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    百歲楊振寧 科學界的『大魔王』 重新定義宇宙的人

    2021-09-24 08:55:39 來源:華商報 編輯熱線:029-88214618
    百歲楊振寧 科學界的『大魔王』 重新定義宇宙的人

    他是重新定義宇宙的人

    他留在國外是因為“國家需要”

    他在美期間一直在為中國發聲

    他回國后奮戰科研一線

    將國內相關物理科研水平提高了幾十年

    9月22日,知名物理學家楊振寧先生迎來了百歲生日。作為中國科學院院士、諾貝爾物理學獎獲得者,楊振寧是被譽為當代活著的最偉大的物理學家。

    早在2000年,《自然》評選了人類過去千年以來最偉大的物理學家,全人類總共只有20多人上榜,楊振寧在這個評選中名列18位,并且他還是這個榜單里唯一一個在世的物理學家。

    美國物理學家、諾貝爾獎獲得者賽格瑞稱他是“全世界幾十年來可以算為全才的三個理論物理學家之一”,其他二位分別是愛因斯坦和費米。他和李政道合作提出的弱相互作用中宇稱不守恒定律榮獲1957年諾貝爾獎。

    他為物理學打開了新的大門,開辟了新的道路,可以說是重新定義宇宙的人!

    A.他是科學界“大魔王”級別的存在

    楊振寧到底有多牛?他不是一般的“牛”,而是科學界公認的“大魔王”級別的存在。

    先來看一張照片。這張照片,是國際物理會議后的合影,集中著當今全世界頂尖的物理學家,每一位站出來,都是在各國科學界跺一腳顫三顫的人物。站在最中間“C位”的那個人就是楊振寧——整個物理學界公認的領軍人物。

    “既然楊振寧的地位那么高,為什么大多數人沒有聽過他的成就呢?”因為楊振寧研究的東西,我們在日常生活中是很難接觸到的,其深奧程度,也是很難理解普及的。九年義務教科書中沒有任何提及,高中課本也沒有做任何介紹,即便是大學物理系的教科書,都很少涉及相關的知識點。這就注定了他的學問在大眾中很難傳播。

    在這個流量為王的時代,普通大眾難以理解的東西,尤其是專業的學術性問題,媒體自然不愿意報道,因為受眾面實在是太窄了。

    一定程度上可以說,楊振寧是當今在世的最偉大的物理學家,沒有之一。

    B.高二借來的物理書讓他從此著迷

    楊振寧1922年10月1日(護照上為9月22日)出生于安徽合肥,其父楊武之早年赴美留學,在斯坦福大學、芝加哥大學學習,獲得博士學位。學成歸國,先后在廈門大學、清華大學、復旦大學任教。楊武之先生是非常有名的數學教育家,是我國現代數學的先驅者之一。著名數學家陳省身、華羅庚都是其父的學生,其父對我國現代數學的發展有很大貢獻;⒏笩o犬子,楊振寧4歲時僅僅通過一年時間就由母親教會了三千漢字,良好的家庭環境再加聰穎的天資,注定了楊振寧不平凡的一生。

    本來從未接觸過物理的楊振寧在1938年因高二升學考試需要借來了一本物理書,不看不要緊,一看嚇一跳,楊振寧從未如此著迷過。同年秋天,通過考試進入西南聯大的楊振寧第一件事就是把原先聽從父親建議選擇的化學系換成了物理系,并在此與鄧稼先這個入學晚兩年被人叫做“鄧老憨”的小學弟建立起了深厚的友誼。此后,楊振寧一路順風順水,拿到庚子賠款獎學金赴美讀書并在父親的母校芝加哥大學拿到博士學位。

    讀完博士的楊振寧進入普林斯頓高等研究院進行博士后研究工作,這時收到了鄧稼先小學弟的來信,小學弟考上了留美研究生,咨詢一下老大哥選擇哪個學校比較好,為了加強聯系,楊振寧向學弟推薦了離他近而且性價比還高的普渡大學攻讀物理。1950年鄧稼先取得了博士學位,而這一年他只有26歲,被人叫做“娃娃博士”。8月,鄧稼先啟程返航與100多名留學生一起歷經艱辛回到了祖國的環抱,參加到了建設祖國的隊伍里。老學長楊振寧則留在了美國繼續他的科研工作。

