是這個方程組居然在伽利略變換下不協變,用麥克斯韋方程組得出的光速居然看不到是相對於哪個參考系的。愛因斯坦出馬解決了這個問題,那就是愛因斯坦的狹義相對論。

狹義相對論給出了牛頓力學的適用範圍,也確立了麥克斯韋方程組的正確性。不過還有一件頭疼的事情沒有得到解決,那就是萬有引力問題。愛因斯坦又用了十年的時間給出了廣義相對論,至此萬有引力問題告一段落。

萬有引力問題解決後,愛因斯坦沒有停歇,因為他看到了物理面前的一個新的大問題,那就是萬有引力與電磁相互作用力的統一。愛因斯坦在晚年時期將大量的精力投入到統一萬有引力和電磁相互作用的工作上,不過他沒有成功。並且,人們還在原子核內部發現了另外兩種相互作用——弱相互作用和強相互作用,在當時,科學家甚至還不知道強相互作用和弱相互作用該如何描述。

這時候楊振寧用他的理論指引了方向。1954年,楊振寧發表了他的楊-米爾斯規範場論,這個理論沒有直接給出如何描述相互作用,蓋爾曼、溫伯格等幾位非常傑出的科學家用這套理論做框架給出了描述強相互作用的量子色動力學以及弱電統一理論(弱相互作用和電磁相互作用的統一)。至此可以看到,四種相互作用中的電磁相互作用、弱相互作用、強相互作用都是在楊振寧的規範場理論框架下完成的。

1994年,楊振寧因規範場理論獲得了鮑爾獎。授獎詞中稱讚楊振寧的工作排在了牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦的工作之列。楊振寧雖然不能和他們一樣偉大,但配得上鮑爾獎的評價,他是愛因斯坦之後最傑出的幾位物理學家之一,也是當今在世的最偉大的物理學家,沒有之一。


刁博


通俗的說,就是他獲得了諾貝爾物理學獎。想一下,能獲得諾貝爾物理學獎足以證明他的偉大成就了吧。


今天我們不評論楊振寧的私生活,只看他在科學上的貢獻。他是因發現宇稱不守恆定律而獲得的諾貝爾物理學獎,這項工作是他與李政道共同做的。在粒子物理學方面提出楊-巴克斯特方程。把統計力學作為其主要的研究方向,提出楊-Mills規範場論,這些對於我們大眾來說可能有點遙遠,難以理解,因為楊振寧研究的方向主要偏重於理論物理,我們不懂也很正常了,但是這些理論對於解開許多物理現象或是宇宙奧秘可是有很大作用的,在物理學上的成就也是不容小覷的,所以他獲得諾貝爾物理學獎也不是沒有道理的。


其實想想楊振寧提出一系列物理學理論與愛因斯坦提出相對論這樣的成就是差不多的,雖然他可能還未達到愛因斯坦的高度,但對物理學的貢獻也是極大的。

除此之外,他還促進了中外的科技文化交流,可以說為促進中外關係的發展作出了一定的貢獻,這一切也都歸功於他在國內外的名望,他在八十多歲高齡時還回國內進各大高校進行物理講學。到2017年,他放棄了外國國籍,正式恢復中國國籍,成為中國科學院院士。


楊振寧在國內不僅積極參加各項學術交流,還培養出了許多高端的科技人才,1986年,楊振寧在南開大學創建了數學研究所理論物理研究室,主要帶領他的“弟子們”研究數學物理及其在物理學中的應用,其中就包括他的楊-巴克斯特方程,楊-米爾斯論等等,他培養的學生們有的留在國內,有的走向國際,去為世界物理學奉獻他們的力量。

科學不僅需要實踐,更需要理論來加以指導,雖然實踐很重要,但理論也是同樣重要,沒有理論,談何實踐?所以說楊振寧在理論物理學方面的成就是十分巨大的,他的理論將有利於更多實踐的實行,來推動物理學的發展進步!


時間史


對於楊老很多人瞭解的有三方面:

  1. 上個世紀新中國成立後百廢待興很多學子選擇回國效力,楊老沒有回國並加入美國國籍;
  2. 1957年與李政道合作獲得諾貝爾物理學獎,後因分歧兩人分道揚鑣;
  3. 楊老在82歲的時候迎娶28歲嬌妻翁帆,兩人年齡相差54歲廣受非議。


我們都喜歡站在聖賢的角度去苛責別人,每個人都不能免俗,看一看網上大家對於楊老的評價就清楚了。關於楊老的私事在這裡不評價也不去討論,今天主要看一下楊老在科學事業上作出的巨大貢獻。

