爱因斯坦的相对论总被人提及,为什么杨振宁的杨-米尔斯理论却很少会吸引人的眼球呢?

清明的星空


爱因斯坦的相对论总被人提及,为什么杨振宁的杨-米尔斯理论却很少会吸引人的眼球呢?

看起来大家对爱因斯坦的相对论似乎很熟悉,因为理解一些延伸出来的比如质能方程或者质增效应或者空间膨胀以及引力等表面上的东西并不深奥,稍稍有些许数学知识大部分还是能理解的!

正因为如此,各种一知半解的民间科学家挑战爱因斯坦的相对论,或者普朗克的量子力学,抱歉普朗克也躺枪了,但确实有.....但从来没听说过有人要挑战杨振宁,或者我孤陋寡闻,哪位如果有听说过的不妨出来818,愿闻其详!因为杨振宁和米尔斯合作的杨米尔斯理论门槛太高了,如果那么多民间科学家到了这个层次就不是挑战杨振宁了,将是膜拜.....正所谓钻的够深才会觉得自己了解得太少,而知识正是这样!因此科学界没有人去挑战爱因斯坦!

从杨-米尔斯理论开始即要求相当的数学与物理以及广义相对论等,几乎无法用通俗的语言来描述,比如相对论中的各种简化公式在杨-米尔斯理论中基本不存在,这个如果对大众科普的话,估计还没开讲就跑掉一大半了,所以说起这个杨-米尔斯理论,甚至在普通大众中了解的都不多!

也许最简单与最容易描述的也就是这个电弱统一了......

但大众对这些不会有兴趣,而对于描述宇宙,天体,黑洞......等等却是科普的热点与重点,毕竟科普和科研是两回事,而兴趣与研究同样是两回事,所以选择容易理解,也是更感兴趣的话题就是非常自然的事情了!


星辰大海路上的种花家


其实这个问题和另一个问题是一回事:你知道世界第一高山是珠穆朗玛峰,那第二高呢?第三高呢?

事实就是这么残酷:不是第一,知名度就会远逊于第一。

有的朋友会说:我知道世界第二高山是乔戈里峰,我还知道世界第三高山是干城章嘉峰,还有第四……

那你确实很厉害,但你一定学过,或是对地理很有兴趣。

科学也是这样。即便是文科生,没有专门学过物理,一定知道爱因斯坦的名字,知道量子力学这个说法,知道牛顿。

但如果不去专门学习,很难知道除了这些No.1之外,还有很多也很伟大的科学家。

这可能就是所谓的「学科壁垒」:你必须稍微花一些力气才能知道的东西。

你认真学了高中物理,那你除了知道牛顿、爱因斯坦之外,还可能会知道波尔、麦克斯韦、薛定谔。

你认真学了本科阶段的物理,你大概就能「听说」大部分物理学家的名字了。

而只有你真的钻到了某个学科,比如粒子物理、量子场论,你才能认识到杨振宁的贡献,才能知道杨-米尔斯理论到底是什么。这背后还需要掌握大量的背景知识。

爱因斯坦的工作,在很多标准下,都可以说比杨老的工作要重要,但也没有天上地下的差别,至少杨振宁老先生的贡献,比一众只知道揪着私生活喷的喷子要不知高到哪里去了。


章彦博


题主在问题中还提到了相对论、量子纠缠、薛定谔的猫,和这些相比,杨米尔斯理论的确在公众中很少被人提及。很少被公众了解,不是因为杨米尔斯理论不伟大,在我看来是因为很难做出面向大众的关于杨米尔斯理论的科普。

知道相对论的人很多,但能够理解运动的尺变短、运动的钟变慢的人就要少很多,能写出钟慢尺缩公式的人会变得更少。相对论的出现极大改写了人们对时间、空间的认识,其产生的强烈震撼至今仍回荡在公众心中。速度增大时间居然变慢,长度居然会收缩,这种奇特的现象与日常生活形成的经验总结不相容。依托相对论,涌现出很多科幻小说,也有很多关于相对论的科普作品面向大众。所以相对论能够在公众中收获人气。


量子世界也是非常的奇特,量子纠缠的奇特被一些自媒体广泛提及,不确定性原理、测量导致塌缩等等也与人们的日常思维不匹配。量子世界的奇妙也为科幻作品、科普作品提供了优秀的素材,薛定谔的猫甚至被用到了爱情中。尽管量子力学是高冷的,量子力学中的猫、一些奇特的现象还是很接地气很吸引人的。

