杨振宁是全世界最伟大的科学家之一,那他到底在什么领域有哪些成就?

zhanggeng勤


杨振宁毫无疑问是全世界最伟大的科学家之一,他是当今物理学界泰斗级人物。那么,杨振宁在物理学领域有过哪些重要贡献呢?他在人类史上最伟大的物理学家中能够排上名号吗?

宇称不守恒原理

一直以来,物理学家认为宇称守恒定律始终是成立的。但θ-τ的衰变似乎打破了这个定律,对此,杨振宁和李政道共同提出,宇称守恒定律在弱相互作用中会被打破。很多物理学家不相信宇宙是不守恒的,泡利也是这样坚信,他表示“上帝不会是个左撇子”。

然而,就在次年,吴健雄的实验没有得到对称结果,这证实了宇称不守恒原理成立。从此之后,人们开始认识到物理定律并不是完全对称的。宇称破缺的发现,成为后来物理学家建立粒子物理标准模型的一个基础。由于这个重大突破,宇称不守恒原理被证明的那一年,杨振宁和李政道就被授予诺贝尔物理学奖。

杨-米尔斯理论

另一方面,杨振宁最重要的成就其实是未获得诺奖的杨-米尔斯理论,这就如同爱因斯坦没有因为相对论而获得诺奖那样。杨-米尔斯理论在现代物理学中有着举足轻重的作用,该理论深刻地影响了20世纪中叶以后物理学的发展。

在19世纪,麦克斯韦认识到电学和磁学在本质上是相同的东西,他创立了电磁学,这是物理学上的第一次统一。进入20世纪之后,物理学家发现了除了引力和电磁力之外的另外两种基本力——弱核力和强核力。物理学家希望,就像电磁场方程组能够统一电力和磁力那样,一个大统一理论就能描述所有的四种基本力。

爱因斯坦在创立广义相对论之后,试图把引力和电磁力统一在一起。但直到他去世,这项工作都没能完成。

直到1954年,爱因斯坦去世的前一年,杨-米尔斯理论的提出为大统一理论指明了方向。基于杨-米尔斯理论,物理学家统一了电磁力和弱核力,创立了电弱统一理论。在温度极高的早期宇宙中,电磁力和弱核力是统一的电弱力。以此为基础,粒子物理标准模型又把强核力统一进去。也就是说,在杨-米尔斯理论的框架下,除了引力之外的三种基本力已经得到统一。

除此之外,杨振宁还在统计力学、凝聚态物理学方面取得过突出贡献,有些甚至也是诺奖级的,比如杨-巴克斯特方程,这是杨振宁的第三大物理学成就。正因为杨振宁在物理学中做出了诸多开创性的贡献,他被公认为一代物理学大师,当今第一,足以跻身史上最伟大物理学家的前20名。


火星一号


理论物理学领域的历史地位

杨振宁在理论物理学领域的贡献是十分杰出的,可以说他的成就是华人在

理论物理学领域的最大成就。

(可能有人要杠,说钱学森,邓稼先等人呢?我这里要强调一下,这些科学家都特别的伟大,是我们的国家科学事业的贡献都是十分巨大的。但是钱学森和邓稼先的杰出贡献都在应用物理学领域,而不是纯理论方向的研究,这两者不能混为一谈。因此,他们并不能说是在理论物理学领域有杰出贡献。)

不过,我们客观地评价,放眼整个理论物理学的历史,有三个大神级的存在,那就是牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦。他们通过自己一个人的努力就搭建了一个理论体系。所以,这三位大神是毋庸置疑的物理学史上的科学家当中的第一梯队。那杨振宁呢?

他其实就在第二梯队当中,这个梯队也有很多我们熟知的科学家,量子学派的科学家们,比如:波尔、海森堡、狄拉克、薛定谔等人。下图中,除了爱因斯坦之外,有相当一部分的人都在第二梯队。

除了量子力学的奠基人们,还有粒子物理标准模型的一批创立者们,比如:费米(这位仁兄其实两头占,量子力学也有他的份)、希格斯、温伯格、费曼、盖尔曼,当然还有杨振宁,他在其中的贡献是不容忽视的,而且起到了很决定性的作用。除此之外,在这个梯队应该还有一些细分学科的创立者,比如:玻尔兹曼等人。

至于,第二梯队到底谁靠前,谁靠后,我们觉得仁者见仁,智者见智,每个人的评判标准都不太一样,争也争不出结果。我就说说个人的观点,我认为,杨振宁大概可以跻身第二梯队的前十顺位。前面可能会有波尔、费米、海森堡、伽利略等人。(仅为个人观点)

学术成就

那为什么杨振宁会有如此高的历史地位呢?

其实这和他杰出的科学成就有关,他在理论物理学领域算得上杰出的科学成果大概有十多个,主要集中在统计力学,凝聚态物理、粒子物理、场论。这也是为什么杨振宁到了清华大学之后,清华在这几个领域尤其是统计力学和凝聚态物理几乎跻身了世界最前列的原因。

杨振宁最杰出的科学成就是杨米尔斯理论,这是他和米尔斯做出来的理论。那什么是杨米尔斯理论呢?

