楊振寧，20世紀(jì)偉大的化學(xué)學(xué)家。1922年10月1日出生在江蘇省南京市，現(xiàn)在已是100周歲高齡。科學(xué)史上才能稱得上偉大的數(shù)學(xué)家只有牛頓、愛(ài)因斯坦、麥克斯韋、狄拉克等少數(shù)，楊振寧就是才能步入這偉大科學(xué)家俱樂(lè)部的一員。他的偉大才能從近來(lái)100年來(lái)數(shù)學(xué)學(xué)的發(fā)展中窺得清寂。
上個(gè)世紀(jì)前三六年是現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)的快速發(fā)展時(shí)期，愛(ài)因斯坦幾乎靠一己之力給出了狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論，還有一群青年才俊構(gòu)建起量子熱學(xué)。哪個(gè)時(shí)期是化學(xué)學(xué)家的挖磷礦時(shí)代，涌現(xiàn)出玻爾、狄拉克、海森堡、薛定諤、泡利等一大批杰出的科學(xué)家。1908年出生的天才科學(xué)家朗道常常哀嘆自己生不逢時(shí)，不然自己會(huì)有更偉大的發(fā)覺(jué)。
量子熱學(xué)的完善并不意味著數(shù)學(xué)學(xué)的銅礦被采盡，數(shù)學(xué)學(xué)還有好多事情須要去做。當(dāng)廣義相對(duì)論成功地將引力幾何化后，愛(ài)因斯坦馬上投入到對(duì)電磁互相斥力的幾何化工作中，他要做的就是將萬(wàn)有引力和電磁互相斥力統(tǒng)一上去。因?yàn)楫?dāng)時(shí)仍未發(fā)覺(jué)弱互相作用及強(qiáng)互相作用，愛(ài)因斯坦沒(méi)有完成這項(xiàng)太過(guò)超前的偉大任務(wù)。
上世紀(jì)四十年代末，粒子化學(xué)學(xué)開(kāi)啟了一段時(shí)期的蓬勃發(fā)展，李政道和楊振寧有幸在這個(gè)時(shí)期學(xué)習(xí)、成長(zhǎng)。哪個(gè)時(shí)期不斷有新粒子被發(fā)覺(jué)，也不斷有新的問(wèn)題困擾著當(dāng)時(shí)的粒子化學(xué)學(xué)家。θ-τ問(wèn)題就是當(dāng)時(shí)的一大困擾，當(dāng)時(shí)被覺(jué)得是兩種粒子的θ介子和τ介子不僅宇稱不同其他化學(xué)量完全相同。李政道和楊振寧梳理了檢驗(yàn)宇稱守恒的實(shí)驗(yàn)，發(fā)覺(jué)未曾有實(shí)驗(yàn)對(duì)弱互相作用下宇稱是否守恒作出過(guò)檢驗(yàn)。他倆在1956年大膽地提出弱互相作用下宇稱不守恒，并給出了幾種檢驗(yàn)方案。
宇稱不守恒的構(gòu)想給出后，數(shù)學(xué)學(xué)界普遍對(duì)此不感興趣。由于宇稱守恒定理提出二十多年來(lái)未曾有過(guò)問(wèn)題，宇稱守恒被視為金科玉律，沒(méi)有幾人樂(lè)意花費(fèi)時(shí)間和精力去完成實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。吳健雄認(rèn)識(shí)到這一檢驗(yàn)具有重要意義著名物理學(xué)家楊振寧，著手打算起實(shí)驗(yàn)。幾個(gè)月后，吳健雄及萊德曼的實(shí)驗(yàn)小組否認(rèn)了宇稱的確不守恒。這一發(fā)覺(jué)立刻引起化學(xué)學(xué)界的強(qiáng)烈振動(dòng)，隨機(jī)出現(xiàn)了幾百篇論文以不同的形式否認(rèn)了弱互相作用下宇稱不守恒。因提出弱互相作用下宇稱不守恒，楊振寧和李政道獲得了1957年的諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。從發(fā)表論文到得獎(jiǎng)前后不足一年時(shí)間，這個(gè)得獎(jiǎng)速率在諾貝爾獎(jiǎng)一百多年的歷史上是最快的。由此可見(jiàn)這一發(fā)覺(jué)的重要。
守恒意味著有某種對(duì)稱，宇稱不守恒意味著鏡像對(duì)稱破缺。宇稱不守恒發(fā)覺(jué)后人類開(kāi)始重新思索對(duì)稱問(wèn)題，后來(lái)相繼發(fā)覺(jué)了多種不對(duì)稱。正是由于有對(duì)稱性破缺，宇宙才是明天這個(gè)樣子。
宇稱不守恒只是佐餐小菜，真正的數(shù)學(xué)大餐還在旁邊。隨著弱互相作用及強(qiáng)互相作用的發(fā)覺(jué)，愛(ài)因斯坦的統(tǒng)一夢(mèng)想顯得越來(lái)越困難。粒子化學(xué)學(xué)的快速發(fā)展促使發(fā)覺(jué)的粒子越來(lái)越多。這么多粒子遵守哪些規(guī)律？楊振寧剝開(kāi)了迷霧。
1954年著名物理學(xué)家楊振寧，楊振寧和米爾斯合作發(fā)表了楊-米爾斯非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)理論。該理論為統(tǒng)一互相斥力給出了一個(gè)物理框架。理論十分優(yōu)美，但因?yàn)槲茨芙忉屃Ｗ拥馁|(zhì)量問(wèn)題一度遭到冷遇。六十年代時(shí)，對(duì)稱性自發(fā)破缺概念的提出解決了粒子的質(zhì)量問(wèn)題。六十年代末弱互相作用及電磁互相作用的統(tǒng)一理論在楊-米爾斯理論的框架下得以構(gòu)建。后來(lái)，描述強(qiáng)互相作用的理論也在規(guī)范場(chǎng)理論的框架下構(gòu)建上去。描述電磁互相作用、弱互相作用、強(qiáng)互相作用的標(biāo)準(zhǔn)模型構(gòu)建后，各類粒子的運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律被精確把握。
粒子化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型是公認(rèn)的相對(duì)論、量子熱學(xué)以后最偉大的數(shù)學(xué)成就，在該理論的的構(gòu)建及建立過(guò)程中有幾十位科學(xué)家獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。這一切都有楊振寧的規(guī)范場(chǎng)理論做基礎(chǔ)。正如1994年的鮑爾獎(jiǎng)得獎(jiǎng)詞中說(shuō)的那樣：“該理論構(gòu)建了近來(lái)40年來(lái)化學(xué)學(xué)及現(xiàn)代幾何學(xué)的發(fā)展，這項(xiàng)工作早已排在了牛頓、麥克斯韋、愛(ài)因斯坦的工作之列，并必將對(duì)未來(lái)幾代形成類似的影響。”
百歲的楊振寧主導(dǎo)著近百年來(lái)的現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)，他自身的科學(xué)成就足以拓展成近百年來(lái)的化學(xué)學(xué)史。幾百年后他的名子都會(huì)在科學(xué)殿堂中和麥克斯韋、狄拉克的名子一樣閃動(dòng)著熠熠光輝。