霍金的《时间简史》风靡全球,其中一个原因就是里面出现的公式极少,只有一个质能方程。霍金曾说过,每增加一个公式就会导致销量减少一半。越是高深就越容易曲高和寡。

杨米尔斯方程是非线性偏微分方程,从形式上看就要比相对论的一些公式复杂难懂。极少有科普文章能够面向公众科普清楚杨米尔斯方程,理论的高深使得在公众中很少有市场。

科学成就的高低不是看在公众中有多高的知名度,主要还是看科学共同体的评价。杨振宁1994年获美国的鲍尔奖时,授奖词中将他的杨米尔斯场排在了牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦的工作之列。从中可以感受到杨米尔斯理论的伟大。


刁博


对于大多数人来说,相对论比杨-米尔斯理论更有趣,相对论更容易吸引大众的眼球。这背后的原因无外乎与创立理论的人以及理论本身有关。

首先,爱因斯坦本人要比杨振宁出名很多。爱因斯坦已经成为了智慧的化身,只要说到最聪明的人,大部分人首先会想起的就是爱因斯坦。爱因斯坦的名字经常出现在义务教育的教材中,所以大家都知道爱因斯坦。在物理学上的成就,爱因斯坦和牛顿稳坐历史前二,人们只会记住那些排名最前的人。而杨振宁的成就稍逊于爱因斯坦,并且他也基本没有出现在通识教材中,不了解物理的人根本就不知道他是谁。

其次,相对论涉及到时间、空间、引力、光速等大众非常熟悉的概念,即便不是学物理专业的人也能说上两句。有关相对论的概念通常具有趣味性,而且还经常被写入科幻小说中,所以大家对相对论更熟悉一些。而杨-米尔斯理论对于不是学这方面的人来说完全就是天书,很难与我们的常识相联系起来。

虽然大家对相对论更熟悉一些,但这并不意味着相对论“很简单”,大多数人对相对论的了解也仅限于皮毛。尤其是广义相对论的引力场方程,它涉及到微分几何和张量分析,这对于大多数人来说也是犹如天书。

另一方面,虽然杨-米尔斯理论的知名度没有相对论高,但它在现代物理学中有着十分重要的地位。以杨-米尔斯理论为基础,物理学家首次成功地把四大基本自然力中的两个——弱核力与电磁力——统一在一起。在弱电统一的基础之上,强核力又得到了统一,由此构建了现代物理学中最为重要的理论——粒子物理标准模型,目前各种高能粒子加速器得到的结果都符合该理论的预言。

因此,杨振宁的物理学成就其实非常高。要知道,当年《自然》(Nature)杂志把杨振宁评为人类有史以来最伟大的20位物理学家之一。杨振宁称得上在世最伟大的物理学家,并且可以不用加“之一”。


火星一号


爱因斯坦属于奠基人级别的人物,是和牛顿平级的人物,开创了一个新的时代,当然这还不是最重要的,最重要的是爱因斯坦身上有很多流行元素,比如说穿越时空之类的,屡次在电影电视里面出现。

在诸多的游戏,比如说红色警戒里面,爱因斯坦也是剧情里面重要的人物,发明了扭转时空的机器。


而当物理学发展到杨振宁时代,物理学已经和大众之间产生了巨大的隔阂---------你根本无法用普通人听的懂的语言去描述杨振宁到底在说什么,杨-米尔斯理论到底讲什么,即便是你很努力的用平民化的语言去描述,也是描述不出来的。


这是关于描述“杨-米尔斯理论”的文字:

杨-米尔斯(Yang-Mills)理论,是现代规范场理论的基础,20世纪下半叶重要的物理突破,旨在使用非阿贝尔李群描述基本粒子的行为,非阿贝尔规范场是为了描述原子核里的核子们(当时认为就是质子和中子)为什么会被紧紧拉在一起,而不会被正电之间强烈的排斥力而炸开(质子们带正电,是互相排斥的),而设想的一种作用力场。
电磁力是由电磁场传播的。电荷及其运动所形成的电流产生了电磁场,场传出去后可以作用在远处电荷和电流上。于是,杨振宁和Mills也设想了一种类似电磁场的别的场来传递核力,那就是非阿贝尔规范场。


那么问题来了,上面到底写的是啥?

所以“很少会吸引人的眼球”?

