
杨振宁读联大物理学系时,给他上一年级普通物理课的是擅长实验的物理学家、清华大学赵忠尧教授,上二年级电磁学课的是著名学者、清华大学吴有训教授,上力学课的是在广义相对论等方面颇有研究的著名学者、清华大学周培源教授等。
但对杨振宁来说,除了物理系直接教他的这些教授们外,父亲杨武之对他的影响也是相当大的。杨振宁在学校里,遇有不懂的问题、碰上难以处理的事,总是经常跑到数学系办公室向父亲请教。
杨振宁还多次说过:“在联大给我影响最深的两位教授是吴大猷先生和王竹溪先生。”1942年,杨振宁本科毕业时,选了《用群论方法于多原子的振动》作毕业论文,并请吴大猷做论文导师。杨振宁在研究生院读书时,受王竹溪教授的教育和引导,对统计物理发生了兴趣。1944年研究生毕业时,杨振宁请王竹溪教授作硕士论文的指导老师,在其指导下又非常成功地写出了硕士论文,《超晶格》即为其中的一部分。1983年王竹溪教授不幸逝世,杨振宁发来唁电说:“我对统计物理的兴趣即是受了竹溪师的影响。”杨振宁还回忆道:“以后四十年间,吴先生和王先生引导我走的两个方向——对称原理和统计力学——一直是我的主要研究方向。”
杨振宁在研究生院期间听了马仕俊教授的课后,开始注意“场论”,并对变形物体热力学也非常感兴趣。
1957年12月10日,35岁的杨振宁和31岁的李政道因共同在美国《物理评论》上发表《对弱相互作用中宇称守恒的质疑》一文登上了斯德哥尔摩诺贝尔奖领奖台。其前,杨振宁写信给吴大猷,感谢吴先生引导他进入对称原理和群论的领地,并说后来包括宇称守恒在内的许多研究工作,都直接或间接地与吴先生15年前介绍给他的那个观念有关。
1922年9月22日,杨振宁生于安徽合肥三河镇(今属肥西县)。4岁时,母亲开始教杨振宁认字,一年多的时间杨振宁学了3千个字。
1928年,杨振宁父亲自美国归来。同年随父赴厦门大学,进小学二年级。
1929年,其父应聘清华大学,举家赴平,居于清华院西院十一号;入读教员子弟学校成志小学三年级。
1933年,小学毕业,入读城内绒线胡同天主教圣公会崇德中学,离家在校寄宿,曾因考试偷看被罚。
1937年,日军发动七七事变,北平不稳,随母携弟妹返回合肥。
1938年,受日本侵华战争影响,全家逃难,经广州、香港、越南河内辗转抵昆明,杨振宁入读昆华中学高中二年级。同年秋天,以高二学历参加统一招生考试,被西南联大录取,先遵父命报化学系,后改物理系。
1942年,杨振宁毕业于昆明的国立西南联合大学,本科论文导师为北京大学吴大猷教授,后考入该校研究院理科研究所物理学部(清华大学物理研究所)读研究生,师从王竹溪教授。
与他同室居住的有凌宁、金启华和顾震潮,黄昆和张守廉也偶尔来住几天。
1944年,国立西南联合大学研究生毕业,硕士论文导师是王竹溪教授。
发射 入轨 着陆
九天探梦一气呵成
追赶 并跑 领跑
五十年差距一载跨越
环宇问天 探月逐梦
五星红旗一次次闪耀太空
中国航天必将行稳致远
相变理论
统计力学是杨振宁的主要研究方向之一。他在统计力学方面的特色是对扎根于物理现实的普遍模型的严格求解与分析,从而抓住问题的本质和精髓。1952年杨振宁和合作者发表了3篇有关相变的重要论文。第一篇是他在前一年独立完成的关于2维Ising模型的自发磁化强度的论文,得到了1/8这一临界指数。这是杨振宁做过的最冗长的计算。Ising模型是统计力学里最基本却极重要的模型,但是它在理论物理中的重要性到20世纪60年代才被广泛认识。1952年,杨振宁还和李政道合作完成并发表了两篇关于相变理论的论文。两篇文章同时投稿和发表,发表后引起爱因斯坦的兴趣。论文通过解析延拓的方法研究了巨配分函数的解析性质,发现它的根的分布决定了状态方程和相变性质,消除了人们对于同一相互作用下可存在不同热力学相的疑惑。这两篇论文的高潮是第二篇论文中的单位圆定理,它指出吸引相互作用的格气模型的巨配分函数的零点位于某个复平面上的单位圆上。
