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杨振宁做出的科学成就能排在历史第几?
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杨振宁做出的科学成就能排在历史第几?
杨振宁老先生迎来了100岁的农历生日,清华大学、中国物理学会以及香港中文大学为其举办了一场“杨振宁先生学术思想研讨会——贺杨先生百岁华诞”。
但很多朋友却仍然停留在杨老年轻时为美国做贡献,没有归国效力,年纪大了反而回到中国,还对杨老与翁女士的婚姻说三道四等不合时宜的言论,准确地说,杨振宁在科学界的贡献完全配得上其现在的地位,但他在科学界的地位究竟有多高?可能超出各位的想象!
杨振宁的贡献:诺奖不过是开胃菜!
知乎上有一个问答挺有趣的,“杨振宁和莫言都获得了诺贝尔奖,谁对中国的影响更大?”,其实按种花家的答案来说,两者对中国的贡献都不大,莫言老先生的作品种花家不太感冒,究竟影响范围有多大,估计没人说得清,但有一点可以肯定的是,无论杨振宁的诺奖还是莫言老先生的诺奖,对中国现代化建设的直接贡献是很难直接衡量的!
很多朋友对杨老当年是以中国人的身份领取诺贝尔奖津津乐道,确实当年杨振宁的国籍还没有放弃,仍然是中国人,对杨老在科学界的贡献,也只是停留在诺奖,那么让杨老获得诺奖的宇称不守恒究竟是什么东西?在杨振宁的学术生涯中,又可以排名第几呢?
宇称不守恒:颠覆了物理界的普遍认识
在宇称不守恒发现之前,科学界信奉的是诺特定理,用语言来描述其实很简单,“物理学里的连续对称性和守恒定律一一对应”,这是被爱因斯坦称为数学史上最重要的女人艾米·诺特证明完成的:
每一个守恒定律都和对称相对应,比如角动量守恒与旋转对称,能量守恒和时间平移守恒等等,只要发现了新的守恒量,那么就会发现一个新的对称!
科学家们就像相信能量守恒一样信任守恒与对称,因此当泡利听说华裔女科学家吴健雄要为杨振宁和李政道做实验证明宇称不守恒时,还打了个赌:
“我不相信上帝是一个弱左撇子,我准备押很高的赌注,赌那些实验将会显示……对称的角分布……”
“对称的角分布”指的就是宇称守恒,泡利的意思是年轻人的想法根本就不值一提。杨振宁和李政道的研究则认为弱相互作用中的宇称不守恒。
但结果如何大家都知道了,幸亏没有人和泡利对赌,要不然他得破产,当然捣鼓出宇称不守恒的杨振宁和李政道,在1956年6月份发表论文后的1957年就获得了诺贝尔奖,这个速度创造了诺奖之最,其实也是宇称不守恒对于现实中科学界的震撼。
诺奖的贡献,并不是杨振宁最大的贡献
杨振宁的贡献中,有个曾经默默无闻,但后来却改变了二十世纪粒子物理研究格局的发现,其中最耀眼的莫过于杨米尔斯理论,这个比较有趣,因为它的发表要比宇称不守恒要早得多!
1954年,杨振宁与罗伯特·米尔斯就发表了杨-米尔斯理论,将原本可交换群的规范理论(应用的量子电动力学)拓展到不可交换群,以解释强相互作用,但当时连杨振宁都不知道这个理论能干嘛。
但却不知道杨米尔斯理论已经为标准粒子模型开启了一扇大门,从杨米尔斯理论到标准粒子模型还有很长的路,也有极其复杂的理论支持,还需要有南部阳一郎、杰弗里·戈德斯通、乔瓦尼·乔纳-拉希尼欧等人开始运用对称性破缺的机制,也有盖尔曼把杨-米尔斯理论应用到了强力上,最后发展出了量子色动力学(QCD)!格拉肖、温伯格和萨拉姆等人则利用杨米尔斯理论用来统一弱力和电磁力的弱电统一理论!
尽管后续的贡献与杨振宁没有多少直接关系,但有一点是毋庸置疑的,杨振宁是大家的领路人!从爱因斯坦的广义相对论后的量子物理世界,其复杂性再也无法由任何一个科学家单打独斗,从波恩、海森堡、薛定谔以及波尔的量子论贡献,再到强力与弱力统一的基本粒子模型,杨振宁是其中最为坚实的桥梁。
《自然》期刊在2000年的时候评选“过去1000年影响世界的20位物理学家”杨振宁位列第18位,而且是唯一在世的一位,当然杨老现在还是!要将他的贡献排个梯队的话,杨振宁大约在第二梯队:
第一梯队:牛顿,爱因斯坦,麦克斯韦
第二梯队:波尔,泡利,朗道,薛定谔,海森堡,狄拉克与杨振宁等
20世纪的物理学顶尖级成就:相对论、量子力学、标准模型是现代物理学三大成就,你说杨振宁的成就能排第几?
