Nature评价杨振宁是影响世界千年的物理学家,言过其实了吗?
杨振宁出席西湖大学成立大会
10月20日西湖大学在杭州举行了隆重的成立大会,杨振宁作为受邀嘉宾出席了西湖大学的成立仪式。值得一提的是,杨振宁也是西湖大学董事会的名誉主席。96岁高龄的杨振宁在致辞中坦言:“假如我年轻,一定会加入他们(西湖大学)。”
数学家的儿子,华人顶尖天才
是的,年轻时,他总是想做一个最为拔尖的人。杨振宁从小就资质过人,喜欢不断超越。他的父亲杨武之是数学家,是中国第一位因数论研究获得博士的学者。著名数学家华罗庚就师从他的门下。受父亲的引导,杨振宁从小热爱数学,为之后走上科学道路打下了坚实基础。
兵荒马乱的年代,年仅16岁的杨振宁考取了西南联大。当时西南联大物理系出了两大才子:一个是杨振宁,另一个是黄昆。他们经常在茶馆高谈阔论、挥斥方遒。一次黄昆问杨振宁:“爱因斯坦最近又发表了一篇论文,你看了没有?”杨振宁说看了,黄昆又问:“感觉写的如何?”杨振宁把手一摆,很不屑地说:“毫无创意,是老糊涂了吧”。这是18岁杨振宁对爱因斯坦学术成果的评价,可见少年时的杨振宁,已萌发了欲与天公试比高的气魄。1957年,年仅35岁的杨振宁获得诺贝尔物理学奖,与李政道一起成为首次获得诺奖的华人。这在当时轰动一时,让全世界所有华人都为之鼓舞。
杨振宁美国留学期间与邓稼先合影
这些年,人们经常将他和霍金作比较。特别是霍金去世时,有人称:霍金死后,杨振宁可能成为当今世界上最伟大的科学家。其实,多数人对这两人的了解只是一知半解,而且多来自媒体。媒体并不能全面完整地展现二人的成就。由于杨振宁做的大多是专业类研究,一般人对他的了解知之甚少。对于他,媒体为迎合普通大众猎奇心理,更多的是大肆报道他“老夫少妻”、久不回国、甚至是“盗取科研成果”等子虚乌有的消息上。而身残志坚、成就卓著的霍金,则被媒体作为励志典范大肆宣传。事实上,霍金并未得过诺贝尔物理学奖。
讲真,杨振宁到底有多厉害?
简单说,他是有史以来排名前15的物理学家(Quora评),与费曼、朗道奠定20世纪物理学的白银时代,是继爱因斯坦和狄拉克之后,20世纪物理学最卓越的设计师(弗里曼戴森语)。他是华人骄子中的骄子,他的伟大是历史级别的伟大。
可能有人说,你这话置霍金于何地?霍金可是现代最伟大的物理学家之一,20世纪享有国际盛誉的伟人之一。好吧,虽然科学不比排名,我们尊重《时间简史》的作者(霍金),但从科学成就上讲,霍金不能与杨振宁相比,霍金之所以没得诺奖,归根究底还是他对科学界做的贡献不够。下面我们分别盘点一下两位科学家的杰出成就。
1957年,35岁的杨振宁获得诺贝尔物理学奖
杨振宁对科学界的主要贡献有:他在1956他提出宇称不守恒,次年即获得诺贝尔奖。成为第一位华人诺奖得主。关于诺奖,可以说不是诺贝尔奖带给杨振宁荣光,而是他带给诺贝尔奖以荣光。很多人以为获诺贝尔奖是杨振宁一生最大成就,实际上他拥有13项“诺奖级别”的成果,1957年的获奖只是他早期的一个“次等成就”,并不是他所有成果中最突出的一项。
杨振宁十三项 “诺奖级别” 的成果分别是:
(A)统计力学A1. 1952 Phase Transition(相变理论)。论文序号: 52a,52b, 52c。A2. 1957 Bosons(玻色子多体问题)。 论文序号:57h, 57i,57q。A3. 1967 Yang-Baxter Equation(杨-Baxter方程)。论文序号: 67e。A4. 1969 Finite Temperature(1维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度的严格解)。论文序号: 69a。