玻色子多体问题
起源于对液氦超流的兴趣,杨振宁在1957年左右与合作者发表或完成了一系列关于稀薄玻色子多体系统的论文。首先,他和黄克孙、Luttinger合作发表两篇论文,将赝势法用到该领域。在写好关于弱相互作用中宇称是否守恒的论文之后等待实验结果的那段时间,杨振宁和李政道用双碰撞方法首先得到了正确的基态能量修正,然后又和黄克孙、李政道用赝势法得到同样的结果。他们得到的能量修正中最令人惊讶的是著名的平方根修正项,但当时无法得到实验验证。不过,这个修正项随着冷原子物理学的发展而得到了实验证实。
感动中国2021年代人物揭晓,在这个获奖名单当中,有这么一位科学家在凝聚态物理、粒子物理、统计物理和场论四个领域拥有13个诺贝尔奖级别的成就,他在1957年获得了诺贝尔物理学奖,是华人学术实力的天花板,被公认为理论物理学史上的顶级大师。
他为中国科学事业默默奉献五十余载,他说,一生最大的贡献,就是帮助中国人克服了自己不如别人的心理。
他就是代表着华人世界里最高科学成就的杨振宁。
在过去相当长的一段时间里,一些无良的媒体对他的科学成就,和对中国的贡献选择性失明,却故意去放大他的生活和隐私。这就使得不少人不了解这位科学家的科学成就以及对国家的贡献。实际上,杨振宁所做出的科学成就以及对于中国的贡献已经远远超乎了一般人的想象。科学家颜宁曾说过这样一段话:
杨振宁先生,你是我们的‘爱豆’。我可能毕生也无法达到您的高度,但从您可以看到华人可以到达怎样的高度,这对我也是一种激励。
1956年,杨振宁和另外一位华人物理学家李政道共同发表了一篇名为《弱相互作用中的宇称守恒质疑》的论文,正式提出了“宇称不守恒”,这是一个什么级别的科学成就呢?
当时两人找到有着“东方居里夫人”之称的华人物理学家吴健雄,希望她用实验验证了这个发现。吴健雄等物理学家还真的成功证明了“宇称不守恒”。于是,就在第二年,1957年的诺贝尔物理学奖就授予了杨振宁和李政道,成为了首位获得诺贝尔奖的华人。
“宇称不守恒”的成就对于99%以上的物理学家来说是无法企及的高度,更不要说能拿一次诺奖都够一个科学家吹一辈子的,毕竟一共不到1000人获得过诺贝尔奖。
可是你不知道,“宇称不守恒”对于杨振宁来说,不算是顶级的科学成就。如果把他一生做出的科学成果排一个顺序,在四大领域有13项诺奖级别的成就,而“宇称不守恒”顶多能排到第三位。那他最大的成就到底是什么呢?
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。
要搞清楚杨振宁的成就,我们就必须从理论物理学的发展说起。我们都知道,伽利略、牛顿等人被认为是科学的奠基人,尤其是牛顿给科学定下了研究的范式。牛顿的力学定律和万有引力定律是经典物理学的基石理论,他统一了天上和地上的物理学。
后来,科学家开始了解电磁学领域的物理学现象,并开始着手研究。最终是麦克斯韦提出了麦克斯韦方程统一了电现象和磁现象,预言了电磁波的存在,且光是一种电磁波。
再后来,由于科技的进步,科学家们可以研究更小尺度的物理学现象和更大尺度的物理学现象。在大尺度上,爱因斯坦提出了相对论,解释了在接近光速状况下的物理学现象,广义相对论又对引力的本质进行了进一步的诠释。在小尺度上,也就是微观尺度上,以普朗克、爱因斯坦、波尔、薛定谔、海森堡、狄拉克为首的科学家,他们搞出了一套量子力学。
一般来说,我们把牛顿和麦克斯韦的理论看成是经典物理学的支柱性理论,而把相对论和量子力学看成是现代物理学的支柱性理论。
那么在量子力学之后呢?物理学到底朝着什么方向发展呢?
科学家发现,他们在研究理论时,常常把看似完全不同的现象进行统一。那么问题就来了,是不是所有的物理学现象都可以用一个简单的理论来诠释呢?
