物理學家楊振寧到底有多厲害?
回答比較長,希望耐心看完。
由於我是科學作者,所以我僅從科學方面進行分析。
想要判斷一個科學家的貢獻到底是什麼水平,其實是可以設立一個坐標的。在理論物理學領域,第一梯隊其實就三個人:牛頓,麥克斯韋,愛因斯坦。
這三個人憑藉一人之力就構建了一個統一理論。牛頓統一了「天上」和「地下」的物理學,提出了牛頓三大定律和萬有引力定律。
麥克斯韋統一了「電」和「磁」,提出了麥克斯韋方程,預言了電磁波的存在,以及光是一種電磁波。
愛因斯坦統一了「時間」和「空間」,「物質」和「能量」,提出了相對論等開創性理論。
而在第二梯隊當中,這些人其實都是非常接近於第一梯隊的,但是他們並沒有憑藉自己的一人之力建立統一理論。比如:量子力學的那些奠基人,波爾,海森堡,薛定諤等等。
那楊振寧屬於哪個梯隊呢?他其實隸屬於第二梯隊,而且在第二梯隊的順位應該是非常靠前的。至於為什麼呢?
我們盤點一下楊振寧的科學成就。
很多人會有這樣的疑問就在於,大多數人對於理論物理學的了解僅僅局限在對於相對論和量子力學的些許了解。
但其實量子力學的黃金年代過後,人類的理論物理學在上世紀50~70年代又迎來一波大的躍進,一直持續至今,科學家們統一了四大作用力當中的強相互作用,弱相互作用,電磁力,並且建立了粒子物理標準模型。
牛頓、愛因斯坦都曾想過要提出大一統理論,但他們都失敗了,而粒子物理學標準模型是目前最近大一統理論的物理學理論。
楊振寧最重要的成就就集中在粒子物理學標準模型上,他在這當中的作用,非常類似於波爾,海森堡,狄拉克他們對於量子力學的作用。所以,說他是第二梯隊靠前的是沒有什麼問題的,而且是如今還在世的最頂級的物理學家。
那他到底有哪些具體的成就呢?我們可以來簡單的講一下。
楊振寧在統計物理學,凝聚態物理等領域擁有10多個科學成果。
其中最重要的科學成就就是楊米爾斯理論,這是楊振寧早期的科學成就。
一開始他其實並不知道這個理論之後會有如此大的影響力,那這個理論到底有什麼用呢?
還記得之前,我說到粒子物理學標準模型統一了強相互作用,弱相互作用,電磁力嗎?
楊米爾斯理論在詮釋強相互作用時起到了至關重要的作用,解決了強力的特殊問題。
我們都知道引力是離越遠,力越小。但是強勢強力正好反過來,是距離越近,力越小,距離越遠,力越大。
這當時科學家們都很納悶,根本搞不清楚,而楊米爾斯理論非常完美地解決了這個問題。
這個重要性就有點類似於不確定性原理對於量子力學的重要性。想要知道楊米爾斯理論的重要性,我們還可以從一個側面來看,那就是諾獎。
研究楊米爾斯理論的科學家當中,有5位獲獎,分別是1999年的霍福特和韋爾特曼,2004年的波利澤、格婁斯和維爾切克。而在數學界有一個著名的「新千禧大獎難題」,一共七個,其中一個就是「楊米爾斯規範場存在性和質量缺口假設」。
這麼說吧,如果能搞得定這個問題,數學界的「諾貝爾獎」菲爾茲獎是一定會拿到的(除非,這個人超過40歲了。)
除了楊米爾斯理論,楊巴斯特方程的重要性也是和楊米爾斯理論有一拼的。不過由於篇幅,這裡就不贅述。很多人提到楊振寧,大多提到的是「宇稱不守恆」,他因為這個理論拿到了1957年的諾貝爾物理學獎。
當然,江湖傳言楊振寧抄了李政道,或者楊振寧如何卑鄙,我覺得這些造謠的人可能不太了解物理學,其實宇稱不守恆並非是楊振寧最重要的成就,如果非要排個序,可能能擠到第三順位就算不錯了。
而李政道呢?講真,除了宇稱不守恆,你很難找到的一個更大甚至相近的成就。
所以,在剛才理論物理學家的梯隊當中,李政道不可能能夠排到第二梯隊,因為貢獻十分有限。
