愛因斯坦的相對論總被人提及,為什麼楊振寧的楊-米爾斯理論卻很少會吸引人的眼球呢?

清明的星空


愛因斯坦的相對論總被人提及,為什麼楊振寧的楊-米爾斯理論卻很少會吸引人的眼球呢?

看起來大家對愛因斯坦的相對論似乎很熟悉,因為理解一些延伸出來的比如質能方程或者質增效應或者空間膨脹以及引力等表面上的東西並不深奧,稍稍有些許數學知識大部分還是能理解的!

正因為如此,各種一知半解的民間科學家挑戰愛因斯坦的相對論,或者普朗克的量子力學,抱歉普朗克也躺槍了,但確實有.....但從來沒聽說過有人要挑戰楊振寧,或者我孤陋寡聞,哪位如果有聽說過的不妨出來818,願聞其詳!因為楊振寧和米爾斯合作的楊米爾斯理論門檻太高了,如果那麼多民間科學家到了這個層次就不是挑戰楊振寧了,將是膜拜.....正所謂鑽的夠深才會覺得自己瞭解得太少,而知識正是這樣!因此科學界沒有人去挑戰愛因斯坦!

從楊-米爾斯理論開始即要求相當的數學與物理以及廣義相對論等,幾乎無法用通俗的語言來描述,比如相對論中的各種簡化公式在楊-米爾斯理論中基本不存在,這個如果對大眾科普的話,估計還沒開講就跑掉一大半了,所以說起這個楊-米爾斯理論,甚至在普通大眾中瞭解的都不多!

也許最簡單與最容易描述的也就是這個電弱統一了......

但大眾對這些不會有興趣,而對於描述宇宙,天體,黑洞......等等卻是科普的熱點與重點,畢竟科普和科研是兩回事,而興趣與研究同樣是兩回事,所以選擇容易理解,也是更感興趣的話題就是非常自然的事情了!


星辰大海路上的種花家


其實這個問題和另一個問題是一回事:你知道世界第一高山是珠穆朗瑪峰,那第二高呢?第三高呢?

事實就是這麼殘酷:不是第一,知名度就會遠遜於第一。

有的朋友會說:我知道世界第二高山是喬戈裡峰,我還知道世界第三高山是干城章嘉峰,還有第四……

那你確實很厲害,但你一定學過,或是對地理很有興趣。

科學也是這樣。即便是文科生,沒有專門學過物理,一定知道愛因斯坦的名字,知道量子力學這個說法,知道牛頓。

但如果不去專門學習,很難知道除了這些No.1之外,還有很多也很偉大的科學家。

這可能就是所謂的「學科壁壘」:你必須稍微花一些力氣才能知道的東西。

你認真學了高中物理,那你除了知道牛頓、愛因斯坦之外,還可能會知道波爾、麥克斯韋、薛定諤。

你認真學了本科階段的物理,你大概就能「聽說」大部分物理學家的名字了。

而只有你真的鑽到了某個學科,比如粒子物理、量子場論,你才能認識到楊振寧的貢獻,才能知道楊-米爾斯理論到底是什麼。這背後還需要掌握大量的背景知識。

愛因斯坦的工作,在很多標準下,都可以說比楊老的工作要重要,但也沒有天上地下的差別,至少楊振寧老先生的貢獻,比一眾只知道揪著私生活噴的噴子要不知高到哪裡去了。


章彥博


題主在問題中還提到了相對論、量子糾纏、薛定諤的貓,和這些相比,楊米爾斯理論的確在公眾中很少被人提及。很少被公眾瞭解,不是因為楊米爾斯理論不偉大,在我看來是因為很難做出面向大眾的關於楊米爾斯理論的科普。

知道相對論的人很多,但能夠理解運動的尺變短、運動的鐘變慢的人就要少很多,能寫出鐘慢尺縮公式的人會變得更少。相對論的出現極大改寫了人們對時間、空間的認識,其產生的強烈震撼至今仍迴盪在公眾心中。速度增大時間居然變慢,長度居然會收縮,這種奇特的現象與日常生活形成的經驗總結不相容。依託相對論,湧現出很多科幻小說,也有很多關於相對論的科普作品面向大眾。所以相對論能夠在公眾中收穫人氣。


量子世界也是非常的奇特,量子糾纏的奇特被一些自媒體廣泛提及,不確定性原理、測量導致塌縮等等也與人們的日常思維不匹配。量子世界的奇妙也為科幻作品、科普作品提供了優秀的素材,薛定諤的貓甚至被用到了愛情中。儘管量子力學是高冷的,量子力學中的貓、一些奇特的現象還是很接地氣很吸引人的。

