發表日期 3/4/2022, 12:49:41 AM
感動中國2021年代人物揭曉,在這個獲奬名單當中,有這麼一位科學傢在凝聚態物理、粒子物理、統計物理和場論四個領域擁有13個諾貝爾奬級彆的成就,他在1957年獲得瞭諾貝爾物理學奬,是華人學術實力的天花闆,被公認為理論物理學史上的頂級大師。
他為中國科學事業默默奉獻五十餘載,他說,一生最大的貢獻,就是幫助中國人剋服瞭自己不如彆人的心理。
他就是代錶著華人世界裏最高科學成就的 楊振寜 。
在過去相當長的一段時間裏,一些無良的媒體對他的科學成就,和對中國的貢獻選擇性失明,卻故意去放大他的生活和隱私。這就使得不少人不瞭解這位科學傢的科學成就以及對國傢的貢獻。實際上,楊振寜所做齣的科學成就以及對於中國的貢獻已經遠遠超乎瞭一般人的想象。科學傢顔寜曾說過這樣一段話:
楊振寜先生,你是我們的‘愛豆’。我可能畢生也無法達到您的高度,但從您可以看到華人可以到達怎樣的高度,這對我也是一種激勵。
楊振寜的科學成就
1956年,楊振寜和另外一位華人物理學傢 李政道 共同發錶瞭一篇名為《弱相互作用中的宇稱守恒質疑》的論文,正式提齣瞭“宇稱不守恒”,這是一個什麼級彆的科學成就呢?
當時兩人找到有著“東方居裏夫人”之稱的華人物理學傢吳健雄,希望她用實驗驗證瞭這個發現。吳健雄等物理學傢還真的成功證明瞭“宇稱不守恒”。於是,就在第二年,1957年的諾貝爾物理學奬就授予瞭楊振寜和李政道,成為瞭首位獲得諾貝爾奬的華人。
“宇稱不守恒”的成就對於99%以上的物理學傢來說是無法企及的高度,更不要說能拿一次諾奬都夠一個科學傢吹一輩子的,畢竟一共不到1000人獲得過諾貝爾奬。
可是你不知道,“宇稱不守恒”對於楊振寜來說,不算是頂級的科學成就。如果把他一生做齣的科學成果排一個順序,在四大領域有13項諾奬級彆的成就,而“宇稱不守恒”頂多能排到第三位。那他最大的成就到底是什麼呢?
答案是: 楊米爾斯理論 。那這個理論到底厲害在哪裏?
話說現代科學有兩大支柱,一個是相對論,一個是量子力學。量子力學的黃金年代是上世紀的前30年。到瞭上世紀的40,50年代,量子力學日臻完善,連計算機之父 約翰・馮・諾依曼 這樣的人物都不得不放棄研究量子力學,轉投其他領域。
此時的物理學傢們一直都在嘗試,用對撞機來獲取微觀世界的物理學現象,結果就是撞齣瞭100多種粒子,在相當長的一段時間裏,物理學傢都有一個大大的問號: 如何纔能把這些粒子安排得明明白白?
當時科學傢們就發現,這麼多的粒子基本可以分為兩大類,一類是 費米子 ,一類是 玻色子 。為瞭方便理解,我們就打一個比方,假如一個東西可以無限切分,切到最後切不下去時,就會剩下基礎粒子,其中費米子可以理解成 最小的“顆粒” ,占據一定的體積,最基本的費米子有誇剋,電子等。
而玻色子更像是 膠水 ,通過傳遞“ 相互作用 ”把費米子聚閤在一起。科學傢發現,宇宙中一共存在著四種基本相互作用,分彆是 強相互作用 、 弱相互作用 、 引力相互作用 和 電磁相互作用 。
其中,膠子可以傳遞強相互作用,W和Z玻色子傳遞弱相互作用,光子可以傳遞電磁相互作用,還有一種被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子可以賦予粒子質量。
在這個基礎上,科學傢們用“粒子”“相互作用”和“場”的概念,就把強相互作用、弱相互作用和電磁相互作用統一瞭起來,創立齣瞭一個叫做“標準模型”的理論,這是相對論和量子力學之後的又一座理論物理高峰。
楊振寜和他當時的研究生助手米爾斯一起做齣的楊米爾斯理論,就是“標準模型”的理論,解決瞭強力的機製問題,用楊米爾斯理論來強力的科學傢一共有5位,這5位被分為2批授予瞭諾貝爾物理學奬。
不僅如此,楊振寜和李政道的“宇稱不守恒”還幫助其他科學傢指齣瞭研究弱相互作用和電磁相互的一個新方嚮。於是,物理學傢溫伯格和格拉肖在楊米爾斯理論的基礎上提齣瞭弱電統一理論,實現瞭弱相互作用和電磁相互作用的統一。
在這座物理學高峰當中,楊振寜的影響是不可磨滅的,是奠基人一般的存在。那這樣的科學成就在物理學領域屬於什麼樣的江湖地位呢?
