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?
皆为理论物理学家的杨振宁和霍金
在大家谈论杨振宁和霍金的成就之前,我们需要首先对他们共同的身份有所了解。那么,这两位物理学家研究的到底是什么样的科学内容?从物理学家的名词定义来看,我们可以知道他们都是对世界组成和运行规律进行研究和探索的科学家。
并且,物理学家也存在着两个较大的分支,分别是实验物理学家和理论物理学家。从物理学家的分类来看,霍金和杨振宁其实都是理论物理学家。我们都知道,杨振宁便是诺贝尔物理学奖的获得者,但是很多人可能并不清楚一个基本事实。
那就是理论学家要获得诺贝尔奖的前提,便是自己提出的理论必须在自己有生之年被验证,而霍金便没有等到那一天。然而,事实上很多人意识到杨振宁的伟大,其实是在霍金去世之后,那么,为什么说杨振宁是当今世上最伟大的科学家?
霍金是世界公认的现代最伟大的物理学家之一
在英国牛津出生的霍金,全民叫做斯蒂芬·威廉·霍金,被世界人民公认为现代最伟大的物理学家之一。这位当之无愧的物理学天才,最引人注目的当然不止其命途多舛的生活经历(身体的残疾不能蔓延至心灵),也不是他曾经做出过的预言(人类会在2600年前灭绝),而是那些举世瞩目的科学研究。
在霍金从事的所有研究中,他最大的贡献应该是对黑洞和宇宙论进行的研究。不管是无边霍金宇宙模型和黑洞蒸发理论的提出、黑洞面积定理和广义相对论中奇性定理的证明,还是对相对论和量子力学这两大20世纪物理学基础理论的统一。毋庸置疑的,这一切都足够证明霍金为人类社会进步做出了巨大的贡献。
英国的剑桥大学是很多求学人的梦想学府,而霍金便在较长的一段时间中担任该校的物理学和数学系教授。在英国剑桥大学的自然科学史上,除了狄拉克和牛顿之外,霍金便是第三位获得“卢卡斯数学教席”这个最高荣誉的人。当时间来到20世纪70年代的时候,霍金通过对奇性定理的证明,更是获得了1988年的沃尔夫物理奖。他也是在这个时期,被很多人称为继爱因斯坦之后,世界上最杰出的理论物理学家。
为什么说杨振宁是当今最伟大的理论物理学家
不同于一般的科学家,杨振宁先生的一生充满了传奇色彩,特别是他的个人感情和国籍问题,让很多人忽略了他其实是当今这个世界上最伟大的理论物理学家。在杨振宁先生的身上,有很多让人望而生畏的奖项,比如,2019年度求是奖“求是终身成就奖”、诺贝尔物理学奖、费米奖、美国国家科学奖章等。
在杨振宁先生的所有研究中,统计力学算得上是他毕生最主要的研究方向,相变理论的出现让人们消除了困惑已久的难题:为什么在同一相互作用下,竟然可以存在不同的热力学相。杨振宁于1957年发表稀薄玻色子多体系统的论文之后,更在之后的时间里更通过双碰撞方法,获得了著名的平方根修正项,而这一点在之后冷原子物理学的发展中得到了实证。
与此同时,杨振宁先生发现的杨—Baxter方程,是一个在物理学和数学领域中都具有重要作用的方程。转化而来的这个矩阵方程,表明了 1 维δ函数排斥势中的费米子量子多体问题,它与弦理论、辫子群、扭结理论、乃至Hopf代数都密切相关。而其中涉及到的嵌套Bethe假设方法,更为1维Hubbard模型解出提供了重要依据,在之后的时间里,该模型更还为很多高温超导相关理论研究提供了基础。
或许很多人并不了解,杨振宁先生还发现了:弱相互作用中的宇称不守恒,1维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度的严格解,电荷共轭、时间反演和宇称三种分立对称性。除此之外,他还对非对角长程序、杨—Mills规范场论、CP不守恒的唯象框架、规范场论与纤维丛理论的对应和超导体磁通量子化的理论做出解释。
衡量物理学家贡献的指标并不局限于诺贝尔奖
霍金的离开让所有人都缅怀哀叹,而霍金和杨振宁之间的比较,主要也是发生在霍金去世之后。而这个话题的主要内容便是:当霍金离开这个世界,所有在世的科学家中杨振宁是最伟大的吗?对于很多非科学爱好者的人来说,他们对这两位杰出的科学家可能都不甚了解。