    C.獲諾貝爾物理學獎引起震動

    1957年楊振寧與李政道共同提出宇稱不守恒理論獲得諾貝爾物理學獎。這是第一位獲此殊榮的華裔科學家。在當時的世界上,引起了極大的震動,中國人不比誰差!前半個世紀被西方列強“堅船利炮”打掉的民族自信心在這一刻得到了極大的振奮,無數中國青年人有了奮斗的目標。

    在了解這項諾獎之前,我們需要先說一個名詞——宇稱守恒。宇稱,就是指一個基本粒子與它的鏡像粒子完全對稱。打個比方,人在照鏡子時,鏡中的影像和真實的自己,總是具有完全相同的性質——衣著容貌、表情動作等等,都是一致的。這已經成為人類的常識。

    所以長久以來,科學家們也便理所當然地認為,一個基本粒子與它的鏡像粒子,所有性質也完全相同,運動規律也完全一致,這就是宇稱守恒。即使費曼、泡利、朗道這些物理學大師,在研究遇到瓶頸時,也從未質疑過這一物理學“鐵律”。直到楊振寧和李政道出現。二人打破了傳統的路徑依賴,于1956年提出了“弱相互作用中宇稱不守恒”,這一發現,直接推翻了“宇稱守恒”的金科玉律,讓今后的物理學研究少走了許多彎路。從提出理論到獲得諾獎,前后只用了不到一年的時間,這種獲獎速度,在諾獎百年歷史上都是非常罕見的。“它影響了整個物理學界的方方面面,是囊括了分子、原子和基本粒子物理的一項革命。”

    但是,“宇稱不守恒”還算不上是楊振寧最重要的成就。他最重要的成就,是“規范場論”。諾貝爾物理學獎獲得者丁肇中這樣評價:“提到20世紀的物理學里程碑,我們首先想到三件事,一是相對論,二是量子力學,三是規范場。”

    什么是“規范場”呢?這里用最直觀的例子,稍作解釋一下。大自然中,存在著各種各樣的現象:聲、光、熱、電,運動……物理學家們研究這些現象,得到了一堆關于運動、聲學、光學、熱學之類的定律和公式。這些定律和公式越來越多,且“各自為政”,讓物理學變得越來越繁瑣復雜。于是,物理學家們開始考慮,有沒有一套統一的理論,來解釋全部的現象呢?他們由此提出了大一統理論,即“萬物之理”,希望以此揭開萬物運行的本質規律,尋找“推動世界運行的上帝之手”。

    經過兩個多世紀的努力,物理學家們發現,造成這些現象背后的“力”本質上可歸結為兩類:一個是引力,另一個是電磁力。

    牛頓提出三大運動定律和萬有引力定律,將大到行星運動、小到兩個鐵球同時落地這些現象解釋出來,統一了引力;麥克斯韋提出麥克斯韋方程組,將一切電現象、磁現象和光現象,統一為了電磁力。接下來,如果誰能將引力和電磁力統一起來,就能完成物理界的“大一統”,找到“上帝之手”。但是,牛頓沒能完成,麥克斯韋也沒能完成。并且,后人在后續的研究中漸漸發現,麥克斯韋方程組和牛頓力學的框架,二者竟然是矛盾的。這倆大神到底誰錯了?這個時候,愛因斯坦站了出來,說二者都沒有錯,只是需要“調整”一下。于是,他提出了狹義相對論和廣義相對論,解決了引力和電磁力之間的矛盾,震驚了全世界的物理學家,由此“一戰封神”。

    接下來物理學最重要的任務就是如何把引力和電磁力統一起來了?上У氖,聰明如愛因斯坦,窮盡后半生,也沒能完成二者的“大一統”。不僅如此,隨著實驗儀器的進步,人們撬開原子核,在原子核內部又發現了兩種新的力:強力和弱力。這下可好,不僅沒能統一,反而多出了兩個力。面對新出現的兩個力,人們壓根不知道該怎么描述。大一統理論,忽然就變得遙遙無期了。

    研究陷入了瓶頸,所有物理學家對此一籌莫展。就在這個時候,楊振寧和米爾斯提出了“楊-米爾斯規范場論”,將宇宙中已知的四種基本力,除引力之外,直接統一了其他三種,朝著“大統一理論”邁出了非常重要的一步。這些,堪稱一部極簡的物理學統一史。

    D.不回國背后的“秘密”

    楊振寧取得了舉世矚目的成就,但在很多國人的眼中對其有些質疑,其中最多的一個聲音是:“在中國最困難最需要科學家的時候,錢學森、鄧稼先都回國了,楊振寧為什么不回來?反而加入了美國國籍?”