这种理论被物理学家们称为:大一统理论。可以说,几乎所有物理学家毕生的梦想都是实现大一统理论,无论是爱因斯坦还是牛顿都尝试过,然后他们都失败了。
不过,自打量子力学发展后,物理学家们就不断往那个方向尝试。他们希望结合相对论和量子力学,利用“粒子”“场”“四大作用”来诠释,这被称为:标准模型。
这些理论基本上是近几十年才逐渐发展起来,而在这个理论构建的过程中,杨振宁起到了十分关键的作用,他到现在为止,极具开创性的研究成果有十多篇,其中获得诺奖的“宇称不守恒”只能勉强排到第三,公认最好的成果是杨米尔斯理论,是杨振宁和他的研究生助理米尔斯一同做出来的成果。
无论是杨米尔斯理论,还是“宇称不守恒”,对于构建标准模型都极具价值和启发性,尤其是杨米尔斯理论是在标准模型的骨架理论,现在还是科学家研究的重点。
所以,杨振宁在现代物理学的贡献是十分突出,可以拥有与构建量子力学的大师们一较高下的水平。如果我们把物理学历史上的物理学家来排个序,那么牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦属于第一梯队的存在,因为他们凭借自己个人的力量就完成了一个巨大的理论。而构建量子力学和标准模型的这些物理学家们中,那些贡献尤其大的,可以排在第二梯队,其中就包括了波尔、海森堡、杨振宁等人。所以,杨振宁在整个物理学的发展史上是可以被浓墨重彩的一位科学家。
杨振宁是最早获得诺贝尔奖的2个中国人之一(最早获得提名的华人是在清朝政府任职的马来西亚医学家伍连德),也是目前成就最高的华人物理学家。关于宇称不守恒的研究在发表的次年就获得诺贝尔奖,这么快的获奖速度在诺贝尔奖历史上是第一次出现,而且在此后也非常少见。杨振宁的成就已经达到即使再多获一次诺贝尔奖也很难继续提升其地位。杨振宁的事迹鼓舞了不少后辈华人物理学家。
1997年5月25日,中国科学院和江苏省人民政府宣布,国际小行星中心根据中国科学院紫金山天文台提名申报,将该台于1975年11月26日发现,国际编号为3421号小行星正式命名为“杨振宁星”。
1999年5月,纽约州立大学石溪分校将理论物理研究所命名为“杨振宁理论物理研究所”。
2004年4月21日,清华大学设立“杨振宁讲座基金”,用于聘请国际著名教授及杰出年轻学者来清华大学高等研究中心潜心从事科学研究。
2008年11月29日,杨振宁当选“改革开放三十年中国最有影响的海外专家”。
2021年5月14日,杨振宁先生捐赠清华大学暨“杨振宁资料室”揭牌仪式在清华大学图书馆北馆举行。
2021年9月22日至2022年1月28日,香港中文大学图书馆大学展览厅举办“杨振宁教授百龄华诞:物理巨擘中大挚友”公众展览,介绍杨教授的人生里程和事迹,并展出杨教授的珍藏。
杨振宁青年时期喜爱物理,而且想成为一位实验物理学家。1943年杨振宁赴美国留学时,就立志要写一篇实验物理论文。1946年,杨振宁进入芝加哥大学费米主持的研究生班,希望能在费米的指导下写篇实验论文。当时,费米正忙于在阿贡国家实验室从事军事技术研究。像杨振宁这样初到美国的中国人是不能随便进入阿贡实验室的,于是费米建议杨振宁先跟泰勒做些理论研究,实验则可以到艾里逊的实验室去做。
艾里逊是芝加哥大学物理系的一名教授。在费米的推荐下,杨振宁成为艾里逊的6名研究生之一。然而,在实验室工作的近20个月中,杨振宁的物理实验进行得非常不顺利,做实验时常常发生爆炸,以至于当时实验室里流传着这样一句笑话:哪里有爆炸,哪里就有杨振宁。此时,杨振宁不得不痛苦地承认,自己的动手能力比别人差!
一天,一直在关注着杨振宁、被誉为美国“氢弹之父”的泰勒博士关切地问杨振宁:“你做的实验是不是不大成功?”
