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非要拿霍金与杨振宁作比较,那就比一比

2018-03-21 00:03:28评论
非要拿霍金与杨振宁作比较,那就比一比

霍金与杨振宁谁更厉害,恐怕也只有中国人在无聊地争来争去的。既然要比,那就比一比吧。这里,不谈霍金身残志坚那一块的故事,姑且先略去杨振宁国籍、爱国、婚姻那些问题。只谈科学方面的。

斯蒂芬·威廉·霍金,曾任剑桥大学卢卡斯数学教授,为英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士。

主要科学方面的奖项有:伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章、霍普金斯奖、美国丹尼欧海涅曼奖、麦克斯韦奖、英国皇家学会的休斯勋章、爱因斯坦奖章、沃尔夫物理奖等。

霍金一生有三大重要理论贡献,一是英国数学家彭罗斯共同提出的“奇点定理”,二是提出了“无边界宇宙模型”,三是发现“黑洞辐射”,即“霍金辐射”。另一种表述是他“证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型,在统一20世纪物理学的两大基础理论――爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。”

杨振宁,曾任普林斯顿高等研究院研究员、美国普林斯顿高等学术研究所教授、美国纽约州立大学石溪分校教授兼物理研究所所长等。为中国科学院,台湾中央研究院,美国科学院,英国伦敦皇家学会和俄罗斯科学院院士。

主要科学方面的奖项有:诺贝尔物理学奖、费米奖、润福德奖(又译拉姆福德奖)、奥本海默纪念奖、美国国家科学奖章、莫斯科大学奖、本杰明·富兰克林奖、鲍尔奖、爱因斯坦奖、俄国波哥柳波夫奖、昂萨格奖、教皇学术奖、费萨尔国王国际科学奖等。

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杨振宁主要科学成就有以下13项:

统计力学方面:

1952年,PhaseTransition(相变理论)。论文序号:52a52b52c

1957年,Bosons(玻色子多体问题,玻色气体的Lee-Huang-Yang修正)。论文序号57h57i57q(富有远见的理论,50年后方被冷原子实验证实)

1967年,Yang-BaxterEquation(杨-Baxter方程)。论文序号:67e。(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)

1969年,FiniteTemperature1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。(这个模型和结果也在冷原子系统中得到实验实现和验证)

凝聚态物理方面:

1961年,FluxQuantization(超导体磁通量子化的理论解释)。论文序号:61c。(相关的物理和方法后来在超导、超流、量子霍尔效应等问题的研究中广泛应用)

1962年,ODLRO(非对角长程序)。论文序号:62j。(当代凝聚物理的核心理论之一,从1989 1990年,杨振宁在与高温超导密切相关的Hubbard 模型里找到具有非对角长程序的本征态,并和张首晟发现了它的SO(4)对称性)

粒子物理方面:

1956年,ParityNonconservation (弱相互作用中宇称不受恒)。论文序号:56h。(与李政道同获诺贝尔奖

1957年,TCandP (时间反演、电荷共轭和宇称三种分立对称性)。论文序号:57e

1960年,NeutrinoExperiment(高能中微子实验的理论探讨)。论文序号:60d。(这是关于中微子实验的第一个理论分析,引导出后来许多重要研究工作)

1964年,CPNonconservationCP不守恒的唯象框架)。论文序号:64f

场论方面:

1954年,GaugeTheory(杨-Mills规范场论,即杨振宁-米尔斯非阿贝尔规范场)。论文序号:54b54c。非交换规范场理论(弱电统一的基础之一,杨振宁一生最杰出的成果,大一统理论的指路明灯,当代前沿物理学的基石之一,比肩广义相对论的巨大成就

1974年,IntegralFormalism(规范场论的积分形式)。论文序号:74c。(把物理与数学的关系推进到一个新的水准)

1975年,FiberBundle(规范场论与纤维丛理论的对应)。论文序号:75c。(这篇文章里面附有一个“字典”,把物理学中规范场论的基本概念准确地“翻译”成数学中纤维丛理论的基本概念。这个字典引起数学界的广泛兴趣,大大促进了数学与物理学以后几十年的成功合作。)

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其中,获得诺贝尔奖的“弱相互作用中宇称不受恒”已是伟大成果了,但他的-Mills规范场论更具物理学史的伟大意义。物理教科书中一个通用的表述是说,各种物质之间的基本相互作用有四种:电磁作用、万有引力、弱作用、强作用。而这四种相互作用中,有两种(弱作用、强作用)是基于“杨振宁-米尔斯非阿贝尔规范场”的数学结构。

鉴于有人认为霍金比杨振宁伟大,是仅次于牛顿、爱因斯坦的人类史第三位最伟大的物理学家,那老航在这里,只需要找一些反证的说法了。

1994年,美国历史最悠久的富兰克林学会授于杨振宁鲍尔奖(波维尔奖),颁奖词指出杨-米尔斯规范场论,只有牛顿的重力理论、麦斯威尔的电磁理论和爱因斯坦的广义相对论,可以与之相提并论。美国物理学家、诺贝尔奖获得者赛格瑞(E.Segre)的一句话总结一下杨振宁先生:他是“全世界几十年来可以算为全才的三个理论物理学家之一”。

