楊振寧算得上是世界頂尖科學家嗎?

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常有人拿楊振寧跟霍金作比較。霍金沒死時,楊振寧就是世界上頂尖的科學家,霍金只勝在虛名;現在霍金死了,人們沒有了推崇對象,只得將低調的楊振寧炒上媒體報端。



楊振寧科學成就遠在霍金之上,還與李政道因宇稱不守恆共同拿到了1957年的諾貝爾物理學獎。霍金雖然因“黑洞輻射”而名聲大噪,但由於得不到證實而無緣諾貝爾獎。

宇稱不守恆

“宇稱不守恆”就是顛覆了以往的粒子與反粒子的運動具有一致對稱的觀點,而楊振寧跟李政道共同發現了正、反粒子運動並沒有完全相同。在微觀上,正、反粒子存在定律對稱(相同)、空間規律對稱(鏡像對稱,就是宇稱)、方向相反運動時間相同的三大對稱,楊和李就是發現了正反粒子的鏡像不對稱規律,也就是宇稱不守恆。


而後來科學家在“宇稱不守恆”基礎上發現宇宙在爆炸之初就是因為正反粒子並不一致,才使得正粒子能夠略勝一籌,才形成了現在的正物質宇宙。後來又有科學家發現了正反粒子甚至在時間上的運動也不對稱。


但有人認為楊振寧的科學成就不止宇稱不守恆,他還將愛因斯坦大半生研究都未果的統一場論給統一出來了,就是楊-米爾斯場論。

楊-米爾斯場論

現在的物理學中,有強力、電磁力、弱力、引力四大基本作用力。引力已經被牛頓和愛因斯坦兩大咖解釋得比較透徹,但其它三大力還沒有完整的解釋。1954年,楊振寧和他的助手米爾斯(Mills)提出了“楊-米爾斯場論”。這個理論為基礎物理提供了精妙的理論模型,也就是為現代的基礎物理奠定了穩固的基礎:物理學家蓋爾曼利用楊-米爾斯場論結合強力求得了“量子色動力學”,得以完全解釋了強力;格拉肖、溫伯格、薩拉姆利用楊-米爾斯場論統一了弱力跟電磁力,整合出來“弱電統一理論”。


這麼牛的楊-米爾斯場論說的就是利用了“非阿貝爾規範場”論解釋了基本粒子的行為。它就是找到了原子核裡的核子為什麼不會被電子的強斥力推開的一種“荷”(不是電荷,是一種複雜的作用場,量子力學說是矩陣),由於它具有不相互作用性,也就是不交換性,於是叫做“非阿貝爾規範場”。

物理學也因此知道了物質世界就是各種場的組合,用物理術語說就是“量子場”。

楊振寧就是憑藉“宇稱不守恆”跟“楊-米爾斯場論”從20世紀下半葉稱霸科學界至今,奠下了現代物理學的理論基礎。“當今世界最頂尖的科學家”是當之無愧的!


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