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杨振宁是上个世纪后半叶最伟大的物理学家之一,也可以说是当今在世的最伟大的科学家。可是对于他的伟大,很多人是不知道的。毕竟在绝大多数人所学过的物理教科书中看不到有哪一条物理规律是杨振宁发现的,所以当有人说杨振宁伟大时,总有一些人反驳说不知他做出了什么。

中学阶段所学的物理课程涉及到的只是300多年前的牛顿力学及一百年以前的电磁学、光学、热学、原子物理学等,并且还是非常基础的知识。即使学完了物理系本科阶段的课程,也很少能看到一百年以内、八十年以内的理论。物理系本科阶段学到的专业课程也基本是基础内容,像麦克斯韦方程组在一百多年前就出现了;相对论诞生也超过了100年,量子力学的建立距今也差不多有一百年了。杨振宁的理论主要是在上个世纪五、六十年代完成的,他的理论没有出现在物理系本科阶段的教科书上并不让人感到意外。

杨振宁的理论让人觉得有些高深,举个简单的例子,他能够在1957年拿诺贝尔物理学奖是因为发现了弱相互作用下宇称不守恒。宇称不守恒的发现距今已超过60年,可是有多少人知道宇称不守恒是什么意思?更何况还有很多人不知道弱相互作用是什么。毕竟像宇称、弱相互作用这样的概念在中学阶段并没有介绍,能够进入大学物理系学习的毕竟是少数。

不了解的人认识不到杨振宁的伟大,只有了解的人才能真正体会到杨振宁的伟大。杨振宁最伟大的贡献是给出了杨-米尔斯场,在该理论的框架下爱因斯坦致力于要完成的统一几种相互作用得到了部分实现,并且建立起的标准模型取得了巨大的成功。1994年,在杨-米尔斯理论发表50周年时,杨振宁获得了鲍尔奖,授奖词中称赞杨振宁的工作排在了牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦的工作之列。

统一几种相互作用力、研究基本粒子,这可以说是最根本的物理学。这样根本的研究能出现在中学阶段、大学本科阶段的物理教科书中吗?

最佳贡献者
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答:杨振宁老先生是上世纪后期最伟大的物理学家,在理论物理学领域有开创性的成果,但是因其理论比较高深,所以九年义务教科书上没有任何提及,即便是大学物理系的教科书也少有提及,如果你继续在物理学领域耕耘,到了研究生、博士生阶段才算正式接触杨振宁的理论。


因为历史和个人的原因,杨振宁在一部分国人心中的名声并不好,无论这是偏见还是存在其他原因,杨振宁在物理学领域的贡献是无法磨灭的。

大家知道,杨振宁和李政道是因为提出宇称不守恒,从而获得1957年诺贝尔物理学奖;但是很多人不知道,杨振宁在物理学领域最大的贡献是提出了杨-米尔斯理论,米尔斯是杨振宁的学生,他曾多次强调该理论主要是他老师的贡献,自己只不过是挂个名而已。

杨-米尔斯理论是现代规范场理论的基础,奠定了上世纪后期至今的理论物理学发展方向,他提出的杨-米尔斯方程更是堪称人类思想的结晶,相当于万有引力公式在天文学中的重要地位。

杨振宁研究的领域非常艰深,很多光听名字就够吃一壶了,比如:

电弱相互作用

标准模型的群结构

规范场与不规范场

对称性的自发破缺

希格斯机制

……

即便他获得诺奖的宇称不守恒,对于绝大部分人来说,都无法真正理解“宇称”的概念,所以杨振宁的理论根本无法在基础教育中普及,甚至连了解的机会都没有。

杨振宁在物理学领域的地位很高,当今世界中在世物理学家中的NO.1,下面这张照片非常出名,这是1927年10月在比利时布鲁塞尔国际索尔维物理研究所召开的“第五届索尔维会议”:

照片中汇集了当时世界上的物理学大牛,居里夫人、波尔、洛伦兹、泡利、海森堡、狄拉克等等都只能靠“边”站,爱因斯坦站C位,此时杨振宁才五岁。

我们再来看1911年的第一届索尔维会议,此时爱因斯坦以狭义相对论有了名声,但是也只能站边上(后排右二),此时站C位的是洛伦兹(前排左四),还有1913年的第二届索尔维会议也差不多,爱因斯坦站后排。

