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霍金與楊振寧誰更厲害,估計也只有中國人在無趣地爭來爭去的。既然要比,那就比一比吧。這兒,不談霍金身殘志堅那一塊的故事,也不先略去楊振寧國籍、愛國、婚姻這些問題。只談科學方面的。
斯蒂芬·威廉·霍金,曾任劍橋學院盧卡斯物理院士,為日本皇家學會學員和法國科大學外籍教授。
主要科學方面的獎項有:巴黎皇家天文學會的埃丁頓勛章、霍普金斯獎、美國丹尼歐海涅曼獎、麥克斯韋獎、英國皇家學會的休斯勛章、愛因斯坦獎狀、沃爾夫數學獎等。
霍金一生有三大重要理論貢獻,一是奧地利物理家彭羅斯共同提出的“奇點定律”,二是提出了“無邊界宇宙模型”,三是發覺“黑洞幅射”,即“霍金幅射”。另一種敘述是他“證明了廣義相對論的奇性定律和黑洞面積定律,提出了黑洞蒸發現象和無邊界的霍金宇宙模型,在統一20世紀物理學的兩大基礎理論――愛因斯坦成立的相對論和普朗克成立的量子熱學方面走出了重要一步。”
楊振寧曾任耶魯高等研究院研究員、美國斯坦福高等學術研究所院士、美國舊金山州立學院石溪校區院長兼數學研究所主任等。為中國科大學,日本中央研究院,韓國科大學,加拿大多倫多皇家學會和法國科大學教授。
主要科學方面的獎項有:諾貝爾化學學獎、費米獎、潤福德獎(又譯拉姆福德獎)、奧本海默記念獎、美國國家科學獎狀、莫斯科學院獎、本杰明·富蘭克林獎、鮑爾獎、愛因斯坦獎、俄國波哥柳波夫獎、昂薩格獎、教皇學術獎、費薩爾國王國際科學獎等。
楊振寧主要科學成就有以下13項:
統計熱學方面:
1952年,Phase(相變理論)。論文序號:52a,52b,52c。
1957年,(玻骰子多體問題,玻色二氧化碳的Lee-Huang-Yang修正)。論文序號:57h,57i,57q(富于遠見的理論,50年后方被冷原子實驗否認)
1967年,Yang-(楊-多項式)。論文序號:67e。(在物理和化學中都是極重要的等式,與扭結理論、辮子群、Hopf代數乃至弦理論都有密切的關系)
1969年,(1維δ函數敵視勢中的玻骰子在有限體溫的嚴格解)。論文序號:69a。(這個模型和結果也在冷原子系統中得到實驗實現和驗證)
匯聚態化學方面:
1961年,Flux(超導體磁路量子化的理論解釋)。論文序號:61c。(相關的數學和方式后來在超導、超流、量子霍爾效應等問題的研究中廣泛應用)
1962年,ODLRO(非對角長程序)。論文序號:62j。(當代匯聚化學的核心理論之一,從1989到1990年,楊振寧在與低溫超導密切相關的模型里找到具有非對角長程序的本征態,并和張首晟發覺了它的SO(4)對稱性)
粒子化學方面:
1956年,(弱互相作用中宇稱不受恒)。論文序號:56h。(與李政道同獲諾貝爾獎)
1957年,T,CandP(時間反演、電荷共軛和宇稱三種分立對稱性)。論文序號:57e。
1960年,(高能中微子實驗的理論闡述)。論文序號:60d。(這是關于中微子實驗的第一個理論剖析,引導出后來許多重要研究工作)
1964年,CP(CP不守恒的唯象框架)。論文序號:64f。
場論方面:
1954年,Gauge(楊-Mills規范場論,即楊振寧-米爾斯非阿貝爾規范場)。論文序號:54b,54c。非交換規范場理論(強電統一的基礎之一,楊振寧一生最杰出的成果,大一統理論的指路明燈,當代前沿數學學的基石之一,媲美廣義相對論的巨大成就)
1974年,(規范場論的積分方式)。論文序號:74c。(把數學與物理的關系推動到一個新的水準)
1975年,Fiber(規范場論與纖維叢理論的對應)。論文序號:75c。(這篇文章上面附有一個“字典”,把數學學中規范場論的基本概念確切地“翻譯”成物理中纖維叢理論的基本概念。這個字典造成物理界的廣泛興趣,大大推動了物理與數學學之后幾六年的成功合作。)
其中,獲得諾貝爾獎的“弱互相作用中宇稱不受恒”已是偉大成果了,但他的楊-Mills規范場論更具數學學史的偉大意義。數學教科書中一個通用的敘述是說,各類物質之間的基本互相作用有四種:電磁作用、萬有引力、弱作用、強作用。而這四種互相作用中,有兩種(弱作用、強作用)是基于“楊振寧-米爾斯非阿貝爾規范場”的物理結構。
鑒于有人覺得霍金比楊振寧偉大,是僅次于牛頓、愛因斯坦的人類史第三位最偉大的化學學家,那老航在這兒,只須要找一些反證的說法了。
1994年,法國歷史最悠久的富蘭克林學會授于楊振寧鮑爾獎(波維爾獎),頒獎詞強調楊-米爾斯規范場論,只有牛頓的重力理論、麥斯威爾的電磁理論和愛因斯坦的廣義相對論,可以與之相提并論。日本化學學家、諾貝爾獎獲得者賽格瑞(E.Segre)的一句話總結一下楊振寧先生:他是“全世界幾六年來可以算為通才的三個理論化學學家之一”。