“是的。”面对令人尊敬的前辈,杨振宁诚恳地说。
“我认为你不必坚持一定要写一篇实验论文,你已经写了一篇理论论文,我建议你把它充实一下作为博士论文,我可以做你的导师。”泰勒直率地对杨振宁说。
杨振宁听了泰勒的话,心情十分复杂。一方面,他从心底深处感到自己做实验确实力不从心;另一方面,他又不甘服输,非常希望通过写一篇实验论文来弥补自己实验能力的不足。他十分感谢泰勒的关怀,但要他下决心打消自己的念头实实在在不是一件容易的事。
“我想考虑一下,两天后再告诉您。”杨振宁恳切地说。
杨振宁认真思考了两天。他想起在厦门上小学时的一件事:有一次上手工课,杨振宁兴致勃勃地捏制了一只鸡,拿回家给爸爸妈妈看,爸妈看了笑着说:“很好,很好。是一段藕吧?”往事一件接一件地在他的脑海浮现,他不得不承认,自己的动手能力实在不强。
最终,杨振宁接受了泰勒的建议,放弃写实验论文。从此,他毅然把主攻方向转至理论物理研究,1957年10月杨振宁与李政道联手摘取了该年的诺贝尔物理学奖。
放弃有时候是十分困难的",甚至是十分痛苦的。适时地放弃,不仅需要勇气和胆识,更需要远见和智慧。人生之树,只有舍弃空想与浮华,才能撷取丰硕甜美的果实。
志向坚定固然有助于人生走向成功,但超出自身能力的志向无异于空中楼阁,可望而不可即。所以,正确认识自己,扬长避短,放弃不切实际的追求目标,人生才会转向真正的成功。杨振宁放弃物理实验研究转向理论研究是理性而明智的,他的选择是他的人生与事业的华丽转身。放弃也是一种智慧。
提到杨振宁,你第一时间想到的是他获得诺贝尔物理学奖时的满身荣光?还是他那个不受人理解的早年将国籍改为美籍的行为?但人活着有万般难处,其实杨振宁又何尝不爱国家,何尝不思念故土。
“我的父亲,直到离世也未能原谅我将国籍更改为美籍的行为。”这个赫赫有名的人,在耄耋之年说出遗憾万分的话。
杨振宁的父亲杨武之:
数学家杨武之有一个凄苦的身世,他出生于19世纪末国家大动荡大变革时期,战乱频繁,国家动荡不安,九岁时母亲去世,而他的父亲早期是贵人府上的幕僚,在其倒台之后反向,路上也不幸去世,于是在杨武之十二岁那年彻底成为一个无家可归的孤儿,从此辗转各个父母亲的亲朋好友的之间留宿。
或许是出生于文人家庭,自小受到父亲的熏陶,加之寄人篱下,杨武之比常人更加聪慧,也更加勤奋刻苦。
毕业以后,在北京高等师范学院教了两年书,因其教学管理方式较为严格,引起了部分学生的不满,常有闹事。
辗转各地又教了几年书后,这让他深知如此于救国之无益,于是出国留学,学历一再攀升,并在数学行业取得巨大成就,五年之后取得博士学位,回到祖国,希望运用自己的知识帮助当时正处于懵懂时期的国国,为危难时刻的国家出一份力量。
当时的中国教育人才极其匮乏,启蒙问题突出,于是,回国后的他又干起了之前的老本行,在厦门,清华大学等学府任教,为传播知识做着自己的贡献。
而当时他的儿子杨振宁也已经到了入学的年龄,他为此也花费大量心血。
杨振宁的求学成名之路:
杨武之作为一个东西兼修,受到过科学知识熏陶的人,思想极其先进开明,眼光也更加长远,对他的儿子杨振宁自然也采取了中西结合的方式教育。
在这样的教育方式下,杨振宁不仅学习中国传统文化,更精通数学和英语,这为他后来出国留学打下良好基础。
而杨振宁自己也十分聪慧刻苦,小小年纪就展现出极高的数学天赋,求知若渴,长大后就读于西南联大,带着对物理学的浓厚兴趣,攻读物理系。
后在研究所遇见了志同道合的李政道,两人共同研究热爱的物理学,强强联手,很快研究有了突飞猛进的进展,开始在物理学界有了一定知名度。
1957年,他获得诺贝尔物理学奖。在物理学界名声大噪。
杨振宁的选择:
新中国成立后,进入国家大建设时期,人才急缺,先后有大批留学人才回国,为国家建设做贡献。