    關于這個問題,其實錢學森早已給出了答案:“是因為國家需要楊振寧留在國外,他在國外的作用,遠比國內大。”

    當年,美國政府為了打壓中國,采取各種軟硬措施,禁止留美的中國籍博士返華。中國政府想了很多辦法,終于迎回了錢學森、鄧稼先,因為這二人搞的是應用科學,當時國家急需研制導彈、原子彈,他們回國可以幫上大忙。

    為什么沒有讓楊振寧回國呢?因為楊振寧搞的是理論物理研究。在當時中國落后的實驗條件下,楊振寧回國幾乎做不出什么突出的貢獻,反而會分掉其他科學家的研究經費,這對國家和個人都是不利的。

    一個普遍的觀點:應用科學是國家的,理論科學是世界的。如果我們懂了這句話,自然就知道國家的安排是正確的。

    至于楊振寧為什么要加入美國國籍,則是因為他經常要出國交流和訪學,持當時的護照出國會受阻。

    但楊振寧一直心系祖國。在美國的那段時間,楊振寧一直在為中國發聲。1971年,他參與保釣活動,在“歸還沖繩協定”聽證會上作證,從歷史、地理和現實的角度,全面講述釣魚島是中國領土的事實。1977年,他自掏腰包,在《紐約時報》上刊登全頁廣告——致美國卡特總統的公開信,要求美國政府放棄孤立中國的政策,盡快與中國建交。

    除此之外,楊振寧還自發籌集資金,在紐約組織成立了“與中國學術交流委員會”,幫助中國學者到美國學習訪問,前后共有1000多名中國學者得到了深造的機會。

    著名教育學家周培源對楊振寧有一句評價:“楊振寧是美籍華裔科學家訪問中國的第一人,也是架設起中美之間科學家友誼和交流橋梁的第一人。光是這方面的貢獻,楊振寧的成就便是無人能及的。”

    E.百歲高齡仍戰斗在科研一線

    2003年底,楊振寧回國定居,搬到清華大學長住。此時,他已經81歲。

    楊振寧參與建設了國內60多個頂級物理實驗室,他親自做研究,以清華大學的名義發表SCI論文30多篇,將理論凝聚態物理、冷原子物理科研水平提高了幾十年,更為國家培養了一大批人才。

    如今,百歲的楊振寧仍然戰斗在科研一線。對后輩的提攜和對祖國的報效,他一刻也不曾停歇。他的科研成果是全人類的寶貴財富,他讓世界知道了中國人在物理學上的巔峰成就。 綜合央視、世界華人周刊等

    【>>解惑】

    為什么99歲是百歲壽辰?

    9月22日,由清華大學、中國物理學會、香港中文大學聯合主辦的楊振寧先生學術思想研討會——賀楊先生百歲華誕在清華大學舉行。出生于1922年9月22日(護照顯示)的楊振寧先生,算下來今年9月22日應該是他99歲生日,為什么會提前慶祝百歲壽辰?有說法是,這是他農歷100歲生日。

    還有一種說法,說是與民間“過九不過十”的舊俗有關,所以今年也是他的百歲壽辰,但這一點是否屬實,尚未可知。

    【>>逸事】

    楊振寧曾與愛因斯坦做同事

    據央視報道,楊振寧在芝加哥大學博士畢業以后,在費米和泰勒的推薦下,去往普林斯頓高等研究所做博士后。在普林斯頓高等研究所,楊振寧與仰慕已久的愛因斯坦成為了同事,并在統計力學方面和愛因斯坦有過短暫的交流,楊振寧一直為此感到自豪。

    楊振寧先生曾提到,和愛因斯坦有過幾次交流,也沒留下一張合照,心中多有遺憾。但他的兒子卻巧合的和愛因斯坦留下了一張珍貴的合照。

    那時,楊振寧帶著3歲的兒子,在愛因斯坦每天都要經過的路上遇到了,就讓兒子和愛因斯坦留影合照。而在這張照片拍攝10個月之后,愛因斯坦就去世了。因此,這張照片成了楊振寧最為珍貴的照片之一。

    他讓世界知道了中國人在物理學上的巔峰成就

    [責任編輯:1001]

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