杨振宁对祖国的贡献,可能比各位想象得要大得多!
做出这些贡献的时候,杨振宁早已到达了美国,跟中国有什么关系?其实在理论物理界的贡献,几乎就是全球分享的,当然前提是你得看懂并且深入研究,不过有一点也没法否认,比如伟大的科学家在哪里,就能带起一个伟大的科学团队,所以他应该在中国不是吗?
事实上当时的新中国还真的不具备杨振宁的实验物理条件,也就是说杨振宁在美国或者欧洲能更容易获得学术成就,当然我们也相信杨振宁如果回国他也将为两弹一星工程做出伟大的贡献,不过杨振宁在于后来的贡献却不比功勋科学家少,甚至在一定程度上还保全了大量科学家。
杨振宁在上世纪70年代回国的时候,一般都会指定要会谈哪些科学家的名录,因而拯救了大量正在浪费大好青春的科学家,这一点很多科学家在回忆录中都有提及,这个就不细说了,各位有空可以去了解下!
另外还有一点则是以个人的影响力为各个大学带来大量捐款,甚至在后期直接在清华带本科班,作为顶尖物理学家,在大学里教书育人,足见他对莘莘学子的感情,其实也是对祖国的感情!
所以你不必误会杨振宁杨老,他对祖国的贡献远比你想象得要多得多,他也完全配得上祖国给予他的荣誉和待遇,而杨振宁与翁帆女士的婚姻已经走过了将近17个年头,人生能有几个17年?就算有微词也该停歇了!
其他网友回答
头三把交椅已定。
牛顿,爱因斯坦,麦克斯韦。
有这三位大神,其他科学家只能从第四位开始排。
这三位都是开宗立派的人物。
杨振宁c位已经说明其贡献。
一。开宗立派的科学家,从无到有,这类科学家就大神一样的存在。
二。对某个领域盖馆定论的科学家,对这个领域的理论封顶,这类也是神。
三。在某个领域做出杰出贡献,推动这个领域快速发展,这类科学家就是大牛。
其他网友回答
杨振宁的成就绝对应该能排在前三的。
当然,杨振宁的伟大之处普通人可能看不出来,大家普通人熟悉牛顿、爱因斯坦。连教科书上都有他们的名字。但事实上他们的层次不一样,因为他的成就比爱因斯坦更高一级,爱因斯坦本就比牛顿高一级了,牛顿普通人上了高中就能懂了,而爱因斯坦的成就你不到专业领域很难明白说了什么。他们的名气比杨振宁大得多,但是层次并没有杨振宁高。就好像牛顿比起阿基米德一样!
举个很简单的例子就知道了,民科们最常挑战牛顿,特别爱“攻克”的一个目标就是“永动机”。也有一些“高端”民科也能挑战一下爱因斯坦,攻克的目标就是“推翻”相对论。但从没听说民科能挑战杨振宁的吧?很简单,因为民科们的水平根本就到不了能理解杨振宁学术成就皮毛的水平。能理解杨振宁学术成果水平的人,早就脱离民科了。所以没有民科能挑战杨振宁,他的成就对人类未来五百年的科学研究目标是极其重要的。
其他网友回答
杨振宁之于科学(基础物理)界的地位,相当于秦始皇,其科学成就将对未来的人类说会产生重大影响。
但要说杨振宁做出的科学成就能排在历史上第几位,这个问题实在是太宏大了。首先科学成就的定义太过宽泛,从古至今,历史跨度太大了;其次,科学包括了很多子系统一,物理、化学、哲学、医学都是科学,怎么比较?
所以我从三个层次来回答这个问题:
有史以公认的来最伟大科学家有哪些?