霍金的《時間簡史》風靡全球,其中一個原因就是裡面出現的公式極少,只有一個質能方程。霍金曾說過,每增加一個公式就會導致銷量減少一半。越是高深就越容易曲高和寡。

楊米爾斯方程是非線性偏微分方程,從形式上看就要比相對論的一些公式複雜難懂。極少有科普文章能夠面向公眾科普清楚楊米爾斯方程,理論的高深使得在公眾中很少有市場。

科學成就的高低不是看在公眾中有多高的知名度,主要還是看科學共同體的評價。楊振寧1994年獲美國的鮑爾獎時,授獎詞中將他的楊米爾斯場排在了牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦的工作之列。從中可以感受到楊米爾斯理論的偉大。


刁博


對於大多數人來說,相對論比楊-米爾斯理論更有趣,相對論更容易吸引大眾的眼球。這背後的原因無外乎與創立理論的人以及理論本身有關。

首先,愛因斯坦本人要比楊振寧出名很多。愛因斯坦已經成為了智慧的化身,只要說到最聰明的人,大部分人首先會想起的就是愛因斯坦。愛因斯坦的名字經常出現在義務教育的教材中,所以大家都知道愛因斯坦。在物理學上的成就,愛因斯坦和牛頓穩坐歷史前二,人們只會記住那些排名最前的人。而楊振寧的成就稍遜於愛因斯坦,並且他也基本沒有出現在通識教材中,不瞭解物理的人根本就不知道他是誰。

其次,相對論涉及到時間、空間、引力、光速等大眾非常熟悉的概念,即便不是學物理專業的人也能說上兩句。有關相對論的概念通常具有趣味性,而且還經常被寫入科幻小說中,所以大家對相對論更熟悉一些。而楊-米爾斯理論對於不是學這方面的人來說完全就是天書,很難與我們的常識相聯繫起來。

雖然大家對相對論更熟悉一些,但這並不意味著相對論“很簡單”,大多數人對相對論的瞭解也僅限於皮毛。尤其是廣義相對論的引力場方程,它涉及到微分幾何和張量分析,這對於大多數人來說也是猶如天書。

另一方面,雖然楊-米爾斯理論的知名度沒有相對論高,但它在現代物理學中有著十分重要的地位。以楊-米爾斯理論為基礎,物理學家首次成功地把四大基本自然力中的兩個——弱核力與電磁力——統一在一起。在弱電統一的基礎之上,強核力又得到了統一,由此構建了現代物理學中最為重要的理論——粒子物理標準模型,目前各種高能粒子加速器得到的結果都符合該理論的預言。

因此,楊振寧的物理學成就其實非常高。要知道,當年《自然》(Nature)雜誌把楊振寧評為人類有史以來最偉大的20位物理學家之一。楊振寧稱得上在世最偉大的物理學家,並且可以不用加“之一”。


火星一號


愛因斯坦屬於奠基人級別的人物,是和牛頓平級的人物,開創了一個新的時代,當然這還不是最重要的,最重要的是愛因斯坦身上有很多流行元素,比如說穿越時空之類的,屢次在電影電視裡面出現。

在諸多的遊戲,比如說紅色警戒裡面,愛因斯坦也是劇情裡面重要的人物,發明了扭轉時空的機器。


而當物理學發展到楊振寧時代,物理學已經和大眾之間產生了巨大的隔閡---------你根本無法用普通人聽的懂的語言去描述楊振寧到底在說什麼,楊-米爾斯理論到底講什麼,即便是你很努力的用平民化的語言去描述,也是描述不出來的。


這是關於描述“楊-米爾斯理論”的文字:

楊-米爾斯(Yang-Mills)理論,是現代規範場理論的基礎,20世紀下半葉重要的物理突破,旨在使用非阿貝爾李群描述基本粒子的行為,非阿貝爾規範場是為了描述原子核裡的核子們(當時認為就是質子和中子)為什麼會被緊緊拉在一起,而不會被正電之間強烈的排斥力而炸開(質子們帶正電,是互相排斥的),而設想的一種作用力場。
電磁力是由電磁場傳播的。電荷及其運動所形成的電流產生了電磁場,場傳出去後可以作用在遠處電荷和電流上。於是,楊振寧和Mills也設想了一種類似電磁場的別的場來傳遞核力,那就是非阿貝爾規範場。


那麼問題來了,上面到底寫的是啥?

所以“很少會吸引人的眼球”?

