今天是楊振寧的生日
關于楊振寧,一直存在三大非議。
第一:楊振寧被過譽了。
“有的人說他比霍金厲害,如果他真那么牛,為什么我不知道他?”
第二:楊振寧不愛國。
“在祖國最困難最需要他的時候,他不但沒有回來,還加入了美國國籍。”
第三:楊振寧很勢利。
“現(xiàn)在中國發(fā)展好了,他又加入中國國籍,回清華大學養(yǎng)老圈錢,太雞賊了?!?br/>
楊振寧被過譽了嗎?
沒有。
不但沒被過譽,他反而被大多數(shù)人低估了。
上面這張照片,
是當今國際物理會議后的集體合影,
與會者都是當今著名物理學家們,
比如“夸克之父”蓋爾曼。
但被大家一致推舉站中間C位的人是誰?
正是楊振寧。
可見楊振寧在當今物理界的地位。
很多人可能會問:
“既然楊振寧這么牛,為什么我們都不知道他?”
因為他研究的東西,
我們在生活中不會直接接觸。
因為他研究的東西,
我們普通人一般也理解不了。
所以,他的學術成就注定很難被傳播。
下面我來簡單科普一下。
▲ 牛頓
在說楊振寧的學術成就之前,
我先來說說“路徑依賴”。
在牛頓時代和之后的200年,
物理學家是怎么做研究的?
就是做各種實驗。
通過實驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律,
最后用數(shù)學公式來解釋此規(guī)律(找到對稱性),
牛頓三大定律就是這么得來的。
當時的物理研究幾乎都這樣:反復實驗—發(fā)現(xiàn)規(guī)律—找到對稱性。
這種研究方法非常好,
但越是好方法,
就越容易讓后來者產(chǎn)生“路徑依賴”。
所以這一套研究方法,
也限制了物理學的發(fā)展,
直到一個人橫空出世,
這個人就是愛因斯坦。
▲ 愛因斯坦
愛因斯坦在做物理研究的時候,
碰到了一系列大麻煩,
無論怎么做實驗也解決不了。
有一天他突發(fā)奇想:
“我能不能換一種研究方式呢?
我可不可以先找到對稱性,
再根據(jù)對稱性推導出理論,
然后再用實驗來證明它?!?br/>
大家都在走老路的時候,
愛因斯坦選擇了一條新路:找到對稱性—建立理論—實驗證明。
正是打破了對前輩大師的路徑依賴,
愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了“狹義相對論”和“廣義相對論”,
開辟了一個嶄新的時代。
▲ 李政道和楊振寧
在說楊振寧之前,
我再來說一個名詞——宇稱守恒。
“宇稱,就是指一個基本粒子與它的鏡像粒子完全對稱。
人在照鏡子時,
鏡中的影像和真實的自己,
總是具有完全相同的性質——包括容貌、裝扮、表情和動作。
同樣,一個基本粒子與它的鏡像粒子,
所有性質也完全相同,
運動規(guī)律也完全一致,
這就是宇稱守恒?!?br/>
在楊振寧之前的物理學大師,
包括費曼、泡利、朗道等,
在研究遇到瓶頸的時候,
都不愿意假設宇稱不守恒。
這時楊振寧和李政道站出來,
打破了路徑依賴,
于1956年發(fā)表了論文《對于弱相互作用中宇稱守恒的質疑》,提出“弱相互作用中宇稱不守恒”。
這一發(fā)現(xiàn)有多牛?
諾組委立馬把1957年諾貝爾物理學獎頒給了楊振寧和李政道。
1956年提出宇稱不守恒,
1957年即獲得諾貝爾獎,
這個獲獎速度,在諾獎史上創(chuàng)下紀錄。
可見此發(fā)現(xiàn)有多牛逼:
“它影響了整個物理學界的方方面面,是囊括了分子、原子和基本粒子物理的一個基本革命?!?br/>
宇稱不守恒雖然牛逼,
但并不是楊振寧最重要的成就,
他最重要的成就是“規(guī)范場論”。
在說“規(guī)范場論”之前,
我來說說“大一統(tǒng)理論”。
“大一統(tǒng)理論”是什么?
