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更新时间:2019-08-13 17:59:13 来源:网络整理 点击数:112

 

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其实很多人并不了解杨振宁,更不要说杨振宁都有哪些科学成就了。对于大多数人而言,连相对论和量子力学都特别高。而杨振宁的主要贡献其实比相对论和量子力学理论看起的还要高,所以更没有人会了解了。那杨振宁都有什么贡献呢?

规范场理论

在上个世纪,科学家用了各种办法去寻找粒子,这主要是因为从古到今,科学家都相信可能存在最小的不可切分的基本粒子的存在。卢瑟福就玩过各种轰击的把戏。

  

后来科学家把装备升级了,搞出了高能粒子加速器,让粒子进行对撞,以此来找基本粒子。

  

在这些科学家的努力之下,找到了100多种基本粒子。当时科学家已经知道,在宇宙中存在四种基本作用力。

  

于是,通过结合狭义相对论和量子力学构建了量子场论,并试图通过粒子来解释四种作用力,不过后来引力没办法解决。但强相互作用力,弱相互作用力,电磁力就得到了解决。当时,已经知道传递电磁力的粒子(也叫做规范玻色子)是光子。但强相互作用和弱相互作用一直没找到解决方案。

杨振宁受到数学家外尔的启发,和米尔斯合作,开始从麦克斯韦方程入手,试图将麦克斯韦方程进行进一步的推广。

  

于是,他们得到了著名的杨米尔斯理论。这个理论也是杨振宁学术生涯当中最重大的成就。那这个理论到底有啥用呢?

  

 

其实这个理论刚被提出来的时候,没有人注意重视。后来随着科学对于原子核,尤其是对质子的探究,他们发现质子内部有夸克。

  

 

但是,他们根本无法找到任何自由的夸克。好像夸克什么东西仅仅地连到了一起,其实这也是一种粒子(规范玻色子)叫做胶子。也就是下图中,连接夸克的粒子,但胶子的作用机制到底是什么呢?

 

后来,科学家想到了杨米尔斯理论,并且科学家发现,杨米尔斯理论就可以很好地解决胶子的胶子。而这其实就强相互作用力。说白了就是,杨米尔斯理论可以解决强相互作用的问题。

可还有弱相互作用力,那该咋办呢?其实还是和杨振宁有关的。

杨振宁和李政道在1956年提出了宇称不守恒,后来由吴健雄等实验科学家做了相关的实验,验证了宇称不守衡。

  

于是,1957年,杨振宁和李政道获得了诺贝尔奖。

  

对称性一直以来都是科学家的信仰,他们从来没有想过对称性会被打破。而杨振宁和李政道的发现,让科学家的思路一下子就打开了。受到宇称不守恒的启发,几位科学家很快就提出了弱相互作用的相关理论。其中温伯格和格拉肖就是基于此,在1961年在杨米尔斯理论之上建立电弱统一理论。

看明白了么?近代物理学,尤其粒子物理标准模型的建立,实际上杨振宁的贡献是不容忽视的,甚至应该说是极其关键的,整个理论的框架都是基于他和米尔斯提出的杨米尔斯理论。

 

其他学术成就

除了规范场理论之外,杨振宁其实还在其他领域有极其杰出的科学成就,如果罗列一下,差不多有10多个大的科学成就。

  

拿到诺奖的成就根本算不上是他最大的成就。就拿杨米尔斯理论来说,光是用杨米尔斯理论来解释强相互作用机制的科学家们,就被分成两批颁了诺贝尔奖,一共5人获奖。所以,如果诺贝尔奖没有各种潜规则的话,那杨振宁再拿诺奖其实是毫无压力的。

正是因为科学成就十分巨大,所以,杨振宁也被认为是爱因斯坦之后最伟大的理论物理学家之一。如果我们把整个科学史上的科学家排排坐,那第一梯队当中会有牛顿,麦克斯韦,爱因斯坦,他们都是仅凭一人之力完成了重大理论。而在第二梯队当中,杨振宁的成就足以让他跻身最前面的几个顺位。

 

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