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杨振宁|列Nature人类物理学家前20名,为何霍金没能

在一次物理学家聚集的公共场合,希格斯(没错,就是那个预言了希格斯玻色子的人)生气地说:“有些人不过是使用了奇怪的外形,而不是物理学上的贡献,就获得了不相称的物理学话语权。”看到这里,大家自然明白他说的是谁。诚然,这句话虽然非常刻薄,但它描述的却也是事实。当然,希格斯后来也为自己的一时性急而向霍金道歉了,但是那句话却依然是物理学界那个小圈子里许多人真实的心声:不方便说出来而已。

然而即便是如此桀骜不驯的希格斯,他在杨振宁面前,却也只能做一个恭恭敬敬的小人物而已。

为什么成功预言希格斯粒子的人,在杨振宁面前是小人物?因为他只不过使用标准模型做出了希格斯粒子的预言而已,而这个标准模型是杨振宁构建的。打个不恰当的比喻,你是一枚天文爱好者,精通数学和经典物理,你用牛三定律预言了某个时刻会有小行星撞击月球,确实很了不起,但你在牛顿面前也只是个小人物。

那么这个标准模型到底是什么概念呢?他在如今的物理学界,或者说是科学界,具有什么样的地位呢?

这事还是得从牛顿说起。而在相对论创立之前的岁月,牛三定律便是占据人类视线尽头的那个框架,也就是“人类能在世界边缘看到多远”这件事的极致。从这个角度来说,那个时代的牛顿就是科学界的“教皇”。而后来的这个“教皇”自然是爱因斯坦,因为相对论很明显地把人类的认知提升到了下一座山。

若说量子力学,确实也有许许多多的大牛,但他们中特定的某一个人始终无法像牛顿、爱因斯坦那样,能够一气呵成地完全构建一个框架,彻底颠覆人类过往的认知。而是倾向于众人的合力,一点一滴建起量子力学这座大厦。所以在物理学界的“江湖排名”中,牛、爱可以进前2,谁第一有争议,但是绝对没有争议的就是,量子力学领域没人能与牛、爱争名次。

爱因斯坦

大家都知道牛顿在晚年致力于寻找“世界在根本上是什么”的答案,没找到,所以他进入神学领域了。

同样原理,爱因斯坦晚年致力于寻找“大统一理论”,用他的观点来看,就是“一个极度简单、优美的公式,可以解释世间的一切”,然而他没找到。

为什么这两位大牛的晚年追求都如此相似?因为这就是牛三定律和相对论所身处的那条“故事主线”啊,也就是“世界是什么”,或者“人类能在世界边缘看到多远”,这档子事情的最终答案!

说到这里,就能介绍杨振宁在物理学界的地位了。他和米尔斯一起构建的标准模型,就是彻彻底底的“主线剧情”。把“世界是什么”这个问题,从爱因斯坦力所能及的位置,继续向前推进了!

具体介绍的话就是:自然界中的一切事情,都可以归结为4大基本作用力:引力、电磁力、强核力、弱核力。你在生活中、或者书本上、或者望远镜观测到的宇宙的任何一个角落,发生的任何事情,归根结底都可以说是这4个作用力产生的。你可以把它想象成美术上的“三原色”:任何颜色都是由这三种原色按照不同比例调和出来的。显然,搞清楚这4个作用力在本质上是什么,也就搞清楚了“世界是什么”的终极答案。这就是牛顿追求的那个问题的答案,也是爱因斯坦追求的“大统一理论”的答案。

这条“主线上”第一个有重大突破的是麦克斯韦,他把电和磁统一到一起了,所有我们才有了“电磁力”的概念。

但是“电磁力”的统一虽然伟大,却不像牛三定律或者相对论那样开天辟地,彻底颠覆一切。而只是在前人的工作上具有“重大的本质突破”。

所以在很多科学家的心目中,麦克斯韦物理学“江湖排名”第3很稳,绝对进不到前2,但也绝对不是第4。

然后就是杨振宁出场。他的“杨-米尔斯”理论在这个主线剧情上,把电磁力与弱核力统一起来,创立电弱统一理论,在这个基础上强核力又继续得到统一,创立了粒子物理标准模型。至此,“四大基本力”里面,只剩万有引力还没有被“统一”。

