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機(jī)器之心編輯部

10 月 18 日，據(jù)新華社消息稱，享譽(yù)世界的物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎獲得者，中國科學(xué)院院士，清華大學(xué)教授、清華大學(xué)高等研究院名譽(yù)院長楊振寧先生，因病在北京逝世，享年 103 歲。

就在上個月，諾貝爾獎官方慶祝楊振寧先生 103 歲生日。他與另一位著名華人物理學(xué)家李政道先生于 1957 年共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎，因他們對宇稱守恒定律的研究，推動了有關(guān)基本粒子的發(fā)現(xiàn)。

楊振寧 1922 年出生于安徽合肥，于 1942 年畢業(yè)于西南聯(lián)合大學(xué)，并于 1944 年在該校獲得碩士學(xué)位，隨后赴美在芝加哥大學(xué)深造，于 1948 年取得博士學(xué)位。

1949 年，楊振寧進(jìn)入普林斯頓高等研究院進(jìn)行博士后研究工作，并同李政道進(jìn)行了一段長達(dá)十多年的合作，并成果豐碩。

楊振寧在普林斯頓高等研究院的辦公室中

楊振寧是世界著名的理論物理學(xué)家，一生在統(tǒng)計力學(xué)、粒子物理學(xué)和量子場論等多個領(lǐng)域做出了里程碑式的貢獻(xiàn)。

他的研究工作深刻地影響了現(xiàn)代物理學(xué)的多個領(lǐng)域，尤其是粒子物理學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)。其主要貢獻(xiàn)可歸納為以下幾點(diǎn)：

弱相互作用中宇稱不守恒 (Parity Non-conservation in Weak Interaction)

這是他最廣為人知的成就。1956 年，楊振寧與李政道合作，通過分析當(dāng)時的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了在弱相互作用（如 β 衰變）中，宇稱（Parity）可能是不守恒的。

在此之前，物理學(xué)界普遍認(rèn)為宇稱守恒是一個基本的自然定律，即一個物理過程和它的鏡像過程發(fā)生的概率完全相同。

他們指出，雖然在電磁相互作用和強(qiáng)相互作用中宇稱是守恒的，但在弱相互作用領(lǐng)域，這一點(diǎn)從未經(jīng)過嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。他們提出了可以驗(yàn)證該假設(shè)的一系列實(shí)驗(yàn)方案。

1957 年，吳健雄團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他們的理論。這一發(fā)現(xiàn)打破了物理學(xué)中一個長期存在的基本對稱性信念，為粒子物理學(xué)開辟了新的研究方向，并使兩人共同獲得了1957 年的諾貝爾物理學(xué)獎。

諾獎官網(wǎng)截圖

楊 - 米爾斯理論 (Yang-Mills Theory)

1954 年，楊振寧與羅伯特?米爾斯 (Robert Mills) 共同提出了非阿貝爾規(guī)范場論，即「楊 - 米爾斯理論」。

當(dāng)時，描述電磁相互作用的量子電動力學(xué)（QED）是一個非常成功的阿貝爾規(guī)范場論。物理學(xué)家們希望為強(qiáng)相互作用和弱相互作用也找到類似的理論框架。

楊 - 米爾斯理論將規(guī)范對稱性的概念從電磁學(xué)推廣到更復(fù)雜的情況，為描述基本粒子（如夸克、輕子）及其相互作用（強(qiáng)相互作用、弱相互作用）提供了核心的數(shù)學(xué)框架。

該理論是粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)模型統(tǒng)一描述了電磁力、弱相互作用力和強(qiáng)相互作用力，是迄今為止最為成功的粒子物理理論。可以說，沒有楊 - 米爾斯理論，就沒有今天的標(biāo)準(zhǔn)模型。

楊 - 巴克斯特方程 (Yang-Baxter Equation)

在統(tǒng)計力學(xué)和可積系統(tǒng)領(lǐng)域，楊振寧也做出了奠基性的貢獻(xiàn)。他在研究一維多體問題時，發(fā)現(xiàn)了一個重要的方程，后來被稱為「楊 - 巴克斯特方程」。

該方程是統(tǒng)計物理中許多可解模型的核心，并在量子場論、弦理論、凝聚態(tài)物理和數(shù)學(xué)的紐結(jié)理論等多個領(lǐng)域中都有著廣泛而深刻的應(yīng)用。

其重要性體現(xiàn)在，1990 年國際數(shù)學(xué)家大會上，四位菲爾茲獎得主中就有三位的工作與楊 - 巴克斯特方程密切相關(guān)。

楊振寧先生晚年回到中國，定居于清華大學(xué)，繼續(xù)為培養(yǎng)下一代科研人才貢獻(xiàn)心力。

2021 年，99 歲的他將畢生收藏的圖書、手稿、信件等 2000 余件珍貴資料無償捐贈給清華大學(xué)，為后人留下了寶貴的精神財富。

楊振寧與清華大學(xué)簽署捐贈協(xié)議，圖源：清華大學(xué)

楊振寧先生的卓越貢獻(xiàn)和求索精神，將永遠(yuǎn)銘刻在科學(xué)史的豐碑上。他不僅是一位偉大的科學(xué)家，更是一位啟迪后學(xué)的導(dǎo)師。他的離去，標(biāo)志著一個物理學(xué)黃金時代的遠(yuǎn)去，但他留下的科學(xué)思想，將繼續(xù)指引著人類探索宇宙的腳步。