它簡稱GUT,又稱萬物之理。
這個宇宙中存在著四種力,
引力、電磁力、強力和弱力。
物理學的終極目標,
就是找到可以統(tǒng)一解釋這四種力的理論,
從而揭開上帝創(chuàng)造世界的秘密。
可以統(tǒng)一解釋這四種力的理論,就是“大一統(tǒng)理論”。
誰能建立“大一統(tǒng)理論”,
誰就能成為有史以來最偉大的科學家。
這300多年來,
先是牛頓發(fā)現(xiàn)了引力,
接著麥克斯韋降服了電磁力。
麥克斯韋降服電磁力后,
問題出現(xiàn)了——麥克斯韋方程組和牛頓力學框架居然是矛盾的。
究竟是誰錯了?
大家議論紛紛,不知所措。
這時愛因斯坦站了出來:
“他倆誰都沒有錯,只是需要升級一下?!?br/>
愛因斯坦提出了狹義相對論,
這個理論很好地安置了電磁力,
愛因斯坦隨后又提出廣義相對論,
這個理論很好地安置了引力。
在愛因斯坦“相對論”的歸化下,
引力和電磁力可以愉快地玩耍了。
顯而易見,
接下來物理學最重要的任務,
就用把引力和電磁力統(tǒng)一了。
可愛因斯坦窮盡了后半生,
也沒能完成這個統(tǒng)一大業(yè)。
不但沒完成統(tǒng)一,還誕生了另外兩個“賊寇”——強力和弱力。
隨著實驗儀器的進步,
人們撬開了原子核,
在原子核內部發(fā)現(xiàn)了兩種新的力:強力和弱力。
強力就是把質子和中子結合在原子核中的那種力。
弱力就是讓原子核發(fā)生衰變的那種力。
所有物理學家對此一籌莫展,
連如何描述它們都不知道。
這時候,一個人橫空出世,
給迷霧重重的物理學指明了方向,
這個人就是楊振寧。
楊振寧帶著學生米爾斯,
提出了“楊-米爾斯規(guī)范場論”。
規(guī)范場論有多牛?
宇宙中存在著四種力,
除了引力之外,
規(guī)范場論統(tǒng)一了另外三種力,
朝著“大一統(tǒng)”邁出了非常關鍵的一步。
規(guī)范場論的核心是“楊-米爾斯方程”,
這個方程有多牛?
有7個諾貝爾獎,
是直接利用“楊-米爾斯方程”拿到的;
有幾十個諾貝爾獎,
是和楊振寧提出的理論有關;
還有6個“數(shù)學界諾貝爾獎”,
也是研究“楊-米爾斯方程”得到的。
楊振寧的幾大研究,
幾乎奠定了整個20世紀后半葉基礎物理學的總成就。
楊振寧的成就有多偉大?
諾貝爾物理獎獲得者丁肇中這樣評價:
“提到20世紀的物理學的里程碑,
我們首先想到三件事:
一是相對論,
二是量子力學,
三是規(guī)范場?!?br/>
美國聲譽卓著的鮑尓獎,
在給楊振寧頒獎時評價說:
“這個理論模型,
已經(jīng)與牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦的成就比肩,
并必然將對未來產(chǎn)生可相提并論的影響?!?br/>
2000年的時候,
全球著名科技期刊《自然》,
評選了人類千年以來最偉大的二十位物理學家。
這個榜單,
霍金并沒有入選,
但楊振寧入選了,
而且他是這個榜單里唯一在世的物理學家。
與他一同登上這個榜單的其他人,
全部都是已作古的大牛,
牛頓,愛因斯坦,麥克斯韋,薛定諤,波爾……
楊振寧被過譽了嗎?
沒有,他一直都被低估了。
▲ 楊振寧西南聯(lián)大準考證
楊振寧不愛國嗎?
非常愛。
可能很多人會問一個問題:
“在中國最困難最需要科技人才的時候,
錢學森、鄧稼先等人都回國了,
他為什么不回來,還加入了美國國籍?”
我來解解這個密吧。
1922年出生的楊振寧,
從小就是一個學霸,
16歲那年,他以全國第二的成績考入西南聯(lián)大,
是西南聯(lián)大招收的年齡最小的學生。
1945年,他得到庚子賠款獎學金,
去美國芝加哥大學留學,
隨后進入普林斯頓高等研究院進行博士后研究。
1949年新中國成立后,
備受西方列強打壓和封鎖,
科技發(fā)展舉步維艱。
在這個時候,
錢學森、鄧稼先等人先后回到了中國,
但楊振寧沒有回來。
▲ 楊振寧、鄧稼先、楊振平
是楊振寧不愛國嗎?
并不是。
那他為什么不回來?