因為看都看不懂,即便是明明白白告訴你了, 你也是一臉懵逼。


李建秋的世界


答:原因是多方面的,一個主要原因是:學習楊-米爾斯理論需要較高的起點,使得該理論不適合在大眾之中科普。


一、數學基礎不同

相對論和量子力學的基礎知識,對於學習過微積分的人,都能有一定的瞭解和掌握,當需要深入學習時,才涉及更深的數學技巧和知識。

但是楊-米爾斯理論一開始,就需要較高的數學基礎和物理理論基礎,包括群論、非歐幾何、線性代數、高等微積分、色動量子力學和廣義相對論等等,很難用通俗的語言講清楚,所以不適合在大眾之中科普。

就拿該理論的核心“楊-米爾斯方程”來說,對絕大部分人來說都是天書!

現代科學已經分化得很細,大部分前沿理論,都涉及艱澀難懂的數學知識;而與現代科學相關的書籍可分為兩種,一種是看了一頁就讓人頭疼的,另外一種是看了一行就讓人頭疼的,楊-米爾斯理論就屬於第一種。


二、理論本身的興趣點不同

相對論和量子力學的許多推論,都與我們常識違背,比如時間收縮效應、黑洞理論、薛定諤的貓(疊加態)、量子糾纏、量子隧穿效應等等。


這些現象能極大引起大眾的興趣,使得大眾願意來了解這些有趣的知識,所以很多科普工作者,也願意花時間在相對論和量子力學的科普上。

但是楊-米爾斯理論更注重數學上的解釋,難有什麼觀點能吸引大眾的關注,所以楊-米爾斯理論雖然在物理學界很有名,但是在大眾當中,知名度遠遠不及相對論和量子力學。


三、金牌效應

楊-米爾斯理論在理論物理中非常重要(統一了電磁力和弱力),但也比不上廣義相對論、狹義相對論和量子力學(注:楊-米爾斯理論和量子力學有一定聯繫);就如我們知道2004年雅典奧運會110米欄冠軍是劉翔,但是卻不知道亞軍和季軍是誰一樣。

大眾的焦點,總是聚集在“第一”身上,這叫做金牌效應。


好啦!我的答案就到這裡,喜歡我們答案的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


不用過度神化愛因斯坦,也不要低估楊振寧。愛因斯坦是個天才,特別是廣義相對論,堪稱神來之筆。但他的理論其實跟楊振寧的成就在同個級別,都是在數學發展對理論物理有足夠支撐的前提下承擔歷史使命做出來的,沒有愛因斯坦會有恨因斯坦。狹義相對論提出前,光速不變原理已經深入人心,基於這點只需要做個簡單的數學變換就能推導出來,他就是承擔歷史使命的人。廣義相對論能在20世紀初就出來得益於愛因斯坦天馬行空的天才想象力,但它的基礎其實是黎曼幾何。

而楊振寧的成就,是把愛因斯坦忙活了幾十年徒勞無功的終極理論統一場論極大向前推了一大步。從這點上講,楊振寧並不比愛因斯坦差!


李囸麟


圖片文字是對楊振寧理論的名詞解釋,對於非科班出身的一般人來說,是不是每個字都認識,可是全部合起來就是不知道是個什麼東西。一種強烈的不明覺厲感。

再看看這一段相對論的名詞解釋,我想只要是高中畢業的人,或者達到一定識字量的人都認識並看的懂,這個說的是時間和空間的東西。並讓人產生一種好奇心理,什麼是彎曲時空,難道空間還可以彎曲?更何況好多的科幻影視都有時空元素。

這樣就不難理解為什麼愛因斯坦相對論的名氣大,而什麼楊振寧楊-米爾斯理論是個什麼東西?



Dasanway


我同學上海交通大學空氣動力學院研究生,也算是和物理有關係,高考145分(滿分),他只能給我普及下宇稱不守恆的基本意思(文科生的我聽了一臉懵),至於規範場論,他說他水平不夠,不懂! 所以我想普通人物理都沒怎麼學的是完全不懂的,光聽名字就已經沒有聽下去的勇氣了吧!大部分人也只能黑黑楊老年輕時不肯回國,娶年輕姑娘這兩點了!


用戶8298123846417


因為楊振寧是發現了不對稱現象。而愛因斯坦並不是發現光速不變的第一人。他通過光速不變,給出了一個解釋現象的理論公式。這個公式能夠完美解決空間與時間的關係。而楊振寧研究的弱力,對於現在的人們來說還沒有研究的深刻,只是發現了現象,卻不能如牛頓,愛因斯坦那樣給出如此完美的公式。我是這麼覺得的!


分享到:


相關文章: