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楊振寧是上個(gè)世紀(jì)后半葉最偉大的物理學(xué)家之一,也可以說是當(dāng)今在世的最偉大的科學(xué)家?墒菍(duì)于他的偉大,很多人是不知道的。畢竟在絕大多數(shù)人所學(xué)過的物理教科書中看不到有哪一條物理規(guī)律是楊振寧發(fā)現(xiàn)的,所以當(dāng)有人說楊振寧偉大時(shí),總有一些人反駁說不知他做出了什么。

中學(xué)階段所學(xué)的物理課程涉及到的只是300多年前的牛頓力學(xué)及一百年以前的電磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、原子物理學(xué)等,并且還是非常基礎(chǔ)的知識(shí)。即使學(xué)完了物理系本科階段的課程,也很少能看到一百年以內(nèi)、八十年以內(nèi)的理論。物理系本科階段學(xué)到的專業(yè)課程也基本是基礎(chǔ)內(nèi)容,像麥克斯韋方程組在一百多年前就出現(xiàn)了;相對(duì)論誕生也超過了100年,量子力學(xué)的建立距今也差不多有一百年了。楊振寧的理論主要是在上個(gè)世紀(jì)五、六十年代完成的,他的理論沒有出現(xiàn)在物理系本科階段的教科書上并不讓人感到意外。

楊振寧的理論讓人覺得有些高深,舉個(gè)簡單的例子,他能夠在1957年拿諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了弱相互作用下宇稱不守恒。宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)距今已超過60年,可是有多少人知道宇稱不守恒是什么意思?更何況還有很多人不知道弱相互作用是什么。畢竟像宇稱、弱相互作用這樣的概念在中學(xué)階段并沒有介紹,能夠進(jìn)入大學(xué)物理系學(xué)習(xí)的畢竟是少數(shù)。

不了解的人認(rèn)識(shí)不到楊振寧的偉大,只有了解的人才能真正體會(huì)到楊振寧的偉大。楊振寧最偉大的貢獻(xiàn)是給出了楊-米爾斯場(chǎng),在該理論的框架下愛因斯坦致力于要完成的統(tǒng)一幾種相互作用得到了部分實(shí)現(xiàn),并且建立起的標(biāo)準(zhǔn)模型取得了巨大的成功。1994年,在楊-米爾斯理論發(fā)表50周年時(shí),楊振寧獲得了鮑爾獎(jiǎng),授獎(jiǎng)詞中稱贊楊振寧的工作排在了牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦的工作之列。

統(tǒng)一幾種相互作用力、研究基本粒子,這可以說是最根本的物理學(xué)。這樣根本的研究能出現(xiàn)在中學(xué)階段、大學(xué)本科階段的物理教科書中嗎?

最佳貢獻(xiàn)者
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答:楊振寧老先生是上世紀(jì)后期最偉大的物理學(xué)家,在理論物理學(xué)領(lǐng)域有開創(chuàng)性的成果,但是因其理論比較高深,所以九年義務(wù)教科書上沒有任何提及,即便是大學(xué)物理系的教科書也少有提及,如果你繼續(xù)在物理學(xué)領(lǐng)域耕耘,到了研究生、博士生階段才算正式接觸楊振寧的理論。


因?yàn)闅v史和個(gè)人的原因,楊振寧在一部分國人心中的名聲并不好,無論這是偏見還是存在其他原因,楊振寧在物理學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)是無法磨滅的。

大家知道,楊振寧和李政道是因?yàn)樘岢鲇罘Q不守恒,從而獲得1957年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);但是很多人不知道,楊振寧在物理學(xué)領(lǐng)域最大的貢獻(xiàn)是提出了楊-米爾斯理論,米爾斯是楊振寧的學(xué)生,他曾多次強(qiáng)調(diào)該理論主要是他老師的貢獻(xiàn),自己只不過是掛個(gè)名而已。

楊-米爾斯理論是現(xiàn)代規(guī)范場(chǎng)理論的基礎(chǔ),奠定了上世紀(jì)后期至今的理論物理學(xué)發(fā)展方向,他提出的楊-米爾斯方程更是堪稱人類思想的結(jié)晶,相當(dāng)于萬有引力公式在天文學(xué)中的重要地位。

楊振寧研究的領(lǐng)域非常艱深,很多光聽名字就夠吃一壺了,比如:

電弱相互作用

標(biāo)準(zhǔn)模型的群結(jié)構(gòu)

規(guī)范場(chǎng)與不規(guī)范場(chǎng)

對(duì)稱性的自發(fā)破缺

希格斯機(jī)制

……

即便他獲得諾獎(jiǎng)的宇稱不守恒,對(duì)于絕大部分人來說,都無法真正理解“宇稱”的概念,所以楊振寧的理論根本無法在基礎(chǔ)教育中普及,甚至連了解的機(jī)會(huì)都沒有。

楊振寧在物理學(xué)領(lǐng)域的地位很高,當(dāng)今世界中在世物理學(xué)家中的NO.1,下面這張照片非常出名,這是1927年10月在比利時(shí)布魯塞爾國際索爾維物理研究所召開的“第五屆索爾維會(huì)議”:

照片中匯集了當(dāng)時(shí)世界上的物理學(xué)大牛,居里夫人、波爾、洛倫茲、泡利、海森堡、狄拉克等等都只能靠“邊”站,愛因斯坦站C位,此時(shí)楊振寧才五歲。

我們?cè)賮砜?911年的第一屆索爾維會(huì)議,此時(shí)愛因斯坦以狹義相對(duì)論有了名聲,但是也只能站邊上(后排右二),此時(shí)站C位的是洛倫茲(前排左四),還有1913年的第二屆索爾維會(huì)議也差不多,愛因斯坦站后排。