2013年,《美国科学》杂志刊文,《谁是美国史上最伟大的物理学家》(Who'sthe greatest American physicist inhistory?,作者AshutoshJogalekar),基本观点是美国只有有了费米、钱德拉塞卡、爱因斯坦、维格纳、杨振宁、乌拉姆等外国出生的物理学家,才使美国能够与欧洲有得一拼(Americais truly a land of immigrants; it's only by includingforeign-bornphysicists like Fermi, Bethe, Einstein, Chandrasekhar, Wigner,Yangand Ulam can the list of American physicists even start to competewiththe European list.老航只是简洁一点的意译)。

默里·盖尔曼(MurrayGell-Mann,诺奖获得者)创造了夸克理论,他说,“我的工作(夸克理论)仅仅是把杨的工作从SU(2)推广到SU(3)而已。”

卢德馨教授认为,“20世纪的物理学家,最伟大的是爱因斯坦,其次就是杨振宁。”

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著名物理学家弗里曼·戴森(FreemanDyson)说,正是杨振宁对数学的热爱,使得杨振宁“正如使爱因斯坦和狄拉克一样,对自然的神秘能够比别人看得更远一点。”“杨教授是继爱因斯坦和狄拉克(Dirac)之后,20世纪物理学的卓越设计师。”

诺贝尔奖获得者丁肇中认为,1901年至今100多年来,杨振宁的“场论”可排最前几名;若从牛顿开始300多年来,其排名也排在很前的位置。

著名华裔美籍物理学教授聂华桐说,“1954年,杨先生和米尔斯写出文章时,杨振宁-米尔斯规范场还不被承认是物理,而只是一个数学结构,是一个可能对物理有用的数学结构,但到1972年,这个非常简单而又非常漂亮的数学结构被正式承认是物理的一个基本结构,并最后奠定了弱相互作用的基础。”“我们常常可以听到一些物理学家的名字,像麦克斯韦、爱因斯坦,量子力学初建时的海森堡、薛定谔以及狄拉克。现在再要往下排的话,我想杨先生的名字就要算在里面了。”

联合国教科文组织高等教育创新中心主任、物理学教授李铭博士解释说,“杨振宁和米尔斯于1954年提出了非阿贝尔规范场论。这个理论不仅解释了电磁理论,也成为后来的弱电统一理论和量子色动力学的基本范式。未来的引力理论估计也必须建立这个范式之下。所以,规范场论是现代物理学最重要的理论基础。”

1997年,日本《かがくしゃ》做了历史伟大物理学家排名,将杨振宁列为第11位。

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英国学者阿尔伯特(Albert)曾经是《英国物理学会》期刊的编委,他在科普随笔《弦论能否在低能态验证》里面,将威腾、费曼、温伯格、杨振宁、郎道五个人做了详细的比较,他的大概的意思是,假设M理论被验证,威腾名列第一,费曼第二;如果没有验证,费曼第一,杨振宁和温伯格并列第二,或者杨振宁第二温伯格第三,两个人半斤八两差别很小。

杨振宁的“后半身敌人”李政道说,“杨极端聪明,在数学物理上特别有天赋,他是一个第一流的数学物理学家。1954 年杨和米尔斯(Mills)发表了他们关于同位旋规范场理论的文章,这就是著名的‘杨-米尔斯方程’的首次问世,它注定要在现代物理学中发挥非常重要的作用。杨天赋具有高度评判能力的头脑。”

关键是19601970年代通过“对称性自发破缺与渐进自由”的理论补充,使得杨-Mills规范场论最终建立出标准模型。到2017年止,至少就已有6人获得诺贝尔物理学奖。随着量子物理理论的不断推进,杨-Mills规范场论的特殊意义也就逐渐显现出来。

有人说,如果物理学是一座大楼,那么,牛顿打下了地基,爱因斯坦做出了大楼的架构,普朗克做出了大楼的供电系统,费米、狄拉克、威腾、费曼、温伯格、麦克斯韦、海森堡等做了楼板与墙体,杨振宁做了贯通这大楼的电梯,霍金则给大楼外墙做了一些装饰。

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将杨振宁与霍金作比较,实际没有多大意义。重要的是中国人如何看待这个对世界物理学做出伟大贡献的人。杨振宁的国籍、爱国、婚姻等问题引起的社会争议,但那些方面即便他是错的,也抹杀不了他在人类物理学史上发出的耀眼星光。综合各方面的分析,扬振宁在人类整个物理学史上的地位,至少从牛顿以来排在前20名之内。至于他最终可以定格在世界物理学历史的哪一个具体的位置,公众说了不算,媒体说了也不算,而要由世界顶尖物理学集体说了算。没别的原因,就是他的杨-Mills规范场论太重要了。

评价杨振宁,有人真敢瞪着眼睛说瞎话。有人为了贬他,甚至说他没有得过重要的爱因斯坦奖。这真无聊。杨振宁被一股势力成功抹黑,也是中国当前的反智主义与碎片化思维带来的恶果。好多人对刻意攻击、诽谤他的文章与谣言不加分辨,不去求证事情的来龙去脉,就轻信了,讨厌起他来了。中伤、侮辱杨振宁,不过是如此对他,比之骂官员简直是零风险。杨振宁本人也不当回事,任由他们胡言乱语和恶言毒语。一边在不停地叫骂,一边就当没听见。谁高谁低,就冲这一点也很清晰了。朋友们,设身处地想想,如果有人不停的骂你,对你下种种恶毒的诅咒,你对平静地不动怒吗?但是,杨振宁从不对此作任何回应,更没有追究造谣中伤者的任何表示。

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