因为看都看不懂,即便是明明白白告诉你了, 你也是一脸懵逼。


李建秋的世界


答:原因是多方面的,一个主要原因是:学习杨-米尔斯理论需要较高的起点,使得该理论不适合在大众之中科普。


一、数学基础不同

相对论和量子力学的基础知识,对于学习过微积分的人,都能有一定的了解和掌握,当需要深入学习时,才涉及更深的数学技巧和知识。

但是杨-米尔斯理论一开始,就需要较高的数学基础和物理理论基础,包括群论、非欧几何、线性代数、高等微积分、色动量子力学和广义相对论等等,很难用通俗的语言讲清楚,所以不适合在大众之中科普。

就拿该理论的核心“杨-米尔斯方程”来说,对绝大部分人来说都是天书!

现代科学已经分化得很细,大部分前沿理论,都涉及艰涩难懂的数学知识;而与现代科学相关的书籍可分为两种,一种是看了一页就让人头疼的,另外一种是看了一行就让人头疼的,杨-米尔斯理论就属于第一种。


二、理论本身的兴趣点不同

相对论和量子力学的许多推论,都与我们常识违背,比如时间收缩效应、黑洞理论、薛定谔的猫(叠加态)、量子纠缠、量子隧穿效应等等。


这些现象能极大引起大众的兴趣,使得大众愿意来了解这些有趣的知识,所以很多科普工作者,也愿意花时间在相对论和量子力学的科普上。

但是杨-米尔斯理论更注重数学上的解释,难有什么观点能吸引大众的关注,所以杨-米尔斯理论虽然在物理学界很有名,但是在大众当中,知名度远远不及相对论和量子力学。


三、金牌效应

杨-米尔斯理论在理论物理中非常重要(统一了电磁力和弱力),但也比不上广义相对论、狭义相对论和量子力学(注:杨-米尔斯理论和量子力学有一定联系);就如我们知道2004年雅典奥运会110米栏冠军是刘翔,但是却不知道亚军和季军是谁一样。

大众的焦点,总是聚集在“第一”身上,这叫做金牌效应。


好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


不用过度神化爱因斯坦,也不要低估杨振宁。爱因斯坦是个天才,特别是广义相对论,堪称神来之笔。但他的理论其实跟杨振宁的成就在同个级别,都是在数学发展对理论物理有足够支撑的前提下承担历史使命做出来的,没有爱因斯坦会有恨因斯坦。狭义相对论提出前,光速不变原理已经深入人心,基于这点只需要做个简单的数学变换就能推导出来,他就是承担历史使命的人。广义相对论能在20世纪初就出来得益于爱因斯坦天马行空的天才想象力,但它的基础其实是黎曼几何。

而杨振宁的成就,是把爱因斯坦忙活了几十年徒劳无功的终极理论统一场论极大向前推了一大步。从这点上讲,杨振宁并不比爱因斯坦差!


李囸麟


图片文字是对杨振宁理论的名词解释,对于非科班出身的一般人来说,是不是每个字都认识,可是全部合起来就是不知道是个什么东西。一种强烈的不明觉厉感。

再看看这一段相对论的名词解释,我想只要是高中毕业的人,或者达到一定识字量的人都认识并看的懂,这个说的是时间和空间的东西。并让人产生一种好奇心理,什么是弯曲时空,难道空间还可以弯曲?更何况好多的科幻影视都有时空元素。

这样就不难理解为什么爱因斯坦相对论的名气大,而什么杨振宁杨-米尔斯理论是个什么东西?



Dasanway


我同学上海交通大学空气动力学院研究生,也算是和物理有关系,高考145分(满分),他只能给我普及下宇称不守恒的基本意思(文科生的我听了一脸懵),至于规范场论,他说他水平不够,不懂! 所以我想普通人物理都没怎么学的是完全不懂的,光听名字就已经没有听下去的勇气了吧!大部分人也只能黑黑杨老年轻时不肯回国,娶年轻姑娘这两点了!


用户8298123846417


因为杨振宁是发现了不对称现象。而爱因斯坦并不是发现光速不变的第一人。他通过光速不变,给出了一个解释现象的理论公式。这个公式能够完美解决空间与时间的关系。而杨振宁研究的弱力,对于现在的人们来说还没有研究的深刻,只是发现了现象,却不能如牛顿,爱因斯坦那样给出如此完美的公式。我是这么觉得的!


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