顶级科学家,英国有牛顿,德国有爱因斯坦,我国同等级的只有一位
顶级的科学家,是人类的瑰宝。是可遇而不可求的天才,正是这些天才,促使人类科技的进步,推动了人类文明的发展。
在近代物理学中,虽然涌现出无数的天才,但能稳居第一梯队的并不多,严格来说,只有4个人,无一不是天才中的天才,大师中的大师。我国著名物理学家杨振宁就是其中的一位。
l 诺奖只是开胃小菜
1957年,杨振宁与李政道因共同提出“宇称不守恒理论”而获得诺贝尔物理学奖。这是一个划时代的理论,对物理学的发展有里程碑式的意义。
在这个理论提出之前,物理学的普遍观点都是守恒和对称。比如,物质是守恒的,能量是守恒的,在对称性上,几乎所有的物理学家都公认,对称是宇宙规律的基础。
杨振宁提出的“宇称不守恒理论”是首次提出了违反传统物理学规律的定理,并通过实验得到了验证。这对物理学的意义十分重大。
这也是为什么杨振宁第一年提出该理论,第二年就获得了诺贝尔奖的原因。这个理论的发现对物理学的发展有着极为重大的意义。
l 牛顿和麦克斯韦
但这并不是杨振宁的最高科研成果。他的最高科研成果是杨-米尔斯理论。如果用诺奖来衡量,这个理论到目前为止已经孵化出了几十位诺奖获得者。由此可见其重要性。
那么这个所谓的杨-米尔斯理论究竟有什么用呢?这里就不得不提到第一梯队的其他几位顶级大牛。
牛顿是近代物理学的开荒者,他的牛顿3大定律和万有引力定律,完善了经典力学体系。可以这么说,牛顿凭借一己之力统一了天上和地上的力。
另一个天才叫麦克斯韦,这位是现代电磁学的奠基人。毫不客气地说,没有他就没有现代电工学,现在文明几乎不可能出现。和牛顿一样,这位统一了电、磁、光学。
但问题出现了,物理学家研究了很多自然现象,得出了很多定律。但这些定律实在太多了,并且各自形成体系,有的还互相矛盾,这就非常麻烦了。
那么,能否把这些规律用同一套物理学理论来描述呢?这样就问题就可以得到解决了。
到了19世纪末,人们已经知道了已知现象的背后就是“力”在起作用,这个力可以归结为引力和电磁力。
然而,矛盾出现了。牛顿的力学和麦克斯韦的电磁力的这两套框架居然也是矛盾的,这可怎么办呢?
l 爱因斯坦的功绩
这时候,另一位天才横空出世了,他就是爱因斯坦。他说,麦克斯韦的方程式没有问题,但牛顿的框架有瑕疵,于是他升级了牛顿的框架,形成了一个新的框架。
在这套新的框架下,麦克斯韦的电磁力和牛顿的力学终于可以在这套新的理论体系下得到了统一。这个新的理论就是狭义相对论。
但依然有问题,牛顿的引力依然和这个新框架无法兼容。于是爱因斯坦又创造了一个新的体系,广义相对论,在这个体系下,引力的问题被解决了。
狭义相对论解决了电磁力,广义相对论解决了引力。爱因斯坦也凭借着两个卓越的贡献奠定了他在物理界的地位。
接下来的问题就很清楚了,再建立一套理论把引力和电磁力统一起来,一旦这套理论形成,物理学就会被统一。
然而不管爱因斯坦本人还是整个物理界,都没办法解决这个问题。不但如此,随着人们对原子核的理解加深,又发现了两个新的力,强力和弱力。
l 杨-米尔斯理论
原来的引力和电磁力还没有搞定,又出现了2个新力,这下更麻烦了。好在这个世界还有杨振宁,杨-米尔斯理论出现了。
强力就是用杨-米尔斯理论描述的,随后,杨-米尔斯理论又准确描述了弱力和电磁力的统一,至此为止,4种基本力里面,除了引力,其他3种都在杨-米尔斯理论中得到了统一。
统一理论是物理界无数物理学家毕生追求的目标,也是物理界的基石。杨-米尔斯理论完成了其中3个力的统一,在现代物理学上,其重要程度怎么形容都不为过。
近代物理学,能够站在金字塔顶部的只有4个人,分别是牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦和杨振宁,这4个人组成了物理界的第一梯队。
杨振宁也是目前在世咖位最大的物理学家,没有之一。只要人类文明存在一天,这个名字就会永远被铭记。