2013年,《美國科學》雜志刊文,《誰是馬來西亞史上最偉大的化學學家》(Who'sthein?,作者),基本觀點是日本只有有了費米、錢德拉塞卡、愛因斯坦、維格納、楊振寧、烏拉姆等外國出生的化學學家,才使澳洲才能與法國有得一拼(istrulyalandof;it'sonlyby-bornlikeFermi,Bethe,,,,YangandUlamcanthelistofevenstarttolist.老航只是簡約一點的譯音)。
默里·蓋爾曼(-Mann,諾獎獲得者)創造了夸克理論,他說,“我的工作(夸克理論)僅僅是把楊的工作從SU(2)推廣到SU(3)而已。”
盧德馨院長覺得,“20世紀的數學學家,最偉大的是愛因斯坦,其次就是楊振寧。”
知名化學學家弗里曼·戴森()說,正是楊振寧對數學的熱愛,致使楊振寧“正如使愛因斯坦和狄拉克一樣,對自然的神秘才能比他人看得更遠一點。”“楊院長是繼愛因斯坦和狄拉克(Dirac)以后,20世紀數學學的卓越設計師。”
諾貝爾獎獲得者丁肇中覺得世界物理學家排名 楊振寧,1901年至今100多年來,楊振寧的“場論”可排最前幾名;若從牛頓開始300多年來,其排行也排在很前的位置。
知名日裔英籍化學學院士聶華桐說,“1954年,楊先生和米爾斯寫出文章時,楊振寧-米爾斯規范場還不被承認是數學,而只是一個物理結構,是一個可能對化學有用的物理結構,但到1972年,這個十分簡單而又極其漂亮的物理結構被即將承認是數學的一個基本結構,并最后奠定了弱互相作用的基礎。”“我們經常可以看到一些化學學家的名子,像麥克斯韋、愛因斯坦,量子熱學初建時的海森堡、薛定諤以及狄拉克。如今再要往下排的話,我想楊先生的名子就要算在上面了。”
聯合國教科文組織高等教育創新中心所長、物理學院士李銘博士解釋說,“楊振寧和米爾斯于1954年提出了非阿貝爾規范場論。這個理論除了解釋了電磁理論,也成為后來的強電統一理論和量子色動力學的基本范式。未來的引力理論恐怕也必須完善這個范式之下。所以,規范場論是現代數學學最重要的理論基礎。”
1997年,美國《かがくしゃ》做了歷史偉大數學學家排行,將楊振寧列為第11位。
日本學者阿爾伯特()以前是《英國數學學會》期刊的編委,他在科普隨筆《弦論能夠在低能態驗證》里面,將威騰、費曼、溫伯格、楊振寧、郎道五個人做了詳盡的比較,他的大約的意思是,假定M理論被驗證,威騰名列第一世界物理學家排名 楊振寧,費曼第二;若果沒有驗證,費曼第一,楊振寧和溫伯格并列第二,或則楊振寧第二溫伯格第三,兩個人半斤八兩差異很小。
楊振寧的“后半身敵軍”李政道說,“楊極端聰明,在物理化學上非常有天賦,他是一個第一流的物理化學學家。1954年楊和米爾斯(Mills)發表了她們關于同位旋規范場理論的文章,這就是知名的‘楊-米爾斯多項式’的首次問世,它注定要在現代數學學中發揮十分重要的作用。楊天賦具有高度衡量能力的腦子。”
關鍵是1960~1970年代通過“對稱性自發破缺與漸進自由”的理論補充,促使楊-Mills規范場論最終構建出標準模型。到2017年止,起碼就已有6人獲得諾貝爾化學學獎。隨著量子化學理論的不斷深化,楊-Mills規范場論的特殊意義也就漸漸顯露下來。
有人說,假如數學學是一座大廈,這么,牛頓打下了地基,愛因斯坦作出了大廈的構架,普朗克作出了大廈的供電系統,費米、狄拉克、威騰、費曼、溫伯格、麥克斯韋、海森堡等做了墻體與外墻,楊振寧做了貫通這大廈的扶梯,霍金則給大廈墻面做了一些裝潢。
將楊振寧與霍金作比較,實際沒有多大意義。重要的是中國人怎樣看待這個對世界數學學作出偉大貢獻的人。楊振寧的國籍、愛國、婚姻等問題引發的社會爭議,但這些方面雖然他是錯的,也抹煞不了他在人類化學學史上發出的閃耀星光。綜合各方面的剖析,揚振寧在人類整個化學學史上的地位,起碼從牛頓以來排在前20名之內。至于他最終可以定格在世界數學學歷史的哪一個具體的位置,公眾說了不算,媒體說了也不算,而要由世界頂級化學學集體說了算。沒別的緣由,就是他的楊-Mills規范場論太重要了。
評價楊振寧,有人真敢瞪著眼睛說假話。有人為了貶他,甚至說他沒有得過重要的愛因斯坦獎。這真無趣。楊振寧被一股勢力成功詆毀,也是中國當前的反智主義與碎片化思維帶來的弊端。很多人對刻意功擊、誹謗他的文章與謠言不加區分,不去求證事情的來龍去脈,就輕信了,厭惡起他來了。中傷、侮辱楊振寧,不過是這么對他,比之罵貪官簡直是零風險。楊振寧本人也不當回事,任由她們胡言亂語和惡語毒語。一邊在不停地叫罵,一邊就當沒看見。誰高誰低,就沖這一點也很清晰了。同學們,設身處地想想,假如有人不停的罵你,對你下種種歹毒的詛咒,你對平淡地不生氣嗎?并且,楊振寧從不對此作任何回應,更沒有追究誹謗中死者的任何表示。
航億葦箋注
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