(B)凝聚态物理B1. 1961 Flux Quantization(超导体磁通量子化的理论解释)。论文序号: 61c。B2. 1962 ODLRO(非对角长程序)。论文序号: 62j。(C)粒子物理C1. 1956 Parity Nonconservation (弱相互作用中宇称不受恒)。论文序号: 56h。C2. 1957 T,C andP (时间反演、电荷共轭和宇称三种分立对称性)。论文序号:57e。C3. 1960 Neutrino Experiment(高能中微子实验的理论探讨)。论文序号: 60d。C4. 1964 CP Nonconservation(CP不守恒的唯象框架)。论文序号: 64f。(D)场论D1. 1954 Gauge Theory(杨-Mills规范场论)。论文序号: 54b, 54c。D2. 1974 Integral Formalism(规范场论的积分形式)。论文序号: 74c。D3. 1975 Fiber Bundle(规范场论与纤维丛理论的对应)。论文序号:75c。以上引用自:Beauty and Physics: 13 importantcontributions of Chen Ning Yang, Int. J. Mod. Phys. A 29, No. 17, 1475001(2014)[1]
可以看出,杨振宁在统计力学、凝聚态物理、粒子物理、场论等物理学4个领域的世界级贡献,可以媲美“朗道十诫”。
诺奖得主虽然个个杰出,但还是有强弱之分,杨振宁属于其中的强者。我们按诺奖获得者成果的大小将诺奖得主分为三个等级:第三等,因为人生“最大成就”而获得诺贝尔奖(如2017年获奖者基普索恩,人数最多);第二等,因为人生“次等成就”得了诺贝尔奖(人数寥寥,杨振宁是其中之一);第一等,因为人生“三流成就”得了诺贝尔奖(爱因斯坦一个)。杨振宁属于仅次于爱因斯坦的第二等。他靠“宇称不守恒”拿诺奖,但这仅属于他“较大”的成就,他最大的成就是“杨-米尔斯规范场论”和“杨-巴克斯特方程”。
凭借“杨-米尔斯规范场论”,1994年杨振宁获得了美国富兰克林学会北美地区奖额最高的科学奖鲍尔奖。颁奖的正式文告指出:授奖给杨振宁是因为他提出了一个广义的场论,这个理论综合了有关自然界的物理规律,为我们对宇宙中基本的力提供了一种理解。作为20世纪观念上的杰作,它解释了原子内部粒子的相互作用,他的理论很大程度上重构了近40年来的物理学和现代几何学。这个理论模型,已经排列在牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦的工作之列,并必将对未来几代产生类似的影响。
杨振宁在富兰克林学会排名在前四,而前三个已经去世,唯一活着的就是杨振宁。
他在1967年又提出杨-巴克斯特方程,开辟了量子可积系统和多体问题研究的新方向。杨-Baxter方程首先是由杨振宁在解决-维δ势作用模型时提出的,随后被R.J.Baxter在处理格点统计模型时重新发现。后来人们发现杨—Baxter方程在数学和物理中都是极重要的方程,与扭结理论、辫子群、Hopf代数乃至弦理论都有密切的关系。
在杨振宁获诺奖之后60多年里,有7个诺奖得主是因找到杨振宁的“杨-米尔斯规范场论”预测的粒子而获奖,丁肇中、希格斯就是如此。杨振宁的徒子徒孙几乎垄断了60多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(最高数学奖)是研究杨振宁的方程而来。
所以,世人望尘莫及的诺贝尔奖,只是杨振宁年轻时的小目标,不是诺贝尔奖带给他荣光,而是他带给诺贝尔奖以荣光。
杨振宁在世界科学史上的排名是多少位?