这事儿伟大吗?你只要想在“世界是什么”这条主线剧情上有所突破,想要在物理学领域开天辟地,那么你就逃不掉杨振宁的标准模型。这就像你只要想学习任何一个数学物理方面的学科,就逃不开牛三定律和微积分,一样的道理。

接下来的科学史也证明了这一点:以标准模型为基础而获得诺贝尔奖的研究就有几十个人!也就是说这帮人全是杨振宁的“后辈”。

所以表面上杨振宁虽然只是众多诺贝尔奖得主中的一个,你不知道的是,他在其他诺奖得主心目中宛如“老师”一样的地位。

所以杨振宁被美国科学界认为是“在世的最伟大物理学家”,请注意,没有“之一”;请注意,是美国科学界,不是美国新闻界。

更重要的一件事是,这个“标准模型”仅仅是杨振宁能载入史册的贡献的其中之一而已!其他的比如:宇称不守恒、李杨相变、杨-巴克特斯方程、规范场与纤维丛。其中获得诺贝尔奖的“宇称不守恒”只是他次要的成果而已;比如杨-巴克特斯方程是可积系统理论的基础,由此引申得到的3维纽结理论,是威腾获得菲尔兹奖的基础;

规范场与纤维丛开启了数学与物理合作的第三次革命,而第一次是牛顿的微积分,第二次是爱因斯坦的相对论与黎曼几何。

而之前说的关于“世界是什么”的这个主线剧情,在威腾的“超弦理论”没有被证实之前,杨振宁就是当代物理学家里实至名归的“教皇”,你对这个世界能产生的最前沿的认知,逃不出他的标准模型。美国科学界的“当世第一”的名头,也许颇为主观,却也不是全无道理。之所以小编敢说美国的这种排名颇为主观,那是因为有威腾这个大牛。他的“超弦理论”非常厉害,如果被证实了,他是有可能突破牛顿、爱因斯坦而成为实至名归的“人类第一物理学家”的那个人。这样一来,杨振宁自然算不上“当世第一”了。

但是请注意,第一点是他没被证实,所以排名什么的也不好说;第二点是,超弦理论依然是基于杨振宁的标准模型搞出来的。

所以各种“江湖排名”中,有人认为杨振宁仅次于牛、爱、麦克斯韦而可以稳进前五;有人认为他稳进前十;而Nature杂志没有排顺序,只是保守估计他是所有历史物理学家中能跻身“前20名”的人。

然而,这些排名其实不重要,重要的是你对他的贡献有多少清晰的认知,以及它的分量在你心目中有多重。如果你只关心“明天米价涨多少”,或者“82岁娶28岁“这种与他人无关的私事,并且认为这是于国于民于己唯一有价值的事,那你把杨振宁排到一亿名之后都是可以的。

当然,你如果对“伟大”的定义,侧重看付出的努力的量,霍金无疑会比杨振宁更值得赞扬:因为他每收获一个成果,需要付出数十倍于常人的努力。这件事本身就非常令人尊重了,更何况他的成果“黑洞奇点”和“霍金辐射”并不是泛泛之辈,而是实力超群的。从这个角度来说,霍金的名声配得上他的付出。

但是如果只看对“物理学”本身的贡献,霍金远远不及杨振宁却也是事实:所以杨获得过诺奖,而霍金没有。这也印证了诺奖质量本身的过硬。

所以对于“杨振宁和霍金谁更伟大”这种问题,是看你对“伟大”的定义是什么。小编认为,霍金更能代表人性的伟大,杨振更能代表智慧的伟大。

而物理学家排名这种事,小编认为,本来就很主观,没必要下定论,凭自己的眼界和学识,做到心中有数就可以了。和一群躲在屏幕后面关心翁帆分配遗产问题的小学文化的键盘侠,讨论杨振宁的学术贡献,滑稽的只能是你自己,不是吗?

(这里有实实在在的科学干货,关注“隔壁青年说”,提升思想和眼界,积累未来十年学识储备!)

  • 高中英语修行人2018.11.22 万圣节
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