據權威期刊對於物理學家的排名,楊老可以進入前二十,大約排在十五六名的樣子,以下是前十位。而如果只統計在世的物理學家楊老穩居前三,甚至是排在第一位可想而知楊老的科學成就有多高。

1956年楊振寧和李政道共同提出了弱相互作用下宇稱不守恆定律,並榮獲1957年的諾貝爾物理學獎

對稱現象在日常生活中隨處可見,例如我們的眼睛、耳朵、雙手,還有圖形的對稱更能體現美感;除此之外物理規律也具有對稱性,舉個簡單的例子:蘋果從樹上掉落下來符合萬有引力定律,那麼鏡子中的蘋果掉落下來也符合萬有引力定律。

這種宇稱守恆廣泛存在,也是被所有的普通人和科學家接受的,如金科玉律一樣。如果有一天發現了不守恆現象,那麼第一想法是這個現象可能是某些細節上出現了錯誤,沒有人會說理論出現了問題。
圖:楊振寧和李政道論文截圖

但是楊振寧和李政道發現了不守恆現象之後卻是要打破常規,提出了弱相互作用力的宇稱不守恆定律,並被驗證成功。這一次就像是二十世紀漂浮在經典物理學大大廈上空的兩朵烏雲,打破經典提出相對論和量子力學。

這個問題就像是大家都知道“1+1=2”,當有一天出現在某種情況下“1+1=3”,但是大家都不信而你提出了足夠的論證證明“1+1=3”。

除此之外楊老在統計力學,凝聚態物理,粒子物理,場論方面都有很大貢獻。楊-米爾斯規範場論

楊老在上邊那些領域有十幾個諾獎級別的研究成果,甚至好多科學家基於楊老的科研成果深化研究從而獲得諾貝爾獎。尤其是楊-米爾斯規範場論對除引力外的三大基本作用力皆可描述,發展到現在又形成了粒子標準模型。

楊老是在世物理學家第一人當之無愧!



科學黑洞



楊振寧在35歲的時候就和李政道一起獲得了諾貝爾物理學獎,在此之後楊振寧又和米爾斯合作提出了“楊-米爾斯方程”,為後來的粒子物理學標準模型奠定了基礎,以至於相當長一段時間內粒子物理學界的諾貝爾獎幾乎都和楊振寧的理論有關係。

雖然楊振寧只獲得過一次諾貝爾獎,但他卻有著眾多諾貝爾獎級別的科研成果,以“楊-米爾斯”方程為核心的標準模型理論創造性的把強相互作用力,弱相互作用力以及電磁力統一到了一起,從此只需要一個理論就能解釋和描述三種基本作用力。



愛因斯坦晚年曾致力於大統一理論的研究工作,想要把宇宙中的強力弱力引力和電磁力用一個理論來描述和制約,但該理論的構建難度太大,一直到愛因斯坦去世都沒能完成,而楊振寧的“楊-米爾斯方程”直接統一了四大基本作用力中的三種,可謂前無古人後無來者,成就之偉大不言而喻。

需要指出的是楊振寧一直都是一位愛國科學家,只不過他研究的是理論物理而不是應用物理,年輕的時候回國並不會有什麼大作為,因為當時的國內百廢待興,沒有能力支撐楊振寧的理論物理研究,但晚年的楊振寧在功成名就之後拉動了一大批在國際上享有盛譽的科學家回到中國發展工作,唯一的圖靈獎華人獲得者姚期智就是被楊振寧“帶回來”的。



宇宙探索未解之迷


從牛頓開始到現在,他的對物理學的貢獻至少可以排到前十,之所以覺得偏門,沒人宣傳他,是因為曲高和寡,不說普通人了,就算我們學物理的人中,能理解他理論的都是少數。

愛因斯坦那個時代的人是怎麼評價愛因斯坦的?

希特勒創造了一個帝國,愛因斯坦創造了宇宙,不留一滴血,托勒密宇宙1400年,牛頓宇宙300年,愛因斯坦宇宙剛剛開始,不知道會存在多久…………而楊振寧就是在愛因斯坦之後從新定義宇宙的人。

很多人攻擊他不愛國,卻根本不知道他為中國帶來了什麼,如果中國不要他,世界上有的是國家要他。

他用他的聲望給中國帶來了無數的技術,知識,設備,用他的人脈給中國培養了無數的人才。

攻擊他私德的都是一些眼紅的傢伙。別人你情我願的事情,他們是恨那個人不是自己。


知玩


楊振寧,1922年10月1日生於安徽合肥三河鎮,清華大學高等研究院教授,香港中文大學教授,是中國科學院院士、美國科學院院士、中央研究院院士、俄羅斯科學院院士、教廷宗座科學院院士、巴西科學院院士、委內瑞拉科學院院士、西班牙皇家科學院院士、英國皇家學會會員等。

