杨-米尔斯理论那么重要,为何杨振宁名扬天下而米尔斯籍籍无名?

杨-米尔斯理论那么重要,为何杨振宁名扬天下而米尔斯籍籍无名?,第1张

这个问题有多方面原因,我试着分析一下。

米尔斯未能因杨-米尔斯理论获得诺贝尔奖

首先一点,杨-米尔斯理论在物理界虽然声名显赫,已经在科学界被推到牛顿力学和麦克斯韦电磁学的高度,然而他们两人居然没有因此获得诺贝尔奖……有一种流行的观点认为是因为杨振宁已经凭宇称不守恒拿过一次诺贝尔物理学奖了,无法在同领域再获奖。这理由虽然有道理,但其实并不成立,因为诺贝尔奖历史上有反例。

输杨振宁与李政道

同一领域两度或诺贝尔奖的人

最典型的是英国生物化学家弗雷德·桑格尔,他分别于1958年凭胰岛素测序获得诺贝尔化学奖,1980年凭DNA测序又获得一次诺贝尔化学奖,两次获得同一个奖还不算,两次的得奖原因还都跟测序有关……

弗雷德·桑格尔

另一位同领域获得两次诺贝尔奖的是约翰·巴丁,他分别于1956年因对半导体和晶体管的研究获得第一次诺贝尔物理学奖,1972年又因低温超导理论获得第二次诺贝尔物理学奖。

约翰·巴丁

所以,同一个人同一领域不能二次得奖的理由不成立,而且杨振宁得过一次,米尔斯可没得过啊,你们有没有考虑过米尔斯的感受_(:D)∠)_

杨振宁并非仅凭杨-米尔斯理论成名

杨振宁名扬天下是因为1956年与李政道共同提出的弱相互作用下宇称不守恒,并被多个实验团队所证实,并于次年共同获得诺贝尔物理学奖,成为或诺贝尔奖最快的理论。而这个时候,杨-米尔斯理论虽然已提出数年,却未解决毒舌泡利指出的场的质量问题,因此已经被物理界打入冷宫,直到多年以后,他们的遗留问题被别的物理学家解决,杨-米尔斯理论才焕发生机。也许这就是米尔斯没能凭杨米尔斯理论获诺贝尔物理学奖的原因,因为他们提出的理论是有问题的,而最终解决问题的并不是他俩,如果要颁奖,那解决问题的是不是也得颁?超额了啊……

另一方面,杨振宁太多产了,除了宇称不守恒和杨米尔斯理论,杨振宁在多个物理领域还有十来项重要的理论贡献,随便一项都能让其跻身一流科学家之列。而相比之下,米尔斯确实就逊色太多了,在杨米尔斯理论之后,他就再无重要理论提出了。

刻有杨振宁13项重要贡献的奖座

杨-米尔斯理论主要贡献是杨振宁

在杨-米尔斯理论提出的1954年,杨振宁已经在科学家相当有名气了,他发表过多篇重要论文,其中很大一部分是跟李政道一切完成的。此时杨振宁已经是芝加哥大学的讲师和普林斯顿高等研究院研究员,而米尔斯是一位初出茅庐的研究生。后来米尔斯也曾公开承认,杨-米尔斯理论是杨振宁的,他只是参与了一些讨论和协助做了一些诸如计算等的相关工作。

杨振宁和米尔斯

结语

总的来说,杨-米尔斯理论虽然是两个人共同发表的,但主要了理论框架是杨振宁建立的,由于杨振宁自己的数学就很厉害,所以可以说这次是杨振宁带米尔斯飞了,米尔斯也相当谦逊,从来不抢杨振宁的风头,所以他们一直能保持很好的友谊。

中国目前应不应该建造大型对撞机?围绕这个问题,物理学界展开了一场大辩论。

物理学界分为两种观点,王贻芳力挺建造大型对撞机,认为这是中国一次“弯道超车”的机会,一旦成功将会改变未来,而且这个设施可以吸引更多国外优秀人才,有利于提高中国基础科学的地位。

而杨振宁先生则认为,中国没必要建造这个昂贵的东西,而且结果还是未知,应该把钱用在其他高回报的科研领域。

这个巨大的圆圈就是欧洲大型强子对撞机

美国也曾建造超导超级对撞机(SSC),花费30多亿美元都没建造好,最终不了了之。2008年欧洲花费100亿美元也建成了一个大型强子对撞机(LHC),这是一个27公里的圆型隧道,位于地下100米,是人类目前造出的最大装置。

隧道内部

造这么大一个圆圈,就是为了让“粒子”在这个超长距离圆管道里加速,一直加速到接近光速的99.9999991%!然后两个“粒子”在这个速度下相撞。物理学家期待能够撞出某些新物质。可惜欧洲实验了那么多年,也没有撞出想要的东西。

没有人能知道对撞机到底能撞出什么东西,或许永远也撞不出东西。所以,杨振宁的观点并没有错,毕竟360亿人民币对于任何国家来说,都不是一个小数目。

1983年7月,美国打算全力建造一个“世界最大”的加速。资深物理学家戴维·杰克逊将它命名为“超导超级对撞机”。1986年完成了雄心勃勃的工程方案:环形粒子加速周长87.1公里,隧道位于地下70米,8662块超导偶极磁铁用10个冷冻厂的液态氦维持在4.3K低温,接近光速的两束质子在4厘米孔径中以40万亿电子伏特能量迎头相撞,模拟出宇宙大爆炸后瞬间的物理环境,找到希格斯玻色子和其他新粒子。预计总成本44亿美元。

德克萨斯超导超级对撞机工程开挖的隧道和竖井

然而随着工程造价太高并不断攀升。1989年预算为59亿美元,1991年达82.5亿美元。引起了美国史上最大的一次争议,那就是建造这个有什么用,耗费如此大的资金。

最终,1993年,国会众议院以280票对150票的悬殊比例通过决议,将总预算已增至110亿的超导超级对撞机“就地正法”。美国“超导超级对撞机”成为世界上最大的“科学废墟”

360亿的投资对于中国来说,确实是一笔巨资,另外中国目前还仅仅是一个发展中国家,我国的医疗、教育以及养老等领域还需要大量的资金投入。

另外一点,也不得不说,这一项目要顺利进行,预计将有百分之九十的工作人员为外国科学家,杨振宁认为这很有可能是为别人做了嫁衣。

杨振宁是物理界少有的大量运用数学的科学家。

他曾经说过:我的物理学界同事们大多对数学采取功利主义的态度。也许因为受我父亲的影响,我较为欣赏数学。我欣赏数学家的价值观,我赞美数学的优美和力量:它有战术上的机巧与灵活,又有战略上的雄才远虑。而且,堪称奇迹中的奇迹的是,它的一些美妙概念竟是支配物理世界的基本结构。

杨振宁提出要“寻找美妙的几何结构”,就是用数学来研究物理。

1983年,杨振宁向中学生介绍自己的学习过程时,就专门提到了一个人。

他说:“有一位刘薰宇先生,他是位数学家,写过许多通俗易懂和极其有趣的数学方面的文章。我记得,我读了他写的关于一个智力测验的文章,才知道排列和奇偶排列这些极为重要的数学概念。”


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