2025年10月18日，物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎獲得者、中國科學(xué)院院士楊振寧先生去世，享年103歲。

他在粒子物理學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)和凝聚態(tài)物理等領(lǐng)域作出里程碑性貢獻(xiàn)。

對于楊振寧先生，任何「杰出」、「卓越」之類的字眼都顯得蒼白，他不僅僅是解決了幾個問題，或是發(fā)現(xiàn)了幾條定理，他是從根本上改變了我們理解宇宙的語言和秩序：

提到楊振寧，幾乎所有人都知道他是諾貝爾物理獎得主。

但他的學(xué)術(shù)成就到底是什么？

沒幾個人能說得上來。

宇稱不守恒、楊-米爾斯方程，有時候可能連名稱都念不對。

因為對他研究成果的不理解，更多人關(guān)注的是他身上科學(xué)成就之外的東西：國籍、婚姻、關(guān)于對撞機的態(tài)度......

之所以會出現(xiàn)這樣的狀況，一是因為他研究的東西我們在生活中不會直接接觸；二是因為他研究的東西，普通人一般也理解不了。

下面展開說一說，楊振寧在學(xué)術(shù)上到底有多牛。

牛頓

在說楊振寧的學(xué)術(shù)成就之前，先來說說「路徑依賴」。

在牛頓時代和之后的200年，物理學(xué)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(xué)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(dāng)時的物理研究幾乎都這樣：反復(fù)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(xué)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(dǎo)出理論，然后再用實驗來證明它。

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。

楊振寧（左）和李政道（右）

在說楊振寧之前，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(zhì)——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(zhì)也完全相同，運動規(guī)律也完全一致，這就是宇稱守恒。

在楊振寧之前的物理學(xué)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(shè)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(zhì)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(xué)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(jì)錄。

1957年，楊振寧和李政道領(lǐng)取諾貝爾物理學(xué)獎

「它影響了整個物理學(xué)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。」

宇稱不守恒雖然牛，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，先來說說大一統(tǒng)理論。

大一統(tǒng)理論是什么？

它簡 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。

四種基本相互作用力

物理學(xué)的終極目標(biāo)，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(xué)家。

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(xué)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。

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(xué)最重要的任務(wù)，就用把引力和電磁力統(tǒng)一了?？蓯垡蛩固垢F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(jìn)步，人們撬開了原子核，在原子核內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了兩種新的力：強力和弱力。強力就是把質(zhì)子和中子結(jié)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(xué)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(xué)指明了方向，這個人就是楊振寧。

楊振寧帶著學(xué)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(guān)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(guān)；還有6個數(shù)學(xué)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(jì)后半葉基礎(chǔ)物理學(xué)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(jì)的物理學(xué)的里程碑，我們首先想到三件事：一是相對論，二是量子力學(xué)，三是規(guī)范場。

1999年5月，楊振寧的退休儀式

美國聲譽卓著的鮑爾獎，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。

2000年，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(xué)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(xué)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。

科普作家卓克曾說：與楊振寧生活在同一個時代，是我們這代人的幸運。這種幸運，當(dāng)然不應(yīng)該被忽視和辜負(fù)。

via：高山書院