截至目前为止,索尔维会议一共召开了18次,最近一次是1982年召开的,可能是影响力大不如从前,所以这个会议没有传承下来。

现今物理学的中心已经转移到美国,世界上影响力最大的是“国际物理会议”,我们来看一张国际物理会议的合影:

没错,站C位的正是杨振宁杨老先生,可见杨振宁在物理学中的地位之高,而站他身边的也不乏物理学大佬,比如1969年诺奖获得者默里·盖尔曼,他可是号称夸克之父。


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杨振宁是在世最伟大的物理学家,没有之一,杨振宁和李政道因为提出宇称不守恒理论,获得1957年的诺贝尔物理学奖。之所以你没有见过他的理论,是因为你的水平还不够。如果我们把数学比成一个深渊,绝大多数理工科的学生,哪怕是物理专业,数学专业研究生,都还只是在水面上游泳。

有一张很经典的图叫数学的深渊,我们可以看一看杨-米尔斯理论在数学中处于什么地位

上小学的时候你学会了加减乘除。

上初中你开始接触了基本几何,再后来你学到了分数,小数以及开方幂运算。

上高中的时候,开始接触无理数,多项式以及椭圆双曲线方程。

等到上大学的时候,你会接触到极限的概念,了解到什么是微积分以及偏导数,包括考研考到的泰勒级数,三重积分,傅里叶变换,拉普拉斯方程。如果你不是数学专业的,就算读到研究生,学了那么一点数值分析,你这辈子的数学水平大概就到这里了。但是你别忘了真正的数学到这里还没有开始呢。

如果你是数学专业的,你会学群论,博弈论,复变函数,拓扑学,再往下你会学到非欧几何,控制论,代数数论,李代数......

再往下就不是我们普通人能够接触到的了,再往下面是辛几何,费马大定理,四色定理,庞加莱猜想,黎曼猜想,听着名字是不是就是一个个的天才?

到这里还没有达到杨振宁的程度,继续往下才是杨-米尔斯方程,试问一下我们普通人有几个能够达到这一步。

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我认为上教科书的人除了成就,还有人品都应该有比较高的要求,正所谓:学高为师,身正为范

当然没有上教科书,也不代表人品不高,

偶然因素也很多

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上了,博士研究生的教科书。

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一百年后吧!现在教育体系,进高中课本都不可能!也许一百年后也不行!

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在我们的教科书中,邓稼先是上了教科书的,而他的同学杨振宁却没有上,为什么呢?

杨振宁是世界著名的物理学家,他对世界科学有重大贡献,可是这跟我们有什么关系?科学是无国界的,但掌握科学技术的国家是有国界的,科学家也是有国界的。

借用知乎一个高赞回答的一句话:

杨振宁让人类更加伟大。

邓稼先确保你始终有资格属于伟大的人类。

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初中物理到大学的理学基本到不了杨振宁的级别

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这是一个错误的问题,因为杨振宁上了物理教课书,只不过不是中小学物理教科书,甚至不是大学物理教科书,而是研究生物理教科书。在研究生量子场论教科书中规范场论部分必然会提到杨振宁。

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杨振宁教授的贡献在现代物理学有着核心的地位,我相信每一个学过规范场的人都会深深的被这个理论感动,没错,是感动。

当然由于杨教授的理论需要较多的基础才可以被理解且应用其理论亦需要诸多背景知识,所以只有在高年级本科教材(中科大,国科大,北大等)以及相关专业研究生教材(量子场论,规范场论,高等量子力学等)中才有所体现(图3,4)。

值得一提的是,在2019年最新的高中物理教材中杨振宁教授(李政道教授,丁肇中教授)成就及其重要性已经在序言中向全国的中学生介绍了(图1,2)。

我相信随着我国科普与科学教育的发展,杨振宁教授等一批华裔物理大师的成就会被更多的国人所了解。





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