1949年,與恩利克·費米合作,提出基本粒子第一個複合模型。1956年與李政道合作,提出“弱相互作用中宇稱不守恆理論”,共同獲1957年諾貝爾物理學獎。1997年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”。

2017年2月,已放棄外國國籍成為中國公民的原中國科學院外籍院士楊振寧正式轉為中國科學院院士。2018年4月16日當選西湖大學校董會名譽主席。

他的研究方向及學術成果非常多:如相變理論、玻色子多體問題、楊-Baxter方程、超導體磁通量子化的理論解釋、弱相互作用中宇稱不守恆、時間反演、電荷共軛和宇稱三種分立對稱性等等。大約300篇發表於《物理評論》《物理評論通訊》等刊物上。

當然,現今說起楊振寧肯定不能與另外二個人分開,一個是她的現任妻子翁帆,另一個就是我們熟知的“兩彈元勳”鄧稼先。

翁帆,1976年7月出生在廣東潮州。從汕頭大學畢業後,先是到汕頭一家企業工作, 但翁帆一個多月後就離開那家公司,到深圳一家高爾夫俱樂部工作。她在深圳工作了3年,其間與香港一個普通公司的職員在香港辦理了結婚手續,但這段婚姻只持續了不到兩年就宣告破裂。此後翁帆報考研究生,並考進廣東外語外貿大學翻譯系碩士班。2004年12月24日,世界著名物理學家、諾貝爾獎獲得者楊振寧教授與未婚妻翁帆來到廣東省汕頭市民政局涉外婚姻登記處辦理結婚登記手續。

也就是說2004年的時候,82歲的楊振寧與28歲的翁帆登記結婚了。以楊振寧的年紀和身份,作出如此"駭人聽聞"的決定,直接引發了一場"地震"。這種情況在國外可能大家接受起來還是比較容易的,但在中國這種情況大部分人是無法接受的,在網上還出現了很多調侃他們的段子。

鄧稼先是九三學社社員,中國科學院院士,著名核物理學家,中國核武器研製工作的開拓者和奠基者,為中國核武器、原子武器的研發做出了重要貢獻。

在中國我們經常拿鄧稼先與楊振寧做比較。20世紀中期,鄧稼先與楊振寧就讀於祟德中學,兩人成了最要好的同學和朋友。楊振寧的學業成績在班裡名列前茅,鄧稼先很崇拜他。楊振寧以大哥的身份關照鄧稼先。受楊振寧的影響,鄧稼先在物理、數學等課程中的才智也發揮了出來。楊振寧與鄧稼先幾乎形影不離。抗日戰爭爆發後,兩個先後來到西南聯合大學學習。1945年8月,抗日戰爭勝利不久,楊振寧考入美國芝加哥大學物理系,攻讀博士學位。1946年初秋,22歲的鄧稼先畢業後,被北京大學物理系聘為助教。次年,鄧稼先考取留美研究生。行前,他徵求在美國就讀的楊振寧的意見,問到哪所大學就讀較為合適。楊振寧建議他到普渡大學去。後來,楊振寧還幫助鄧稼先申請到了普渡大學博士研究生的入學許可。1948年10月,鄧稼先與楊振寧的弟弟楊振平結伴,從上海乘船前往美國。鄧稼先順利地進入美國印第安納州的普渡大學研究院,讀物理系。1950年8月,鄧稼先獲得了博士學位。1950年8月29日,鄧稼先與留學美國的100多名學者一起,歷盡艱辛,奔向新中國的懷抱。從此,鄧稼先便和在美國的楊振寧天各一方,長時間失去了聯繫。

從中國人民的感情上來講鄧稼先對我們的影響大一些,但楊振寧對中國也是有很大貢獻的。

1、為中國獻計獻策

1971年,楊振寧在美國好幾個城市舉行演講,許多美國人,因為受他的影響,開始對中國持友好態度,並願意同中國親近;一些美籍華人學者,紛紛回國探訪,為祖國的科技教育事業獻計獻策。

2、保釣運動的精神導師

1971年上半年,楊振寧參加保釣運動。作為海外華裔科學家訪問新中國的第一人,他1971年甫一回美,即應“保釣”學生的邀請,穿梭在全美各高校演講,以所見中國不屈不撓之精神示於學生,感染了一批熱血青年立下報國之念,被稱為保釣運動的精神導師。