截至目前為止,索爾維會(huì)議一共召開了18次,最近一次是1982年召開的,可能是影響力大不如從前,所以這個(gè)會(huì)議沒有傳承下來。

現(xiàn)今物理學(xué)的中心已經(jīng)轉(zhuǎn)移到美國,世界上影響力最大的是“國際物理會(huì)議”,我們來看一張國際物理會(huì)議的合影:

沒錯(cuò),站C位的正是楊振寧楊老先生,可見楊振寧在物理學(xué)中的地位之高,而站他身邊的也不乏物理學(xué)大佬,比如1969年諾獎(jiǎng)獲得者默里·蓋爾曼,他可是號(hào)稱夸克之父。


我的內(nèi)容就到這里,喜歡我們文章的讀者朋友,記得點(diǎn)擊關(guān)注我們——艾伯史密斯!

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楊振寧是在世最偉大的物理學(xué)家,沒有之一,楊振寧和李政道因?yàn)樘岢鲇罘Q不守恒理論,獲得1957年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。之所以你沒有見過他的理論,是因?yàn)槟愕乃竭不夠。如果我們把數(shù)學(xué)比成一個(gè)深淵,絕大多數(shù)理工科的學(xué)生,哪怕是物理專業(yè),數(shù)學(xué)專業(yè)研究生,都還只是在水面上游泳。

有一張很經(jīng)典的圖叫數(shù)學(xué)的深淵,我們可以看一看楊-米爾斯理論在數(shù)學(xué)中處于什么地位?

上小學(xué)的時(shí)候你學(xué)會(huì)了加減乘除。

上初中你開始接觸了基本幾何,再后來你學(xué)到了分?jǐn)?shù),小數(shù)以及開方冪運(yùn)算。

上高中的時(shí)候,開始接觸無理數(shù),多項(xiàng)式以及橢圓雙曲線方程。

等到上大學(xué)的時(shí)候,你會(huì)接觸到極限的概念,了解到什么是微積分以及偏導(dǎo)數(shù),包括考研考到的泰勒級(jí)數(shù),三重積分,傅里葉變換,拉普拉斯方程。如果你不是數(shù)學(xué)專業(yè)的,就算讀到研究生,學(xué)了那么一點(diǎn)數(shù)值分析,你這輩子的數(shù)學(xué)水平大概就到這里了。但是你別忘了真正的數(shù)學(xué)到這里還沒有開始呢。

如果你是數(shù)學(xué)專業(yè)的,你會(huì)學(xué)群論,博弈論,復(fù)變函數(shù),拓?fù)鋵W(xué),再往下你會(huì)學(xué)到非歐幾何,控制論,代數(shù)數(shù)論,李代數(shù)......

再往下就不是我們普通人能夠接觸到的了,再往下面是辛幾何,費(fèi)馬大定理,四色定理,龐加萊猜想,黎曼猜想,聽著名字是不是就是一個(gè)個(gè)的天才?

到這里還沒有達(dá)到楊振寧的程度,繼續(xù)往下才是楊-米爾斯方程,試問一下我們普通人有幾個(gè)能夠達(dá)到這一步。

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我認(rèn)為上教科書的人除了成就,還有人品都應(yīng)該有比較高的要求,正所謂:學(xué)高為師,身正為范

當(dāng)然沒有上教科書,也不代表人品不高,

偶然因素也很多

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上了,博士研究生的教科書。

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一百年后吧!現(xiàn)在教育體系,進(jìn)高中課本都不可能!也許一百年后也不行!

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在我們的教科書中,鄧稼先是上了教科書的,而他的同學(xué)楊振寧卻沒有上,為什么呢?

楊振寧是世界著名的物理學(xué)家,他對(duì)世界科學(xué)有重大貢獻(xiàn),可是這跟我們有什么關(guān)系?科學(xué)是無國界的,但掌握科學(xué)技術(shù)的國家是有國界的,科學(xué)家也是有國界的。

借用知乎一個(gè)高贊回答的一句話:

楊振寧讓人類更加偉大。

鄧稼先確保你始終有資格屬于偉大的人類。

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初中物理到大學(xué)的理學(xué)基本到不了楊振寧的級(jí)別

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這是一個(gè)錯(cuò)誤的問題,因?yàn)闂钫駥幧狭宋锢斫陶n書,只不過不是中小學(xué)物理教科書,甚至不是大學(xué)物理教科書,而是研究生物理教科書。在研究生量子場(chǎng)論教科書中規(guī)范場(chǎng)論部分必然會(huì)提到楊振寧。

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楊振寧教授的貢獻(xiàn)在現(xiàn)代物理學(xué)有著核心的地位,我相信每一個(gè)學(xué)過規(guī)范場(chǎng)的人都會(huì)深深的被這個(gè)理論感動(dòng),沒錯(cuò),是感動(dòng)。

當(dāng)然由于楊教授的理論需要較多的基礎(chǔ)才可以被理解且應(yīng)用其理論亦需要諸多背景知識(shí),所以只有在高年級(jí)本科教材(中科大,國科大,北大等)以及相關(guān)專業(yè)研究生教材(量子場(chǎng)論,規(guī)范場(chǎng)論,高等量子力學(xué)等)中才有所體現(xiàn)(圖3,4)。

值得一提的是,在2019年最新的高中物理教材中楊振寧教授(李政道教授,丁肇中教授)成就及其重要性已經(jīng)在序言中向全國的中學(xué)生介紹了(圖1,2)。

我相信隨著我國科普與科學(xué)教育的發(fā)展,楊振寧教授等一批華裔物理大師的成就會(huì)被更多的國人所了解。





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