感动中国2021年代的人物,在该获奖者名单中,凝聚态物理学、粒子物理学、统计物理学、场论四个领域取得13项诺贝尔物理学水平成果的科学家获得了1957年诺贝尔物理学奖,并被公认为中国学术力量的天花板,理论物理学史上的最佳大师。
他为中国科学事业默默奉献了50多年,他说,一生最大的贡献是帮助中国人克服不如别人的心理。
他是代表中国世界最高科学成就的杨传宁。
在过去相当长的一段时间里,一些不良媒体有选择地失明了他的科学成就和对中国的贡献,但故意扩大了他的生活和私生活。这导致很多人不理解这位科学家的科学成就和对国家的贡献。事实上,杨传宁的科学成就和对中国的贡献远远超出了普通人的想象。科学家严宁说。
杨传宁老师,你是我们的“爱豆”。可能一辈子达不到你的高度,但能看到中国人能达到什么高度,对我也是一种鼓励。
杨传宁科学成果
1956年,杨传宁和另一位中国物理学家李政道共同发表了名为《弱相互作用中的宇称守恒质疑》的论文,正式提出了“虞卿不守恒”。这是什么水平的科学成果?
当时,两人找到了名为“东方居里夫人”的中国物理学家吴建雄,希望通过实验验证这一发现。吴建雄等物理学家真的证明了“宇称不统一”。所以第二年,1957年诺贝尔物理学奖颁发给杨传宁李政道,成为第一个获得诺贝尔奖的中国人。
“宇称不抗水”的成果对99%以上的物理学家来说是无法企及的。
但是你不知道,“宇宙学不守恒”不是杨传宁,是最伟大的科学成就。如果把他一生所取得的科学成果按一个顺序排列,在四大领域有13个诺奖级别的成就,“宇称不守恒”充其量可以排在第三位。那么他最大的成就到底是什么呢?
答案是“杨米尔斯理论”。那么这个理论到底在哪里了不起呢?
现代科学有两大支柱,一个是相对论,一个是量子力学。量子力学的黄金时代是上个世纪的头30年。20世纪40、50年代,随着量子力学的完善,连计算机之父约翰冯诺依曼这样的人物也不得不放弃量子力学研究,转到其他领域。
此时,物理学家一直在尝试使用对撞机来获得微观世界的物理学现象,结果撞上了100多种粒子,在很长一段时间内,物理学家都有很大的问号。如何清晰地排列这些粒子?
当时科学家们发现,这么多粒子基本上可以分为两大类。一个是费米子,一个是玻色子。为了便于理解,例如,当某个东西被无限切割,无法切割到最后时,就剩下了基础粒子,其中费米子可以理解为最小的“颗粒”,占一定体积,可以占据最基本的费米子夸克、电子等。
/>而玻色子更像是胶水,通过传递“相互作用”把费米子聚合在一起。科学家发现,宇宙中一共存在着四种基本相互作用,分别是强相互作用、弱相互作用、引力相互作用和电磁相互作用。
其中,胶子可以传递强相互作用,W和Z玻色子传递弱相互作用,光子可以传递电磁相互作用,还有一种被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子可以赋予粒子质量。
在这个基础上,科学家们用“粒子”“相互作用”和“场”的概念,就把强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用统一了起来,创立出了一个叫做“标准模型”的理论,这是相对论和量子力学之后的有一座理论物理高峰。
杨振宁和他当时的研究生助手米尔斯一起做出的杨米尔斯理论,就是“标准模型”的理论,解决了强力的机制问题,用杨米尔斯理论来强力的科学家一共有5位,这5位被分为2批授予了诺贝尔物理学奖。
不仅如此,杨振宁和李政道的“宇称不守恒”还帮助其他科学家指出了研究弱相互作用和电磁相互的一个新方向。于是,物理学家温伯格和格拉肖在杨米尔斯理论的基础上提出了弱电统一理论,实现了弱相互作用和电磁相互作用的统一。
在这座物理学高峰当中,杨振宁的影响是不可磨灭的,是奠基人一般的存在。那这样的科学成就在物理学领域属于什么样的江湖地位呢?
客观地说,牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦由于都曾凭借一人之力完成了一个核心理论的创立,因此他们应该属于独一档的存在,仅次于他们的是了量子力学和标准模型的奠基人们,他们是多人一起努力完成了一个核心理论的创立,而杨振宁就应该排在这一档,而且是排在靠前的位置。
持有这样观点的人有很多,其中也不乏科学家,比如:物理学家聂华桐就曾说过,
我们常听到一些物理学家的名字像麦克斯韦、爱因斯坦,量子力学的海森堡、薛定谔和狄拉克。现在再要往下排的话,我想杨先生的名字就应该算在里面。
杨振宁为中国做出的贡献
在中国,我们常常会提倡德艺双馨,中国对于品德是十分重视的,同时还究竟“忠”和“孝”。这也是杨振宁之前被一些根本不知情的人所诟病的地方,他们说杨振宁老了才知道回国养老,没有对国家做出贡献。那事实真的是这样吗?
真的不是!
在1971年,杨振宁在报纸上看到,美国“禁止国家”的名单当中划去了中国。于是,他立马申请回国,成为了第一位访华的学者。回国后,国家领导人接近了他,还和他谈了很久很久。从那之后,几乎每年他都要回国,并且成为了中国沟通的桥梁。
上世纪70年代的中国正处在特殊时期,很多家庭还在温饱线上挣扎。而杨振宁呢?他拒绝了马里兰大学提供的高薪职位,把美国唯一的房产卖掉,捐给了中国的科学和教育事业,同时把清华大学给他的工资收入也全部捐掉了。甚至后来清华大学给他住所,他也只要居住权,而没有要所有权。
除此之外,他从80年代起,就开始在中国旅居,利用自己的影响力,筹集资金给各大高校建造顶级的实验室,建立高等研究院,其中清华高等研究院现在已经是世界顶级的研究机构。
同时,他还为国家在海外招募大量顶级的科研人才,比如:现在清华著名的姚班“计算机科学实验班”,是由图灵奖获得者姚期智建立,为国家培养了大量的顶级计算机人才。
无论是招募人才,还是募集资金建立一流实验室、高等研究院,甚至是发起设立给科学家颁奖的各类组织,他50多年如一日地坚持着,同时也没有放弃学术研究。他还帮助清华建立起了凝聚态物理系,在研究条件不足的情况下,始终如一地坚守在科研的第一线,并发表了多项成果。
而另一件让他进入公众视野的事情就是反对对撞机,实际上,他在刚回国时,就被邀请去探讨中国是否应该建立对撞机的事宜。比如,在1972年,当时参与会议的科学家中,只有杨振宁一直在反对建造对撞机。
他认为,当时中国很贫穷,能花钱建造的对撞机都是西方国家十多年前淘汰的技术水平,即便是建造了也得不到什么巨大的成果,不如省下这些钱去发展计算机、芯片半导体、生物、机械工程方面的领域。
杨振宁还有很多不为人知的贡献,很难用一篇文章全部书写完。2019年度的“求是终身成就奖”颁给了他。2021年9月22日,在清华大学,由清华大学、中国物理学会、香港中文大学联合主办的杨振宁先生学术思想研讨会——贺杨先生百年华诞,国家也特意为这位伟大科学家送上了生日祝福。
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