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。
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