其实这也是一个很难回答的问题。不过好在,已经有人进行了总结,所以我就直接来说结果吧。
这份研究是对国外9个机构分别评选出的人类有历以来最伟大科学家的数据进行汇总整理后得出的,因此虽然也不一定百分之百的准确,但至少也是有理有据,所以很有说服力和代表。废话不多说直接上图:
简单总结一下:统计的9份不同评选名单中,共出现了339位科学家。其中既包括常见的物理学家、化学家,也包括比较冷门的地球科学、医学、心理学等学科的科学家,甚至还有人类历史早期的哲学家,像亚里士多德这样兼具哲学家和科学家属性的学者。更重要的是,这些科学家几乎囊括了全世界各个国家各个时期,对人类科学做出过重要贡献的人,比如包括:蔡伦、古登堡、瓦特、马可尼、贝尔等发明家。
通过对以上名单的统计,入选的中国科学家有:张衡、蔡伦、刘徽、祖冲之、沈括、秦九韶、朱世杰、李时珍、杨振宁、李政道、吴健雄、屠呦呦
根据以上名单位综合之后,有历以来排名前20位科学家:
1、牛顿
2、伽利略
3、爱因斯坦
4、可白尼
5、巴斯德
6、法拉第
7、开普勒
8、麦克斯韦
9、拉瓦锡
10、卢瑟福
11、达尔文
12、欧拉
13、欧几里德
14、笛卡尔
15、普朗克
16、林奈
17、居里
18、孟德尔
19、门捷列夫
20、亚里士多德
这份名单有些人可能觉得不准。这种结果肯定是见仁见智的,比较并没有一个科学的公式,主观的因素影响很大,依据的数据都是国外机构、组织评选的9份名单。大家可能也发现了,这里面绝大部分都是欧美科学家居多。这其实就和评选机构的倾向性有很大关系了。
好了,这个名单大家脑子里有个印象就算了,也大致了解了他们的科学成就。那下面进入第二个问题:
杨振宁的科学成就有哪些?
其实我之前就写了一篇文章来回答这个问题,说得比较具体了。有兴趣的可以直接去看。
都说杨振宁是目前顶级的科学家,那他有哪些伟大成就?
在这里我就简单说一下:
杨振宁是因为弱相互作用下宇称不守恒理论一举获得诺贝尔物理学奖的。然而,这还不是他的最高成就,他还有更多开创性的研究。
除了杨振宁自己获得的诺贝尔奖外,先后还有7个诺贝尔奖,是直接利用杨振宁提出的“杨-米尔斯方程”拿到的;有几十个诺贝尔奖,是和杨振宁提出的理论有关;此外还有6个“数学界的诺贝尔奖”,也就是菲尔兹奖研究的对象,是杨振宁提出的“杨-米尔斯方程”和“杨-巴克斯特方程”……这些含金量极高的奖项,都是他伟大的证明。
那么这个杨-米尔斯理理牛在什么地方呢?这首先要搞清楚物理学家到底在研究什么?
自然界中有各种各样的现象,有跟物体运动相关的,有跟声音、光、热相关的,有跟闪电、磁铁相关的,也有跟放射性相关的等等。物理学家们就是去研究各种现象背后的各种规律,然后得到了大一堆关于力学、声学、光学、热学方面的定律。
但是物理学家们并不满意,因为各种定律太多了!想想看,如果每一种现象都要用一种定律来描述,那就相当于你去买苹果要带一杆秤,去买梨要换一杆秤,去买大米的时候又要换另一杆秤,你得准备多少秤阿。所以物理学家就有一个理想:用更少的定律来描述更多的现象。把一些表面上看起来毫不相关的现象用同一种理论去描述,或者最终用一套理论来描述所有的已知现象。简单来说,物理世界最好也只用一杆秤。
这个事情,本质上来说其实就跟秦始皇要统一六国一样,不允许有各自为政的国家存在,必须让所有人遵守同样的法令,用同样的语言和文字,同样的度量衡,这样麻烦才少。所以物理学家位一直在不孜孜不倦地追求最终的统一之路。
于是,到了19世纪,随着人们对微观世界研究的深入,许多在宏观上风牛马不相及的东西,在微观层面上却很好地统一了起来。比如支持力、弹力、摩擦力之类的东西,在宏观上它们确实是不同的东西,但是到了微观层面,这些乱七八糟的力全都是分子间作用力形成的,而分子间作用力本质上就是电磁力。再深入,这些分子、原子运动的快慢,在宏观层面上居然体现为温度,然后热现象就变成了一种力学现象。所以,到了19世纪末,人类所有已知现象背后的力就都归结为引力和电磁力,其中引力由牛顿的万有引力定律描述,电磁力由麦克斯韦方程组描述。
但是问题也随之出现了,那就是麦克斯韦方程组和牛顿力学这套框架居然是矛盾的,难道是他们谁错了?爱因斯坦老先生研究了一下,说麦克斯韦方程组没毛病,牛顿的力学框架有问题。于是爱因斯坦熬夜升级了一下牛顿的力学的框架,在新框架下跟麦克斯韦方程组就不冲突了,这套升级后的新框架后来有了一个响亮的名字——狭义相对论(我们称新秤)。