杨振宁的父亲杨武之坐不住了,他开始频繁来信,试图劝自己的儿子回国为祖国发展出一份力,于是多次赴瑞士,美国等地,探访劝说儿子。
但杨振宁却陷入了两难之中。
无疑,当时新中国的环境对他的研究是极为不利的,且他所学科目对新中国建设意义不大,后国家又经历了大跃进等众多变动,终于是未能归乡。
1964年,因为种种原因,杨振宁加入美国国籍,这引起了父亲的极大不满。
后来邀请父亲赴美团聚也皆被拒绝。一直到杨武之去世,也未能原谅他。
而此时的杨振宁也已经步入老年,这成了他心中永远的痛。直到1999年,他才寻到机会,回到了祖国母亲的怀抱,并于几年后改回了中国国籍。
这位老人伟大且坎坷的一生,四处漂泊,最终归乡,不知他望着故乡的土地,会不会也有万千感慨。
话说现代科学有两大支柱,一个是相对论,一个是量子力学。量子力学的黄金年代是上世纪的前30年。到了上世纪的40,50年代,量子力学日臻完善,连计算机之父约翰诺依曼这样的人物都不得不放弃研究量子力学,转投其他领域。
此时的物理学家们一直都在尝试,用对撞机来获取微观世界的物理学现象,结果就是撞出了100多种粒子,在相当长的一段时间里,物理学家都有一个大大的问号:如何才能把这些粒子安排得明明白白?
当时科学家们就发现,这么多的粒子基本可以分为两大类,一类是费米子,一类是玻色子。为了方便理解,我们就打一个比方,假如一个东西可以无限切分,切到最后切不下去时,就会剩下基础粒子,其中费米子可以理解成最小的“颗粒”,占据一定的体积,最基本的费米子有夸克,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又一座理论物理高峰。
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
话说现代科学有两大支柱,一个是相对论,一个是量子力学。量子力学的黄金年代是上世纪的前30年。到了上世纪的40,50年代,量子力学日臻完善,连计算机之父约翰·冯·诺依曼这样的人物都不得不放弃研究量子力学,转投其他领域。
此时的物理学家们一直都在尝试,用对撞机来获取微观世界的物理学现象,结果就是撞出了100多种粒子,在相当长的一段时间里,物理学家都有一个大大的问号:如何才能把这些粒子安排得明明白白?
当时科学家们就发现,这么多的粒子基本可以分为两大类,一类是费米子,一类是玻色子。为了方便理解,我们就打一个比方,假如一个东西可以无限切分,切到最后切不下去时,就会剩下基础粒子,其中费米子可以理解成最小的“颗粒”,占据一定的体积,最基本的费米子有夸克,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。
杨振宁(1922年-)生于安徽省合肥县。在他出生时,父亲杨武之仅仅是一个普通的中学教师。
但是在杨振宁10个大月时,杨武之考起安徽省官费生,前往美国留学。母亲留在国内独自抚养年幼的杨振宁。杨振宁的母亲虽然没有受过多少教育,但却是一个有毅力的坚强女性,她十分重视儿子的教育。在杨振宁4岁时,母亲开始教他认字,杨振宁相当聪慧,仅用一年多的时间就学会了3千个汉字。
1928年,杨武之学成归来,被聘为厦门大学教授。与当时许多留洋归来的学者不同,杨武之并没有抛弃指腹为婚的小脚妻子,他们全家在上海相聚,随后一起赴厦门大学。杨振宁进入小学,接受新式学校教育。1929年,杨武之应好友之邀,前往清华大学任数学教授,遂举家赴北平,居于清华园西院19号。
杨振宁进入成志学校学习,他表现出很高的数学天赋。父亲也察觉到他天赋异禀,但杨武之在培养儿子时并不急于揠苗助长,而是稳扎稳打,甚至教他背诵《孟子》增加其国学知识,让其广泛阅读,扩充眼界。当杨振宁对其书架上的高深数学书感到看不懂时,杨武之总是说:“慢慢来,不要着急!”