兩大原因。
第一個原因——“在美留學期間爆發(fā)了朝鮮戰(zhàn)爭。美國總統(tǒng)杜魯門下令,禁止在美獲得博士學位的人回中國。”
那為什么錢學森、鄧稼先等人回國了呢?
“為讓錢學森、鄧稼先等人回國,
中國政府想了很多辦法?!?br/>
那為什么中國政府不幫楊振寧想辦法呢?
“因為錢學森、鄧稼先是搞應用科學的,
回國研究導彈、研究原子彈,
是可以幫上大忙的。
但楊振寧是搞理論物理的,
在當時中國極其落后的實驗條件下,
楊振寧回國不但沒有用武之地,
還會影響他的學術理論研究,
與其這樣,還不把他留在美國?!?br/>
錢學森貼身警衛(wèi)員,
曾經(jīng)問過錢學森一個問題:
“為什么楊振寧沒有回國?”
錢學森這樣回答了一句:
“是國家要他留在國外,
他在國外的作用遠比國內大。”
是啊,如果當時楊振寧回了國,
世界上就不會有“宇稱不守恒”和“規(guī)范場論”了,
這對于人類來說將是多么重大的損失!
不回國也就罷了,
為什么要放棄中國國籍而加入美國國籍?
這是一個誤解。
楊振寧從來沒有放棄中國國籍。
1945年他赴美留學的時候,
持的是“中華民國護照”。
1964年,他加入美國國籍時,
并沒有拋棄“中華民國國籍”,
而是選擇了雙重國籍。
1996年,楊振寧做演講時,
主持人介紹他1957年獲得諾貝爾獎了,
楊振寧立即舉手加了一句:
“那時我持的是中國護照!”
很多人可能還是會說:
“但他畢竟選擇了美國國籍呢?”
楊振寧為什么要選擇美國國籍?
“因為我經(jīng)常要出國交流和訪學,
但持中華民國護照出國會受阻?!?br/>
2003年底,楊振寧回中國定居后,
放棄美國國籍,加入了中國國籍。
他說了這樣一句話:
“我的身體里仍然循環(huán)著我父親的血液,是中華文化的血液。”
楊振寧不但愛國,而且愛得深沉。
1971年的一天,
楊振寧在報紙上看到一條新聞。
“之前美國公民的護照上,
有幾個不能隨便去的國家——古巴、北越、北朝鮮、中國。
但那天的報紙里說,
中國從里面取消了?!?br/>
于是在第一時間,
楊振寧就決定回中國看一看,
于是他成了海外華裔科學家訪問新中國的第一人。
在北京飯店的房間里,
楊振寧看到了一副對聯(lián):為有犧牲多壯志,敢教日月?lián)Q新天。
“我晝夜不停地看這副對聯(lián),
又看了中國翻天覆地的變化,
當時我豁然認識到,
我應該盡一份做橋梁的責任?!?br/>
為了做好橋梁,楊振寧在四方面煞費苦心。
第一:護中國。
1971年上半年,
楊振寧發(fā)起參與了保釣運動。
他在美國參議院外交關系委員會舉行的“歸還沖繩協(xié)定”聽證會上作證,
“從歷史、地理和現(xiàn)實的角度,
全面講述了釣魚島是中國領土的事實?!?br/>
1977年,中美關系正常化后,
楊振寧自己掏腰包,
在《紐約時報》上刊登全頁廣告——“致美國卡特總統(tǒng)公開信”。
全文用英文發(fā)表,
旁邊加了八個中文字:
“亡羊補牢,猶未為晚?!?br/>
要求美國政府放棄孤立中國的政策,
盡快同中國建交。
▲ 鄧稼先和楊振寧
第二:保人才。
楊振寧的國際聲望實在是太高了,
所以他幾次回國,
也得到了毛主席和周總理的接見。
每次他回國之前,
中國政府都要求他列一張會見名單。
楊振寧列的很多人,
都是那個年代正在勞改的科學家。
“這份名單的實際效果就是救命。
因為只要會見后,
這些人就不再被關押,
有些甚至可以繼續(xù)從事和科學相關的工作。
鄧稼先就是因為在會見名單中才被放回北京的?!?br/>
第三:推動中國優(yōu)秀人才到美國學習。
楊振寧在紐約組織成立了“與中國學術交流委員會”。
“這個委員會成立的目的,
便是幫助中國學者到美國學習訪問?!?br/>
在楊振寧的推動下,
一千多名中國高端學者得以到美國深造,
