2021年9月22日,是杨振宁先生农历100岁生日,学术界纷纷推出活动或文集祝贺杨振宁百岁诞辰。本文关注杨振宁的32项科学贡献,按时间顺序评介这些工作的背景、内容、意义和影响。
引言
2002年在巴黎举行的国际理论物理大会的最后一个报告中,杨振宁指出,二十世纪理论物理的主旋律是量子化、对称性和相位因子。杨振宁对三个主旋律都有重要贡献,而对称性更是杨振宁本人物理生涯的主旋律。
分项评述
1947年的量子时空是杨振宁在美国的第一篇文章,讨论了通过时空弯曲实现时空量子化的平移不变性。1948年的角分布是杨振宁的博士论文工作,基于对转动对称和空间反演对称的分析,得到核反应和核衰变产物的角分布。
1956年,杨振宁和李政道提出G宇称的概念,联合电荷共轭对称和同位旋对称,确定了强相互作用过程的一些选择定则。1956年,杨振宁和李政道的宇称不守恒实验引起了整个物理学界的巨大震荡,二人因此获得1957年的诺贝尔物理学奖。
影响和引用情况
杨振宁的32项贡献主要可以分为八类,分别为特殊型、不断上升型、波浪上升型、衰减复兴型、恒强型、波浪型、沉睡苏醒型和衰减型。根据Web of Science数据库,杨振宁的贡献总共被14766篇文章引用17364次。
眼光、坚持、力量
杨振宁总结自己工作的三个要素:眼光、坚持、力量。他的研究工作体现了对物理学理论美的追寻,注重物理学的基本结构和理论形式的优美。
杨-米尔斯理论的后续发展
杨-米尔斯理论的原始论文预见了规范粒子的质量问题,后来发现,杨-米尔斯规范粒子的质量确实可能不为零,也可能为零。标准模型的建立是多位理论物理学家努力的成果,杨振宁的贡献不可或缺。
物理定律的定律
杨振宁总结了“对称支配力量”这一原理,认为物理定律必须满足对称性原理,这一思想在物理学中具有深远的影响。杨振宁的研究工作展示了物理之美,并深刻影响了二十世纪后半叶物理学的发展。