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雷峰網(wǎng)(公眾號:雷峰網(wǎng))訊 首位華人諾貝爾物理學獎得主、20 世紀最具影響力的理論物理學家之一楊振寧,因病于 2025 年 10 月 18 日 12 時 00 分在北京逝世,享年 103 歲。
楊振寧,1922 年 10 月 1 日出生于安徽省合肥縣。1942 年,他畢業(yè)于西南聯(lián)合大學物理系,隨后進入清華大學研究院攻讀碩士學位,并于 1948 年取得芝加哥大學物理系哲學博士學位。1948 年至 1966 年間,他在普林斯頓高等研究院任職。1966年,楊振寧加入紐約州立大學石溪分校,擔任愛因斯坦講座教授、物理研究所所長,直至 1999 年 1 月在該校正式退休。
2015年,楊振寧放棄美國國籍,兩年后轉(zhuǎn)為中國科學院院士。
楊振寧的研究方向橫跨粒子物理、統(tǒng)計力學、凝聚態(tài)物理等多個領(lǐng)域,對現(xiàn)代物理學有著深遠影響。1957 年,他與李政道因提出了“弱相互作用中宇稱不守恒”理論共同獲得諾貝爾物理學獎,楊振寧成為首位獲得該獎項的華人科學家。
楊振寧還與 R.L.米爾斯合作提出了“非阿貝爾規(guī)范場理論”,即楊-米爾斯理論。作為基本粒子相互作用的核心理論之一,該理論為現(xiàn)代粒子物理學的標準模型奠定了基礎(chǔ)。此外他提出的楊-巴克斯特方程為量子可積系統(tǒng)和多體問題研究開辟了新方向,在數(shù)學和物理等多個領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
20 世紀最具影響力的理論物理學家之一
楊振寧最為人所熟知的論文之一,應(yīng)該是與李政道合著的《對于弱相互作用中宇稱守恒的質(zhì)疑》。這篇寫于 1956 年的論文,僅僅一年之后便讓二人獲頒諾貝爾物理學獎,或為諾獎史上授獎最迅速的一次。
這項研究的顛覆性在哪?
20 世紀 50 年代中期,“宇稱守恒”被物理學家普遍認為是一條不可動搖的基本定律,它指一個物理過程與其鏡像過程應(yīng)當遵循相同的物理規(guī)律。
想象宇宙中存在一面巨大的鏡子,鏡像和它的本體應(yīng)當保持一致。就像人舉起左手,鏡中人則舉起右手一樣,一個粒子向左飛,鏡像也應(yīng)該向右飛,這一觀念根深蒂固,被當時的物理學家們應(yīng)用于幾乎所有已知相互作用的分析中。
但就在 20 世紀 50 年代初,物理學家在實驗中發(fā)現(xiàn)了兩種粒子 θ 和 τ,它們的質(zhì)量和壽命幾乎完全一致,卻在衰變時表現(xiàn)出不同的宇稱。如果宇稱守恒成立,θ和τ就不可能是同一種粒子,但如果它們不是同一種粒子,為何其它所有性質(zhì)又高度一致?
楊振寧和李政道的質(zhì)疑也從此開始:也許根本不存在兩種粒子,而是同一種粒子在弱相互作用下衰變時,宇稱根本不守恒。
在《對于弱相互作用中宇稱守恒的質(zhì)疑》中,二人不僅提出了這一質(zhì)疑自然界基本對稱性的革命性假說,而且設(shè)計了多個可檢驗該假說的實驗方案,例如觀測極化鈷-60原子核的β衰變中,電子發(fā)射的方向是否具有不對稱性。
這一假說很快被“原子彈之母”吳健雄領(lǐng)導的實驗團隊證實。她在極低溫條件下將鈷-60原子核極化,使其自旋方向一致,然后觀測其衰變時電子的發(fā)射方向。實驗結(jié)果顯示,電子更傾向于朝著與原子核自旋相反的方向發(fā)射,這一物理過程和它的鏡像并不對稱。
“弱相互作用中宇稱不守恒”理論顛覆了此前人類對自然對稱性的直覺,開啟了粒子物理學的新紀元,也為后來的電弱統(tǒng)一理論奠定了基礎(chǔ)。
“姚班”前緣
在理論物理巨擘的身份之外,楊振寧還為中國現(xiàn)代科學教育做出了重要貢獻。
1981 年至 1992 年間,楊振寧在紐約州立大學石溪分校任職,曾通過訪問學者計劃資助 80 余位中國學者赴美交流,涵蓋物理、數(shù)學、工程等多個領(lǐng)域,其中多位學者后來當選為中國科學院或工程院院士。
這當中,包括原溫州大學校長谷超豪、原諾丁漢大學校長楊福家、北大物理學院教授陳佳洱、南開大學教授葛墨林、原中國科學院數(shù)學研究所所長王元、中國工程物理研究院研究生院院長孫昌璞等。
1997 年,楊振寧籌建清華大學高等研究中心(2009 年更名高等研究院),以他曾工作的普林斯頓高等研究院為藍本,實行終身學術(shù)職位及國際同行評議制度。這一在當時石破天驚的嘗試,在今天的中國學術(shù)界已經(jīng)成為共識。2003 年回到中國定居以后,已 81 歲高齡的楊振寧更是在清華大學物理系開設(shè)了《普通物理學》課程,親自為本科生授課。
值得一提的是,研究中心成立早期,楊振寧說服了一批頂尖海外華裔學者回國講學或工作,其中尤為具有代表性的是圖靈獎得主姚期智加盟清華。
后者的加入填補了當時中國在理論計算機科學領(lǐng)域的頂尖人才空白。他創(chuàng)辦的“姚班”,在今天仍然是中國乃至全球 AI 領(lǐng)域的人才搖籃,先后走出了陳丹琦、吳佳俊、姚順雨等頂尖 AI 人才。
理論物理巨擘親手鑄起的學術(shù)殿堂,也讓飛向 AI 的群鳥有枝可棲。某種程度上,這是楊振寧為后人留下的隱喻,基礎(chǔ)研究和尖端技術(shù)并不沖突,而是在同一片生態(tài)中相互滋養(yǎng)。斯人已逝,風骨長存。楊振寧先生駕鶴而去,但是他的思想將如星河長耀。
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