杨振宁的“杨-米尔斯方程”是现代规范场理论的基础,被公认为是20世纪下半叶最重要的物理理论,如果大一统理论得到印证,那么杨振宁将被列为最伟大的物理学家之一。也因这,少数崇拜者竟张扬地称杨振宁在科学史上排名前5,实际上这个说法并不客观。
那杨振宁在科学史上的地位到底如何?纵观世界几次较为客观的排名:1997年日本《かがくしゃ》将杨振宁列为第11位;1999年millennium poll physicist将杨振宁列为古今最重要的18位科学家之一;英国学者Albert在科普随笔《弦论能否在低能态验证》里,认为杨振宁最高排第10,综上,杨振宁在科学史上的真实地位应该是第10-18位。这与Quora所说的排名15不谋而合。普林斯顿大学物理研究员HK Charles也曾说过:杨振宁排名,应该在第10位或者往下一点。
与杨振宁相比,霍金的“世界级”成果在哪里?
说完杨振宁,我们再来说一下霍金的贡献。
患“渐冻人”症的霍金
霍金辐射是霍金一生最大的科学成就。因为效应非常小,还不能得到实验证实,但是到1970年代末就被科学界普遍接受,由此带来的黑洞信息丢失问题目前还是物理学家争论的一个热门话题。
有人说,霍金的科学贡献超过很多诺贝尔奖得主。但是长期以来,他的理论研究工作没有得到实验或者观测的证实,而获得诺贝尔奖的研究成果必须有实验或者观测的支持。所以霍金一直没有获得诺贝尔奖。但这只是一种猜测,毕竟这种说法尚未得到证实。
另外,霍金对于物理学的贡献,很大一部分是用通俗易懂的方式把高深的物理学向全世界传播,《时间简史》就是最好的例子。 霍金在各种传媒上为物理学不辞劳苦地进行通俗化的宣传。比起埋头钻研的杨振宁,他在科普方面似乎贡献更为突出。广义地说,也许霍金一生最大的成就是:作为渐冻人,对物理学作出巨大了成就,鼓舞了全世界人民!一个渐冻人患者能取得如此巨大的科学成就,怎能不让人由衷敬佩呢?霍金在很多时候已被人们当做了一种符号,就是“一个世界上最聪明人”的符号。这也让他的知名度随着互联网和传媒不断传播。
珍惜杨振宁,就是尊重我们民族
杨振宁是世界多个国家科学院院士,美中俄三个超级大国科学院院士,韩国科学院名誉院长;获得的荣誉奖章奖项不计其数,科学界重要奖项全部囊括。
所获奖项
事实上杨振宁的贡献足以称得上当代的牛顿和爱因斯坦,可惜华人在世界上没有足够的话语权。
他为中国做出了很多贡献:1977年,为了中美关系正常化,他以8000美元代价在当天《纽约时报》上刊登全页广告启事“致美国卡特总统公开信”,全文用英文发表,旁边加了八个中文字:“亡羊补牢,犹未为晚。”1983年12月28日,他向邓小平建议,“国外认为,搞软件15—18岁较有利。”由此,科大少年班设立了计算机软件专业。多年来,杨振宁一直以物理学界第一人身份,为中国请回了很多科学家,为中国的科学家们拓宽了视野;大大缩短了中国与世界科技前沿之间的距离;正是由于他的存在,清华的物理成为了中国离世界顶尖大学水平最近的学科之一……
2000年Nature评选过去1000年影响世界的物理学家,杨振宁是健在的唯一一个影响世界千年的物理学家。可以说,杨振宁是当之无愧的当今世界上最伟大的物理学家。
别再听信八卦了,我们需要理性地思考,珍惜这样一个天才,也就是珍重我们民族,珍重我们自己。如果不了解他的成就,可以慢慢去接近他,或者去看看他的13项成就。