或许很多人都知道霍金很了解不起,但却并不一定知道杨振宁在物理学领域的突出成就。事实上,杨振宁的确是当今在世科学家中最杰出的理论物理学家们,而且这句话的后面一定不会有“之一”这两个字的存在。生活中的很多人都比较喜欢八卦,这也是为什么很多国人对杨振宁的了解,都主要集中在他娶了小自己太多的年轻夫人这件事上。
很多人都知道爱因斯坦、牛顿和霍金在物理学领域的地位,但却并不了解可以位于同级别的杨振宁在这个领域有哪些突出的造诣。虽然霍金没有拿到过诺贝尔奖,但这不过是因为没有等到理论被验证的那一天。在他在我评价中,自称是一个乐观的、浪漫的,但却顽固不化的人,没有任何梦想的人等同于死亡。
我们并不是要从杨振宁拿到了诺贝尔奖这件事来证明他比前者更伟大,因为这两位优秀的理论物理学家为人类做出的贡献是无法分出高低的。只是霍金已然离我们而去,所以杨振宁便成为了当今这个世界上最伟大的科学家。希望更多的人认识到这位了不起的科学家,并不只有那些大家感兴趣的个人生活,让我们与科学之间的距离更近一点。
在普林斯顿的时候,杨振宁遇见了费米的得意门生李政道,两个人开始展开了合作,他们想向物理世界的至高难题发起挑战,那个时候人们已经知道,宇宙中存在四种基本相互作用。引力和电磁相互作用,都是镜像对称的。所以人们理所当然就认为强相互作用和弱相互作用也是镜像对称的
可是李政道和杨振宁敏锐地发现它们其实并不是镜像对称的,并且给出了论文证明。
这个时候著名的物理大神费曼跑出来了,兴致勃勃和别人赌50美元镜像不可能不对称。
费曼杨振宁
然而现实很快啪啪打脸,物理女皇吴健雄根据两个人的论文成功作出实验,证明并不是镜像对称的。吴健雄的这一成功试验也助推杨振宁和李政道获得了诺贝尔奖。
吴健雄
要知道,他们56年发表的论文,57年就获得了诺贝尔奖,你就可以做到这个发现的意义是有多么地重大了。那个时候,杨振宁还只有35岁。
我们可以来看看杨振宁在物理领域所作出的成就:
1、相变理论
2、玻色子多体问题
3、杨-Baxter方程
4、1维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度的严格解
5、 超导体磁通量子化的理论解释
6、非对角长程序
7、弱相互作用中宇称不守恒
8、时间反演、电荷共轭和宇称三种分立对称性
9、高能中微子实验的理论探讨
10、CP不守恒的唯象框架
11、杨-Mills规范场论
12、规范场论的积分形式
13、规范场论与纤维丛理论的对应
普通人要是在这其中一项研究中作出成果,就已经可以在物理界有一席之地了。例如杨-米尔斯理论是描述弱电相互作用和强相互作用的标准模型,是近几十年的物理学的基础之一,可揭示宇宙中大部分物质和能量的作用规律。除了黑洞武器和重力子放射线射出装置之类引力系的东西和利用暗能量的假想装置,现实中和绝大部分科幻作品中描写的生命体、技术装备、武器与动力系统都在这理论适用的范围内。
杨振宁的学说影响了20世纪后半叶以及现在的整个理论物理学的发展,7个诺奖是因为找到杨振宁的标准理论所预测的粒子而获奖的,例如丁肇中希格斯。研究标准理论获得诺奖的有几十个,杨振宁带领徒子徒孙几乎垄断了六十年来的诺奖物理奖的理论物理和粒子物理部分。
另外有6个菲尔兹奖是研究杨振宁的方程而来(3个和杨米尔斯方程相关,3个和杨巴克斯特方程相关)。
不到22岁拿麻省理工博士学位、35岁建立夸克模型的公认天才盖尔曼多次表示“自己不过是将杨振宁标准模型的su(2)对称性扩展到su(3)而已”。要知道,盖尔曼几乎可以说是当代泡利,怼人毫不留情,几乎很少服人。
著名物理学家米尔斯也多次表示“杨-米尔斯规范对称方程是杨振宁的,自己只是有幸跟着署名”。(杨振宁几乎没提过米尔斯其实 是他的学生,杨振宁在传记里写了很多二人合作的事情。)
量子电动力学大牛弗里曼.戴森在纪念爱因斯坦的著名演讲《鸟和青蛙》里这样评价杨振宁:他高高地飞翔在诸多小问题构成的热带雨林之上,我们中的绝大多数在这些小问题耗尽了一生的时光。