對於「宇稱不守恆」最大的爭議,我說的是對於兩位當事人,就在於誰最先想到了「宇稱不守恆」,楊振寧和李政道的說法不一,但是李政道可從來沒有說過楊振寧抄了自己的論文,一直以來,他們即使撕破了臉,但對外的口徑依舊是一起做出來的。
關於「宇稱不守恆」的八卦,我們不多扯,我們就說它的重要性。還是粒子物理學模型,它的重要性在於啟示的意義。
為什麼這麼說呢?因為對稱性和守恆律對於物理學家來說就像金科玉律,這也使得科學家在解釋弱相互作用時碰到巨大的困難,一直舉步維艱。
而楊振寧和李政道提出的「宇稱不守恆」,還有有「東方居里夫人」之稱的吳健雄等科學家,做了相對應的實驗證明了的功勞,徹底讓理論物理學家放飛了自我,沒過多久就實現了弱電統一理論。
也就是說,粒子物理標準模型一共解釋了三種作用力,而楊振寧在其中兩個當中起到了至關重要的作用。所以,楊振寧也被認為是愛因斯坦之後最偉大的物理學家之一。
楊振寧對中國的貢獻
一直以來,楊振寧對於中國科學發展的貢獻都被很多人所忽視。還是那句話,我是一位科學領域創作者,我就科學領域的事情進行探討。楊振寧對於中國科學事業有什麼貢獻呢?
如果非要用一句話概括,應該這麼說:
他以一人之影響力,改變了中國近40年來的科學發展。
1971年,楊振寧就開始為中國的科學事業做貢獻。話說1971年的一天,楊振寧在報紙上美國護照不能去的幾個國家中的中國被去掉。
於是,他第一時間回了中國。當時的中國高層和楊振寧進行非常長時間的交談。楊振寧給毛主席,周總理等國家領導人介紹了美國的情況。
而他回到美國後,在多個場合下講述了新中國的氣象。
在70年代,楊振寧其實多次回國,而且常常被要求要列一個「親友會名單」,楊振寧列了很多人,這些人大多都是當時正在勞改的科學家。
這些人只要和楊振寧會見後,就不會再被要求勞改,有些甚至可以繼續科研工作。
其中,鄧稼先夫婦就是因為會見的名單中才會放回了北京。這裡多補充一下,鄧稼先之所以後來名聲遠遠超過同一時期的兩彈一星,其實很大程度上是因為楊振寧寫過一篇當時刷屏級的文章,當中就是讚頌鄧稼先的無私奉獻。
(所以,有時候我十分無法理解,那些把他們拿來作比較的人,他們原本是同窗,也是幾十年的故友,而且也都是中國最偉大的科學家,何必比較?)
下圖就是70年代,楊振寧回國會見鄧稼先時留下的照片。
可以說,楊振寧挽救了許多科學家的生命。這些科學家也是如今我們所讚頌的那批最傑出的中國科學家。
其次,從70年代起,楊振寧就一直在為中國科學事業獻計獻策。
每年都會回國內,在各大高校演講,我們熟知的「要不要建造高能粒子加速器」的事情,其實就是發生在70年的事情,當時楊振寧不主張建造,是因為他認為需要投入的資金是無底洞,而且中國當時的經濟投入在這上面其實十分不划算。
當時的中央領導十分重視楊振寧的建議,所以即使當時的中國高能物理學的科學家都支持,這個項目也一直延後,直到成本中國可以承擔,才在80年代左右修建起來。
還有,翻譯出版《科學美國人》雜誌,也是楊振寧提給中央的建議。這份科普雜誌一直出版至今。
這些貢獻長期被人所忽視。除了這些,楊振寧在74歲時,賣了自己在美國的房子,大概100多萬美金,捐給了基金會,並且講清華大學每年給自己的薪水全都捐給了這個基金會。
這個基金會在楊振寧的主持下,建立了清華高等研究院,楊振寧親自在全世界招募頂級的科學家加入。除了高等研究院,還建立了許多世界頂級的科學實驗室。82歲高齡時,楊振寧開始為清華大學的本科生講授基礎物理學。
對於楊振寧的評價
平心而論,我覺得我沒有任何資格評價楊振寧。我認為無論是錢學森,鄧稼先,楊振寧,或者是李政道,丁肇中,吳健雄。他們都是中國人的驕傲,都是最偉大的科學家。


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