让爱因斯坦都头疼的难题
在狭义相对论下,麦克斯韦方程组不用做任何修改就能直接用新秤称。另外,牛顿力学里有些东西虽然不能直接搬过来秤,但是稍微修改一下就可以用新秤称。但也有一类东西,无论怎么改都没办法用新秤称,我们暂时叫它——刺头。
刺头很让人很头痛,不过好在就一个,它就是——引力。牛顿的万有引力定律装在牛顿力学的秤称一点问题没有,但不管怎么改,它就是没办法狭义相对论这杆秤称,那要怎么办呢?于是爱因斯坦另辟蹊径,另外提出了一套新理论来描述引力,这相当于给“引力”单独准备了另一杆秤。结果这套新“引力”理论大获成功,而且爱因斯坦提出这套新理论的方式跟以往的物理学家们提出新理论的方式完全不一样,这种新手法带来梦幻般的成功惊呆了全世界的物理学家,然后爱因斯坦就成了神一般的人物,这套新理论后来也有了一个响亮的名字——广义相对论。
至此,爱因斯坦用狭义相对论安置好了电磁力,用广义相对论驯服了引力之后,接下来要做的事情就很明显了:要统一引力和电磁力,就像当年麦克斯韦统一电、磁、光那样,毕竟用一套理论解释所以的物理现象是物理学家们的终极梦想。
然而,爱因斯坦穷尽他的后半生都没能统一引力和电磁力。不仅如此,随着实验仪器的进步,人们撬开了原子核,在原子核内部又发现了两种新的力:强力和弱力。这下可好,不但没能统一引力和电磁力,居然又冒出来两种新的力。所以,摆在科学家面前的局面又变成了有四种力:引力、电磁力、强力和弱力各自为战,并且强力和弱力都暂时还没有称它的秤,说统一就更谈不到了。
到了这里,杨振宁的杨-米尔斯理论就登场了。
直接说结论:现在强力就是用杨-米尔斯理论描述的,弱力和电磁力现在已经实现了完全的统一,统一之后的电弱力也是用杨-米尔斯理论描述的。也就是说,在四种基本力里,除了引力,其它三种力都是用杨-米尔斯理论描述的,所以你说杨-米尔斯理论有多重要?你说杨振宁的科学成就有多伟大?
好了,到这儿我们也基本把杨振宁的科学成就弄清楚了,现在进入第三个问题:
杨振宁的科学成就能排在第几位?
为了比较公平和统一标准,我们把时间限定近现代(1640年以后),学科限定在物理领域。
当然在物理领域有个三巨头,他们都是先驱,如果把物理学比较一幢摩天大楼,这三个人就是打地基的,所以几乎是没有人超越的。他们分别是:
17到19世纪的三位最伟大的科学家:经典力学的牛顿,创造电磁学的麦克斯韦,以及开创新时代的爱因斯坦。
如果把这些物理学家比做圣斗士,那么这三位就相当于守护北欧大神奥丁和仙宫土地的“神斗士”。
在物理学界,也有一个黄金年代的说法,就是在20世纪初,一众年轻的物理学家纷纷出场,最终打下了量子力学的理论基础。这些人中最著名的当数波尔、朗道、狄拉克、海森堡、薛定谔、费曼、泡利……个个名字都如雷贯耳。
接下来还有温伯格,二战以后,最伟大的科学家就是杨振宁!
他们都是黄金圣斗士。能力超强,战斗力爆表。
当然,以上类比是出于我对《圣斗士》的理解。接下来我们也可以来看看一些媒体对杨振宁的评价和定位:
1997年,日本《かがくしゃ》将杨振宁列为第11位。当然,可能因为同样是东方人的原因,日本人有意抬高了杨的地位。
1999年,美国的一个物理学会评选了24位最伟大的物理学家,将杨振宁列为古今最重要的18位科学家之一。那份排名说这18名科学家不分先后,按照姓氏排名。
比较权威的是英国学者Albert曾经是《英国物理学会》期刊的编委,他曾经将费曼、温伯格、杨振宁、郎道做了详细比较,他大概的意思是半斤八两,综合看,杨振宁上限在第10。所以,杨振宁在科学史上的真实地位应该是第10-20之间。
1993年富兰克林奖授予杨振宁,授奖原因是“杨振宁教授是自爱因斯坦和狄拉克之后20世纪物理学出类拔萃的设计师”;1994年鲍尔奖颁发给杨振宁,文中明确指出,这项奖授予杨振宁,是因为他: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,并肯定会对未来几代人产生类似的影响。”
从此我们也不难看出,杨振宁在科学界的重要地位。而其实,对于科学家来说,排名是没有意义的。他们对科学和人类做出的伟大贡献,足已说明一切。因为他们才是推动整个人类社会向前不断发展的巨大动力。
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