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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,可谓是完成了75%的大统一理论。
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。
为什么牛顿、爱因斯坦和霍金之后,杨振宁就是最伟大的物理学家?
杨振宁作为物理学泰斗,他1957年获得了诺贝尔物理学奖,1979年获得了费米奖,1980年获得了润福德奖,1981年获得了奥本海默纪念奖,1986年获得了美国国家科学奖章,1992年获得了莫斯科大学奖,1993年获得了本杰明?富兰克林奖,1994年获得了鲍尔奖,1995年获得了中国国际科技合作奖,1996年获得了俄国波哥柳波夫奖,1999年获得了昂萨格奖,2000年获得了教皇学术奖,2001年获得了费萨尔国王国际科学家,2006年获得影响世界华人盛典终身成就奖,2015年获得马塞尔?格罗斯曼奖,2019年获得了12019年度求是奖?求是终身成就奖?。这些奖项都是他的主要成就的表现。接下来我来阐述一下杨振宁获得如此成就的原因。
一、杨振宁在物理学中做出的成绩1952年杨振宁发表的两篇关于相变理论的论文,消除了人们对于同一相互作用下可存在不同热力学相的疑惑。并且得到了当时著名科学家爱因斯坦的关注。并且在之后的研究中提出杨-巴克斯特方程,开辟量子可积系统和多体问题研究的新方向等。
二、杨振宁的成就在世界上的影响力杨振宁是中国科学院院士、美国国家科学院外籍院士、中央研究院院士、香港科学院荣誉院士、俄罗斯科学院院士、英国皇家学会外籍会员,还有很多身份不便全部阐述。从这些院士的身份当中,我们可以看得出杨振宁在物理学的地位和在物理学世界的影响力都是非常大的。
三、杨振宁放弃外国国籍正式成为中国人2017年2月,放弃外国国籍成为中国公民的中国科学院外籍院士杨振宁教授正式转为中国科学院院士。
人类历史上有没有比爱因斯坦更牛的物理学家?不少人都认为,爱因斯坦的大脑非同一般,以至于负责其逝世后遗体解剖的医生,趁着难得的亲近机会将这个让世人好奇的器官直接偷走,就连爱因斯坦的眼球都没有放过。
首先,我们可以肯定地说,只要是为人类社会的进步做出贡献的科学家,不管对时代的进步影响有多大,他们都是值得被后人敬仰的。与其说评比哪一位物理学家更伟大,不如就当作是来了他们的卓越成就。比如,牛顿、爱因斯坦、霍金和杨振宁这几位,前三位都已先后辞世,而最后一位则堪称当世最伟大的科学家。
怎么说呢?爱因斯坦的成就的确举世瞩目,但他依然无法和艾萨克?牛顿相比。爱因斯坦虽然专注于物理领域,创立了狭义相对论、建立了广义相对论、通过光子假设解释了光电效应、利用质能方程E=mc?阐明能量守恒和物质不灭定律的实质、以及对宇宙常数进行的有关研究对后世影响深远。
牛顿被誉为百科全书式的全才,他不仅拥有突出的物理研究贡献,更拥有超强的数学能力。倘若要将牛顿的重要成就进行列举,那么还得分门别类来说明。在力学方面,牛顿通过《自然哲学的数学原理》讲述了三大运动定律,万有引力定律、牛顿三定律(Fnet=0、F=ma、F=-F')都是他的研究和总结成果。
在数学方面,牛顿和另一位数学家莱布尼茨(十七世纪的亚里士多德)一起创立了微积分学,以及所有涉及到的特殊符号,这也是牛顿在数学领域最卓越的成就。不同于微积分涉及到了诸多纷争,能够适用于所有幂的广义二项式定理,则算得上是牛顿在数学领域被更多人认可的重要贡献。牛顿在之后的时间里,更发现了其他可用于面积、积分和解方程的无穷级数,在1669年的时候,牛顿被加持了卢卡斯数学教授身份。
与此同时,牛顿在光学这个领域也颇有造诣,且不仅仅是提出了?光的微粒说?。比如,他是第一个得出白光是由不同波长的光,也就是各种不同的颜色混合而来,这对人类了解光的本质和颜色的呈现有了更准确的认识。另外,热学领域的冷却定律、天文领域的创制反射望远镜,以及哲学领域的唯物主义,这些都是牛顿身上不可磨灭的重要成就。
不同于牛顿和爱因斯坦相隔了比较的时间,霍金和杨振宁之间的年龄差只有20岁,他们在这个世界上并行了数十年。霍金身上最让大众津津乐道的就是那些传说中的各种预言,然后才是他在宇宙科学、物理学和数学方面的成就。长久以来,不少人会拿霍金和杨振宁进行比较,但两者虽然都是物理学家,但各自发光的知识领域还是有所区别。
虽然,杨振宁这位科学家充满了许多争议的声音,但这不过是他选择了不被许多人看好的感情,以及早年加入美籍成为了一名美国公民。但事实上,杨振宁的科学成就的确可以称得上是当下最伟大的物理学家。从粒子物理学、凝聚态物理到统计力学,他都做出堪称里程碑般的贡献。比如,宇称不守恒定律、杨-巴克斯特方程、非阿贝尔规范场理论等。
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