歸國者有多位當選中國兩院院士,
其中包括后來的北京大學校長陳佳洱,
復旦大學校長的楊福家,
中國科技大學校長的谷超豪等?!?br/>
第四:籌錢。
中國學者到美國深造的資金,
相當大的一部分,
是楊振寧憑借自己的聲望募集來的。
億達青少年發(fā)明獎,是楊振寧募錢成立的;
吳健雄物理獎,是楊振寧募錢成立的;
陳省身數(shù)學獎,是楊振寧募錢成立的。
中國科學院院士葛墨林講過一件事情:
“南開大學理論物理研究中心開的很多次會,
資金都是楊振寧募集來的,
有一次他怕他們把美元換不開,
就把錢都換成一捆捆的20美元。
還有一次我特別感動,
那時候我還在美國,
他妹妹來找我,
說你看楊先生又開車自個兒去了,
到紐約,到China town去演講。
我說干嘛,她說捐錢去了。
她說他還發(fā)著燒,
還發(fā)著高燒,自個兒開車,
因為那些有錢人來了,
他得趕緊過去跟人家要錢。”
有一年,院士莫偉,
給時任中科院副院長周光召寫了一封信:
“海外華人有很多,
這些人對中國不了解,都有私心。
據(jù)我了解,
這些華人科學家里只有兩個人是完全沒有私心,
一心一意希望中國好,
他們就是楊振寧和李政道。
楊振寧到處為中國說好話,
在一些國際會議上,
遇見對中國的攻擊,
曾經(jīng)氣憤地退場,以示抗議?!?br/>
著名教育家周培源,對楊振寧有一句評價:
“楊振寧是美籍華裔科學家訪問中國的第一人,
也是架設起中美之間科學家友誼和交流橋梁的第一人。
光是這方面的貢獻,
楊振寧的成就便是無人能及的?!?br/>
▲ 楊振寧籌款為清華蓋起的專家樓
2003年,楊振寧回清華大學定居,
隨后放棄美國國籍,加入中國國籍。
當時很多人罵他:“回國圈錢來了?!?br/>
這些罵聲很扯淡,
楊振寧用得著圈錢嗎?
為了推動中國教育和中國科技,
他募集了多少錢??!
他回國定居之前,
不但放棄了美國的高薪,
還把美國的房子給賣了,
然后把錢都捐給了清華。
他還募集了一千多萬美元,
在清華蓋起了專家公寓樓,
然后利用個人影響力,
請回了一大幫牛人,
比如姚期智、林家翹。
“姚期智的全職回國,
填補了國內計算機學科的空白:
這不只是因為他無可爭議的學術地位,
更因為在他所從事的算法和復雜性領域,
當時幾乎還看不到中國國內學者的身影。”
說楊振寧回國是為了圈錢,
純粹就是無稽之談。
楊振寧回國定居,
還有另外一種說法:
“他老了,做不動研究了,所以只好回中國養(yǎng)老?!?br/>
這種“養(yǎng)老”之說也是扯淡。
“當我們罵楊振寧回國養(yǎng)老的時候,
楊振寧參與建設了60多個頂級物理實驗室。
當我們罵他回國養(yǎng)老的時候,
他正親自在實驗室做研究。
當時他已經(jīng)80多歲了,
但全部研究工作都是自己獨力而為,
最多有時有一個合作者。
他以清華大學的名義發(fā)表SCI論文30多篇,
將冷原子、凝聚態(tài)物理科研水平一下子提高了幾十年……”
像楊振寧這種偉大天才,
不知道有多少國家垂涎三尺,
中國能得之,
可以說是國家之大幸、民族之大幸。
但現(xiàn)在他卻被罵“滾出中國”,
這是我們這個時代最大的悲哀。
2019年5月,
著名經(jīng)濟學家張五常說了這樣一句話:
“在中國的悠久歷史上,
算得上是科學天才的有一個楊振寧,
算得上是商業(yè)天才的有一個任正非。
其他的天才雖然無數(shù),
但恐怕不容易打進史書去?!?br/>
百年后、千年后、萬年后,
我們都將灰飛煙滅,
但只要人類文明還存在,
楊振寧的名字就會被印在課本上。
科普作家卓克說過一段話,我特有同感:
“不是每一代人,
都有機會和這樣一位偉大的科學家,
生活在同一時代。
能和楊振寧生活在同一時代,
是我們這代人的幸運。
這種幸運,當然不應該被忽視和辜負?!?br/>
共勉。