3、推動中美高校交流

1974年,楊振寧利用回上海探親的機會,開始了與復旦大學谷超豪等十幾位教師長達數年富有成果的合作,推動美國紐約州立大學石溪分校同復旦簽訂交流協議。

4、建議加強科普工作

1975年,楊振寧向周恩來建議加強科普工作,並建議引進《科學美國人》中文版版權。在鄧小平等領導的關心下,這本刊物進入中國,成為改革開放後我國第一本版權合作的期刊,即《環球科學》前身。《科學美國人》是世界上歷史最悠久、連續出版時間最長的雜誌,影響了數代精英人群。

5、為支持中國設立了CEEC獎金

1981年,楊振寧在美國石溪分校設立了CEEC獎金,從美國和香港募集資金,專門支持中國各大學、各研究所人員到石溪做訪問學者,到90年代初,共有80餘名中國學者得到此獎金支持成功赴美,其中絕大部分按時回國到原單位服務。

在他人生的漫長歲月裡,他沒有做過對不起袓國的事,相反他對袓國的發展是做出了供獻的,對中華民族是有感情的,是值的我們肅然起敬的。


今晚沒時間


楊振寧在網上的熱度可以說是居高不下的,人們可能知道的是他獲得過一次諾貝爾獎,但是實際上楊振寧在科學上達到的成就遠遠不是一個諾貝爾獎可以概括的。

如下圖所示,是楊振寧在四個領域做出來的成就,幾乎每一項成就都有獲得諾貝爾獎的潛力。

特別是規範場論的相關內容,是所謂的“標準模型”的基礎和核心【如下圖所示,就是標準模型下的各種粒子】,幾乎主導了20世紀50年代之後的物理學發展。所以楊振寧在物理學基礎上的貢獻之大,也是可見一斑了。

當然了,上面的內容還是不太好懂,那我就說一個更加簡單通俗的方法來表述楊振寧的卓越貢獻,如下圖所示,就是物理學課本的目錄,其中的Yang是漢語拼音,就是楊振寧的楊。

換句話說,楊振寧活著的時候就可以用自己的名字在物理書中佔了兩個章節,難道這樣的證據還不能夠說明楊振寧做出成就的偉大嗎?

所以說,在科學成就上說,楊振寧確實是非常厲害的,多了不敢說,當代活著的物理學家裡面,他絕對是前三——甚至於有人說他就是當之無愧的第一。



航小北的日常科普


楊振寧是著名的物理學家,諾貝爾物理學獎獲得者。楊振寧在統計物理、凝聚態物理、量子場論以及數學物理等領域做出了多項卓越的重大貢獻。

楊振寧早年在西南聯大讀書,1945年赴美深造,進入芝加哥大學攻讀博士學位。上世紀五十年代,楊振寧和李政道共同提出:弱相互作用中宇稱不守恆的觀念。這一原理改變了人類對對稱性的認知。該理論被吳健雄用巧妙的實驗證明,楊振寧李政道共同獲得了1957年諾貝爾物理學獎,他們是最早獲得諾貝爾獎的中國人。

1954年楊振寧和米爾斯共同提出的楊米爾斯方程,這是粒子物理學標準模型的基礎理論。物理學界普遍認為,該方程的意義可以與牛頓、麥克斯維以及愛因斯坦的工作相提並論,今後必將對未來物理學的發展起著重要的影響。

楊振寧從1966年起,人紐約州立大學石溪分校的愛因斯坦講座教授,1994年楊振獲得美國鮑威爾科學成就獎。近年來,回國創立清華大學高等研究院。

由於楊振寧的工作主要在理論物理方面,不像霍金那些的天文學家更容易被大眾所熟知,但楊振寧對物理學的貢獻不僅僅是一個諾貝爾獎能夠承擔的,他是目前當之無愧的在世物理學家第1人。


量子實驗室


這個問題該從何說起呢?

當科學證明,大尺度的宇宙是由微小的粒子構成時,宇宙物理學開始變的混亂起來,因為觀察數據表明,宇宙中夸克比反夸克多。

為了解釋這一現象,天文物理學界達成共識,即允許相反的過程,也即夸克變成電子,電子和反電子變成反夸克和夸克。

所以直到1956年人們都相信,物理定律分別服從三個叫做C、P和T的服從,

C(電荷)對稱;即對於粒子和反粒子定律是相同的。

P(宇稱)即任何情景和它的鏡像定律不變,(向右自旋的粒子的鏡像變成了向左自旋的粒子,他們的物理定律不變。)

T(時間)對稱不變,即如果顛倒粒子和反粒子的運動方向,物理定律不變。

因為物理學定律只有尊照三個服從,才能滿足電子和反電子變成反夸克和夸克的條件。

1956年,楊振寧和李政道提出弱作用實際上不服從P對稱。同年,吳健雄通過實驗證實了楊振寧李政道的理論。

第二年,楊振寧李政道因此獲得諾貝爾物理獎。


分享到:


相關文章: