杨振宁创立的杨-米尔斯理论就好比是令狐冲使用的独孤九剑,他试图把四大力学理论统一起来,这样不管是什么物理现象,我都能用我这套“剑法”去应对 。这就是杨-米尔斯理论的作用:物理学四种基本力里,除了引力,其它三种力都被杨-米尔斯理论所描述 。
文章插图
既然说到了浅显易懂,那我就举个不恰当的例子:笑傲江湖大家都看过,小说里出现了华山派剑法、嵩山派剑法、泰山派剑法、衡山派剑法等五花八门的剑法,分别代表了不同领域、不同势力范围内的佼佼者 。
而令狐冲学到的独孤九剑则不同于上述门派,它不追求武术套路,不管你是什么剑法,他总能用见招拆招 。
如果要把物理学与笑傲江湖内各大门派相对应,则牛顿、爱因斯坦等人提出的万有引力、电磁相互作用力、弱相互作用力和强相互作用力这4个力学理论就对应着华山派等五大门派创立的各种剑法,每种理论分别解释了某一领域特定的物理现象 。
但杨振宁创立的杨-米尔斯理论就好比是令狐冲使用的独孤九剑,他试图把四大力学理论统一起来,这样不管是什么物理现象,我都能用我这套“剑法”去应对 。
这就是杨-米尔斯理论的作用:物理学四种基本力里,除了引力,其它三种力都被杨-米尔斯理论所描述 。
当然了,物理学上不止杨振宁试着去统一这四种力,爱因斯坦也曾尝试过去完成“统一”的思想,但到最后只有杨振宁实现了 。
所以你说杨振宁先生的物理学造诣有多高?
“大一统”的物理学理论我们知道,生活中有各种各样的现象,比如和物体运动相关的(最有名的就是牛顿根据苹果坠地提出了万有引力理论),有跟声音、光和热相关的,也有跟闪电、打雷等相关的,物理学家根据这些现象提出了不同的理论 。
久而久之,物理学家发现,生活中的现象太多了,他们总结出来的一堆关于运动、声学、光学、热学之类的定律实在太多了 。
于是,有的物理学家就想:我能不能用更少的定律来描述更多的现象呢?或者说有没有适用于物理学的“万能公式”呢?
有没有可能不同的现象表面上看起来毫不相关,但是在更深层次上却可以用同一种理论去描述呢?
物理学中的“大一统”思想就此而生 。
物理学中的“大一统”本质上就跟秦始皇要统一六国一样,我决不允许还有其他六个各自为政的国家存在,必须让所有人遵守同样的法律,服从同一个政令,用同样的语言和文字,这样才和谐 。
物理学家的统一之路,也是这样浩浩荡荡地开始的 。
物理学的“大一统”之路就像秦国扫清六合一样,物理学的大一统之路走得也并不轻松 。
首先,在19世纪之前,我们熟悉的支持力、摩擦力和弹力等各种力是由不同的理论去总结的,但随着人们的深入研究,发现这些宏观力虽然表现不同,但微观方面却有着共同的特点:这些杂七杂八的力全都是分子间作用力造成的,而分子间作用力本质上就是电磁力 。
这些分子间作用力的快慢,在宏观层面上是以温度的高低来表现的,所以热现象就变成了一种力学现象 。
于是,发展到19世纪末期,人类就把所有的力归结为了引力和电磁力,其中引力由牛顿的万有引力定律描述,电磁力由麦克斯韦方程组描述 。
这是大一统的初级阶段 。
紧接着,人们发现麦克斯韦方程组和牛顿力学居然发生了理论冲突 。
这时候大家都在想:到底是麦克斯韦方程组有问题?还是牛顿力学不准确呢?
这时候爱因斯坦站上了历史舞台 。
爱因斯坦认为麦克斯韦方程组没问题,他把牛顿力学进行了部分升级后发现,升级后的牛顿力学竟然可以跟麦克斯韦方程组和谐共处了 。
于是爱因斯坦把这套升级后的新框架就叫狭义相对论 。
这是大一统的第二阶段 。
在狭义相对论这个新框架里,麦克斯韦方程组不用做任何修改就能直接入驻,这是一等公民 。
另外,牛顿力学里有些东西无法直接搬过来,但是稍微修改一下就可以很愉快的搬到这个新框架里来,比如动量守恒定律,这是二等公民 。
还有一类现象,无论怎么改都无法让它适应这个新框架,这个力学现象就是引力 。
【杨振宁的理论到底说的是什么 杨振宁成就厉害体现在哪里】怎么才能把这个“倔强”的引力纳入其中呢?
爱因斯坦另辟蹊径,他想,既然引力这小子不服改,那我就不改它了,我单独给它套上一件外套,提出了一个全新的理论——广义相对论 。
于是,爱因斯坦用广义相对论驯服了引力,用狭义相对论安置好了电磁力 。
这是大一统的第三阶段 。
接下来,爱因斯坦就在琢磨,怎么统一引力和电磁力呢?这样物理学就只需要一套理论了 。
但是,爱因斯坦穷尽他的后半生都没能统一引力和电磁力 。
而且,随着实验仪器的进步,人们撬开了原子核,在原子核内部又发现了两种新的力:强力和弱力 。
这下可把物理学家们搞蒙了,咱不但没能统一引力和电磁力,居然找到了两种全新的力 。
至此,物理学上出现了四种力:引力、电磁力、强力和弱力 。
爱因斯坦办不到的事,谁能办到呢?
当然是我们的主角——杨振宁,以及他的杨-米尔斯理论 。
在这一框架下,上述4种力之中的弱力和电磁力实现了完全的统一,统一后被称为电弱力 。
此外,人们刚发现的强力也可以用杨-米尔斯理论描述 。
也就是说,在四种基本力里,除了引力,其它三种力都是用杨-米尔斯理论描述的 。
这就是物理大一统的第四阶段,这一阶段的主角就是杨振宁 。
也正是杨-米尔斯理论的提出,才让杨振宁在爱因斯坦、牛顿、麦克斯韦等人组成的物理学天团中占有一席之地 。
也许杨老当年没回国效力令人无法谅解,但他在物理学、在科学上的造诣确实令人难以望其项背 。
为了中国物理学乃至基础科学的发展,我们是否应该对这位白发苍苍的大师更包容一些呢?
- 中国历史上第一个最厉害的女皇帝 中国历史上的女皇帝
- 全国哪里产地的橙子最出名 中国最好吃的橙子排名
- 最有效的练臀部的动作分享 练臀部最快最有效的方法
- 科举制度的历史发展 古代科举考试中殿试的第三名叫什么
- 廉江市是什么级别的城市 广东省廉江市属于哪个市
- 深蹲的动作要领及技巧 深蹲训练的正确姿势图解
- 发行的一角纸币值多少钱 1962年一角钱纸币价格表
- 花甲汤怎么做 最主要的是把食材准备好 花甲汤怎么做的
- 怎样去腥味快点去做自己喜欢的鸭子吃 鸭子怎么做好吃没腥味
- 如何用新鲜大蒜做嫩蒜头,不进行处理的新鲜蒜头 嫩蒜头怎么做