1933年,杨振宁进入崇德中学,在这里与邓稼先结成深厚的友谊。杨振宁不但成绩优异,而且十分懂事,成为杨武之同事们口中的“别人家的孩子”,清华教授们总是用杨振宁的事迹来激励自己的孩子。
1937年,七七事变,日本军国主义大举入侵中国。北平有失陷的危险,随母携弟妹返回合肥,杨武之随清华南迁,先到长沙,随后迁到昆明,任西南联合大学教授。杨振宁入读昆华中学高中二年级,同年秋天,以高二学历参加统一招生考试,于两万考生中斩获第二名,被西南联大录取,先报化学系,后改物理系。
因为战争,物价飞涨,西南联大的教授们薪水有限,教授们甚至需要做一些副业才能维持生计。例如:闻一多刻章卖钱、梅贻琦夫人在街上摊饼出售、吴大猷教授甚至亲自养猪等等。尽管条件十分艰苦,但西南联大的教授们治学热情不减,在艰苦的环境中,依然保持着很高的学术水平和教学水平。
西南联大是由清华、北大、南开三所大学联合而成,师资力量堪称一流。
1941年,杨振宁在吴大猷(1907年—2000年)的指导下作毕业论文,写了《用群论方法于多原子的振动》一文。当他把论文拿给父亲看时,父亲将狄克逊的《近代数学理论》拿给他看,将他引入对称性问题的前沿研究。
1942年,杨振宁考入西南联大研究院理科研究所物理学部(清华大学物理研究所)读研究生,师从王竹溪教授。与黄昆、张守廉同室,三人经常为数学和物理问题争论不休,有一次三人甚至半夜起来查资料,只是为了看谁说得对。
1944年,杨振宁以《超晶格统计理论中膺化学方法》的论文获得硕士学位,导师是王竹溪教授。1945年,杨振宁得到庚子赔款奖学金,赴美留学。因物理学大师费米即将到任芝加哥大学物理研究所,所以杨振宁到了芝加哥大学,在1946年注册成为在芝加哥大学博士研究生。因实验室的问题,费米将杨振宁推荐给美国氢弹之父爱德华·泰勒(EdwardTeller,1908年—2003年),泰勒仅问了杨振宁一个基础问题,就决定录取他了。
在泰勒的实验室,杨振宁才华出众,学识堪比教授,费米曾让他代课,同学们称杨振宁为“学生老师”。
杨振宁原本希望进行实验物理研究,但最终发现自己只擅长理论物理。在泰勒的劝说下,杨振宁放弃实验物理,专攻理论物理。1948年,杨振宁以《论核反应分布与测量问题》一文获得博士学位,随后留校担任讲师。
1949年,在费米和泰勒的推荐下,杨振宁以访问学者的身份进入普林斯顿高等研究院。当时的院长是奥本海默,爱因斯坦也在此工作。在这里,杨振宁结识了李政道(1926年—)。
费米建议杨振宁在普林斯顿高等研究院呆一年就可以了,原本杨振宁也打算听从费米的意见,但在普林斯顿的一家中餐馆,杨振宁邂逅了曾经在西南联大附中代课时教过的学生杜致礼小姐,二人坠入爱河,随后结婚。顺便一提,杜致礼小姐是国民党将军杜垏明的女儿。
杨振宁的后半生,一直坚持利用自己的声望,致力于中美两国的友好和中国的科学进步。他为此鞠躬尽力,即使遭到许多人的误解也毫不在意。对他来说,这或许是告慰其父亲在天之灵的一种最好的方式。杨武之一生爱国,曾在1957年给杨振宁写过一张纸条:“每饭勿忘亲爱永,有生应感国恩宏!”
1997年5月,国际小行星中心将国际编号为3421号小行星正式命名为“杨振宁星”。1999年5月,杨振宁正式退休,纽约大学石溪分校同日将理论物理研究所命名为“杨振宁理论物理研究所”。杨振宁决定将其自1944年起发表的文章、信札、手稿、著作及照片慷慨捐赠予香港中文大学,当中包括他的诺贝尔奖章。
2003年,夫人杜致礼去世。年底,杨振宁孤身回到中国,搬到清华大学“归根居”长住。
2004年,81岁的杨振宁在清华大学开始为本科生讲授普通物理。他说:“现在很多教授不愿意给本科生上课,但我觉得,给本科生上课很重要。我也希望我能够带动更多的人。”他说:“每一次课前。我要花两个小时认真备课。我要了解学生的进度。”
2004年底,82岁的杨振宁与28岁的翁帆结婚。这段爷孙恋遭到了许多非议,但私人生活如何,是杨振宁自己的事,并不会让他伟大的科学贡献有半点折损。而且,不管翁帆女士是以什么样的目的接近这位伟人的,但她将杨振宁的晚年生活照顾得很好,仅凭这一点,她就值得大家尊重。
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