理论物理学家一直以来都有一个伟大的梦想,那就是大一统理论。他们做的事情其实就是“统一”的事情,牛顿就是统一了天上和地上的物理学;麦克斯韦统一了电和磁;爱因斯坦统一了时间和空间,质量和能量。所以,科学家就一直在思考是不是可以用一个理论把所有的物理现象都给解释了。而物质和物质之间会发生相互作用的。所以,一直以来的理论就是在合理解释相互作用。在宇宙中,目前已知的存在四种作用。

也就是说,按照目前的认知,只要统一了这四种作用就是完成大一统理论。而粒子物理标准模型实现了强力、弱力和电磁力的统一,不过,引力至今没办法纳入进来,但这也是目前人类最接近大一统理论的理论。(这里的范围特指的是已经被主流科学界所接受,并且能够被实验证明的理论)

其中杨米尔斯理论就是粒子物理标准模型的骨架理论,由此可见其重要程度。有五位科学家因为利用杨米尔斯理论里解决强力的机制而获得了诺贝尔奖。(分两次发的,一次2位,一次3位。)

而杨振宁拿诺奖的理论是宇称不守恒,这有什么用呢?

其实科学家在这个理论和实验证实之前,一直都认为宇称守恒,这个坚信的程度就类似于1+1=2一样,以至于科学家在解决弱力时,一直摸不着头脑,得不到什么实质性的进展。后来,杨振宁和李政道提出宇称不守恒后,由吴健雄等实验物理学家完成了相关实验。

第二年,杨振宁和李政道就获得了诺贝尔奖,这个获奖之快,足以说明这个发现的重要性。

宇宙不守恒打开了一直无法攻克弱力的局面,科学家就是在杨米尔斯理论的基础上做出了弱电统一理论。所以,杨振宁对于粒子物理标准模型的建立做出了巨大的贡献。

以上只是杨振宁的两个科学成就,除此之外,比如:杨巴斯特方程也是极其重要的,在这里就不赘述了。正是基于这些科学成就,使得他可以跻身到杰出的理论物理学家行列当中。当然,也有人拿他和第一梯队的三位科学家并列,个人认为这有点过了,因为杨振宁并不是一个人创立了粒子物理学标准模型,粒子物理标准模型是一群科学家共同努力的结果。所以,他并没有做到以一人之力完成一个重大理论,也就不可能能和牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦并列。但这并不阻碍杨振宁被认为是爱因斯坦之后最伟大的科学家之一。


钟铭聊科学


一个人的贡献大小,不决定于他本人,决定权在他给谁服务的对象,如果他服务的对象是敌人,那敌人会说他贡献大,我们肯定不会说他有贡献,相反他服务的对象是我们,敌人肯定不会说他有贡献。所以我们不能因为美国说他伟大,我们也就必须赞扬他,不管怎么说为美国服务了一辈子,老了来中国,而中国又给他那样高规格待遇,占用着中国那么多资源,我们凭什么满意,凭什么还要我们理解他?赞扬他?


weihualian


网上这几年对杨振宁的议论中,骂他娶了个小54岁的老婆的声音最多,我个人认为有两点需考虑:一个是他的婚姻是合法的、两情两愿的,没有必要骂人家。那按你的标准夫妻年龄相差多少才好呢?还真没有这个标准,全世界都没有这个规定,只是我们个人认为相差太大看不惯而已。二是杨老一辈子搞物理研究,贡献巨大,老了确实需要找个人相伴相助,如果找一个老太太结婚,恐怕不但照顾不了杨老,连她自己都难保,反而还要别人照顾她。瓮帆当时28岁照顾杨老正好,又是合法夫妻又可以天天照顾杨老,你说是不是这个理。


老杨66890026


看了大家的评论,我感觉我们不应该从某一件事上去看一个人,去推翻整个人,杨振宁的婚姻不是抢来的,是你情我愿的。作为一个科学家,他的成功与贡献是中美两个国家都承认的,自然也有他的道理。

要说他早期是在美国的话,回看为我国做出过伟大贡献的科学家,哪个不是从美国回来的?


农村老头272


一个中国有史以来最伟大的科学家,一个物理学界的巨人,在自己的国家被这样的议论,真的可悲。有时候想想外国人看不起中国人,歧视中国人,说到底,还是中国人的基本素质太低了,不怪别人。


xue27338


杨振宁有缺点:反对“易径″,不会承认!如果没有"易经"上创新制造阳爻和阴爻作为"1"和"O"的是很重要作用都是计算机(电脑)!就在全球上现代时期上现在还没有科技发展!!!


用户106799659200


物理最最最伟大的科学家!大家伙不要“管中窥豹":个人私生活是自由的,更是女方甘心情愿的。

有多少人玩弄女人是随便任意胡来的,而不宣传大家伙不知道罷了。反而大家还死捧大腿不放!


大神笔甲


科学家的伟大,是他的成就和贡献,翁帆也是你情我愿,算是体现了她对一个科学家的精神支持的价值!照顾一个科学家,让其焕发责春活力,更好地为人类作贡献,总比嫁一个碌碌无为的人好,你说呢?


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