丁肇中先生评价杨振宁:杨振宁是20世纪伟大科学家之一, 当人们回顾20世纪物理发展主要里程碑时马上就想到1.相对论2.量子力学3.杨振宁。规范场...标准模型能解释关于亚原子粒子的所有实验数据,直到能量大约高达一万亿电子伏。 这大约是现在运行中的原子对撞机的极限能量。因此说标准模型是科学史上最成功的理论也并不为过。
1994年 富兰克林奖章和鲍威尔奖颁奖典礼上的颁奖词。上“这一理论模型已经与牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦的成就比肩,并必然将对未来产生可相提并论的影响。(This theoretical model, already ranked alongside the works of Newton,Maxwell, and Einstein, will surely have a comparable influence on future generations.)"
《Nature》杂志在2000年更是把他评为影响世界千年的TOP20物理学家。
看待一个人要全方位辩证去看,杨振宁无论是对中国还是对世界的贡献都值得大家去铭记,
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=mc²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。
因为杨振宁对于基础物理的进步起了决定性的作用,所以他才会被这么尊敬,这对于物理的贡献是非常大的
因为杨振宁在粒子物理学、凝聚态物理到统计力学,他做出堪称里程碑般的贡献,宇称不守恒定律、杨-巴克斯特方程、非阿贝尔规范场理论都是杨振宁提出的,这些贡献都是非常伟大的。
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
因为杨振宁在人类历史上也是做出了很大的贡献,比如量子力学,统计力学,粒子物理学等领悟都做出了很大的贡献。
爱因斯坦和霍金已经去世,现在世界上最聪明的人是谁?
陶哲轩。我们都知道,对人类文明史做出最大贡献的,恐怕还不是那些政客和政治家,能让我们的生活变得和古人截然不同的,正是那些为科学理论添砖加瓦的各种科学家。爱因斯坦和牛顿,堪称是科学史上的两大宗师,各自引领了一个时代;霍金也是我们这个时代最伟大的科学家之一。他们两个的智商据说是非常的高...
爱因斯坦之后,物理学有哪些重大发现?
一般而言,“爱因斯坦之后的科学家”并不是指爱因斯坦去世之后的科学家,而是指没有和爱因斯坦处在同一科学时代的后来科学家。杨振宁和米尔斯的非阿贝尔规范场理论发表在1954年,爱因斯坦于1955年去世,但是杨振宁却是爱因斯坦之后的科学家,经常有人称杨振宁是爱因斯坦之后最伟大的几位物理学家之一。爱...
杨振宁是全世界最伟大的科学家之一,有哪些人能与其相提并论?
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牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、杨振宁比数学水平,杨振宁能排第几?_百度知...
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霍金和杨振宁两个人谁在科学领域成就更大一些?为什么?
如果单纯地从学术贡献来说,目前杨振宁的成就高于霍金,因为杨获得过诺奖,而霍金的很多理论还有待证实。不过霍金自己认为他对科学领域的贡献很大,甚至也期望自己能够摘得诺奖桂冠,他还把自己视为牛顿和爱因斯坦之后最伟大的科学家。从纯科学理论的角度分析,张振宁的成就更大,因为科学就是科学,需要有充分...
爱因斯坦和杨振宁真的信教吗?
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