杨振宁100岁了,诺奖都不算他的人生巅峰( 九 )


“θ-τ粒子之谜”当然也迎刃而解——它们是同一种粒子,只是衰变成了不同宇称的产物 。不过此时,这个“谜”本身反而没那么重要了 。
消息像野火一样在物理学家们间蔓延,烧得他们坐立不安 。奥本海默给杨振宁发了电报,“走出了房门”——指的是杨振宁那个“在黑屋子里摸索”的比方 。哈佛大学的首席理论物理学家施温格(Julian Schwinger)打听后说,“我要向大自然致敬!”1月15日,哥伦比亚大学物理系史无前例地为这个发现举行了一次新闻发布会,在会上,诺奖得主拉比(Isidor Rabi)郑重宣告,“一个相当完整的理论结构已从根本上被打碎,我们不知道这些碎片将来如何能再聚在一起 。”
就连泡利也不得不认输,1月27日他给自己的学生、在MIT的物理学家魏斯科普夫(Victor Weisskopf)写信说,“幸好我没有真的和人打赌,要不我可能会输一大笔钱……上帝可能是个左撇子 。然而,当他强烈地表现他自己时,他仍然是左右对称的 。”
物理学家萨拉姆(A.Salam)打过一个比方来形容“宇称不守恒”有多么不可思议,“当作家们描写独眼巨人时,总是把那只独眼放在前额的正中间 。而宇称不守恒相当于物理学家们震惊地发现,空间原来是个虚弱无力的左眼巨人 。”
杨李二人在1957年当年就获得了诺贝尔奖——此时距离他们的灵光一闪也不过是一年多 。费曼说,这是“最快颁发的诺贝尔奖”,这个记录迄今仍未被打破 。
而杨振宁觉得,自己获得诺奖最重要的意义,是“帮助改变了中国人自己觉得不如人的心理作用” 。
杨李二人获得诺贝尔奖时,均是中国国籍 。

杨振宁100岁了,诺奖都不算他的人生巅峰

文章插图
李政道(左)和杨振宁(右)在诺贝尔奖现场
杨-米尔斯规范场论
获得诺贝尔奖当然是杨振宁的高光时刻 。但在那一刻还不为人知的是,再往前推几年,杨振宁的另一个发现,意义甚至更为深远 。
聊“宇称不对称”,要从“θ-τ粒子之谜”聊起 。而要聊“杨-米尔斯理论”,则要从牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦和诺特(Emmy Noether)聊起 。
诺特是位超一流的数学家,她生活在一个女性研究者备受打压的年代,因术后感染过世时只有53岁 。她一生里做出了无数杰出的数学工作,她证明的“诺特定理”,更可说是如今理论物理的基石 。
“诺特定理”讲出来就一句话——每个连续的对称性,都对应着某个守恒 。反之亦然 。
举个例子,物理定律今天成立,明天也成立,过了多久都成立,这是时间的对称性 。
物理定律在北京成立,在纽约也成立,移动多远都成立,这是空间的对称性 。
时间对称性,对应着能量守恒 。
空间对称性,对应着动量守恒 。
旋转对称性,对应着角动量守恒 。
某种势能的对称性,对应着电荷守恒 。
之所以存在种种守恒,是因为世界本身内置了各种对称性 。
诺特定理,实在是很美的一条定理 。
如今,“审美”已经成为现代物理研究的推动力 。物理学家们惊讶地发现,这个宇宙的最底层基础,被设计得很美 。如果有两种可以描述自然现象的方程,物理学家们永远会选择更美更对称的那个 。爱因斯坦创立广义相对论,就是从引入“广义坐标的对称性”开始的 。传说爱因斯坦只要觉得某个方程丑,就立刻对之失去兴趣 。
杨振宁也是“唯美派”里的一员 。他的想法甚至更为大胆——
对称性支配着守恒,也支配着相互作用 。或许可以先从某种守恒出发,利用合适的对称性,直接推导出描述粒子间强相互作用的方程 。


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