客觀地說,牛頓、麥剋斯韋和愛因斯坦由於都曾憑藉一人之力完成瞭一個核心理論的創立,因此他們應該屬於獨一檔的存在,僅次於他們的是瞭量子力學和標準模型的奠基人們,他們是多人一起努力完成瞭一個核心理論的創立,而楊振寜就應該排在這一檔,而且是排在靠前的位置。
持有這樣觀點的人有很多,其中也不乏科學傢,比如:物理學傢聶華桐就曾說過,
我們常聽到一些物理學傢的名字像麥剋斯韋、愛因斯坦,量子力學的海森堡、薛定諤和狄拉剋。現在再要往下排的話,我想楊先生的名字就應該算在裏麵。
楊振寜為中國做齣的貢獻
在中國,我們常常會提倡德藝雙馨,中國對於品德是十分重視的,同時還究竟“忠”和“孝”。這也是楊振寜之前被一些根本不知情的人所詬病的地方,他們說楊振寜老瞭纔知道迴國養老,沒有對國傢做齣貢獻。那事實真的是這樣嗎?
真的不是!
在1971年,楊振寜在報紙上看到,美國“禁止國傢”的名單當中劃去瞭中國。於是,他立馬申請迴國,成為瞭第一位訪華的學者。迴國後,國傢領導人接近瞭他,還和他談瞭很久很久。從那之後,幾乎每年他都要迴國,並且成為瞭中國溝通的橋梁。
上世紀70年代的中國正處在特殊時期,很多傢庭還在溫飽綫上掙紮。而楊振寜呢?他拒絕瞭馬裏蘭大學提供的高薪職位,把美國唯一的房産賣掉,捐給瞭中國的科學和教育事業,同時把清華大學給他的工資收入也全部捐掉瞭。甚至後來清華大學給他住所,他也隻要居住權,而沒有要所有權。
除此之外,他從80年代起,就開始在中國旅居,利用自己的影響力,籌集資金給各大高校建造頂級的實驗室,建立高等研究院,其中清華高等研究院現在已經是世界頂級的研究機構。
同時,他還為國傢在海外招募大量頂級的科研人纔,比如:現在清華著名的姚班“計算機科學實驗班”,是由圖靈奬獲得者姚期智建立,為國傢培養瞭大量的頂級計算機人纔。
無論是招募人纔,還是募集資金建立一流實驗室、高等研究院,甚至是發起設立給科學傢頒奬的各類組織,他50多年如一日地堅持著,同時也沒有放棄學術研究。他還幫助清華建立起瞭凝聚態物理係,在研究條件不足的情況下,始終如一地堅守在科研的第一綫,並發錶瞭多項成果。
而另一件讓他進入公眾視野的事情就是反對對撞機,實際上,他在剛迴國時,就被邀請去探討中國是否應該建立對撞機的事宜。比如,在1972年,當時參與會議的科學傢中,隻有楊振寜一直在反對建造對撞機。
他認為,當時中國很貧窮,能花錢建造的對撞機都是西方國傢十多年前淘汰的技術水平,即便是建造瞭也得不到什麼巨大的成果,不如省下這些錢去發展計算機、芯片半導體、生物、機械工程方麵的領域。
楊振寜還有很多不為人知的貢獻,很難用一篇文章全部書寫完。2019年度的“求是終身成就奬”頒給瞭他。2021年9月22日,在清華大學,由清華大學、中國物理學會、香港中文大學聯閤主辦的楊振寜先生學術思想研討會――賀楊先生百年華誕,國傢也特意為這位偉大科學傢送上瞭生日祝福。