巨星陨落
— 深切缅怀物理学大师杨振宁先生
2025年10月17日,物理学大师杨振宁先生与世长辞,享年103岁。惊悉噩耗,深感震动与悲痛。杨先生一生致力于揭示自然界最深层的对称性与规律,其思想影响了整整一个世纪的理论物理发展,堪称科学与理性精神的典范。
在大众的印象中,杨振宁先生是一位“诺贝尔物理学奖得主”,这当然已经是极高的荣誉。然而,许多人并不知道,杨先生的学识和贡献远远超出了那块诺贝尔奖本身。
事实上,这在诺贝尔奖的历史上并非孤例。爱因斯坦的诺贝尔奖并不是因“相对论”,而是因“光电效应”;真正改变人类世界观的相对论,并未得到当年的奖项承认。同样,杨振宁先生获奖的“宇称不守恒”只是他诸多思想成果之一。他更深远、更根本的贡献,是1954年与米尔斯共同创立的非阿贝尔规范场理论(即“杨–米尔斯理论”)。
这套理论把自然界的相互作用统一在对称性原则之下,奠定了后来粒子物理“标准模型”的数学与物理基础。它的思想深度与影响力,被认为可与麦克斯韦的电磁场、爱因斯坦的相对论相提并论。正如杨先生自己所说:“杨–米尔斯理论将影响未来物理学二百年。”
(一)关于杨–米尔斯理论的历史地位
1954年,杨振宁与米尔斯提出了非阿贝尔规范场理论(Yang–Mills theory),它将麦克斯韦电磁场的 U(1) 对称性推广为更一般的内禀对称群,如 SU(2)。这一理论首次揭示:对称性原则可以决定相互作用的形式。从思想深度上说,这与麦克斯韦统一电与磁的意义相当。其影响在当时未能完全显现,但二十年后,格拉肖、温伯格、萨拉姆等人正是在杨–米尔斯框架上构建了标准模型,使强、弱、电相互作用统一于同一理论体系。因此,杨–米尔斯理论不仅是粒子物理的核心结构,更是自然规律几何化与对称化的语言。
杨振宁本人也曾预见到其长远意义,他说过:“杨–米尔斯理论将影响未来物理学二百年。” 相比之下,他认为自己提出的“宇称不守恒”思想,虽然震撼当时,但属于较短期的革命。这种对理论层级的自我判断是深刻而冷静的。
(二)关于规范势 Aμ 的物理意义
在经典电动力学中,磁场 B = ∇ × A,矢势 A 被视为数学方便引入的中间量;只有 E 与 B 被认为是“可测的物理场”。然而,在量子理论中,规范势进入了波函数的相位,而1959年提出的 Aharonov–Bohm 效应证明:即使在 E、B 均为零的区域,规范势仍可影响粒子的相位干涉图样——这表明 Aμ 具有独立的物理意义。
杨–米尔斯理论进一步推广了这一思想:在非阿贝尔对称群下,规范势不再是单纯的“数学约定”,而是携带相互作用的基本场量,可量子化为实际的规范玻色子(光子、W、Z、胶子等)。这使“势”成为真正的物理场——从描述工具上升为自然界的基本存在形式之一。
(三)如何理解“划时代贡献”
可以说,杨振宁的工作标志着“对称性原则”从数学美感转化为物理实在,是继狄拉克与诺特之后对理论结构最深刻的推进。如果麦克斯韦定义了“场”的物理性,爱因斯坦揭示了“时空”的相对性,那么杨振宁则揭示了“对称性”的物理性。
他的地位或许不在体系奠基者(牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦)之列,但在二十世纪下半叶,他确实是将物理思想由经验走向结构化原则的关键人物之一。
国人有排座次的嗜好,杨振宁先生在世界物理学界可以排到第几名呢?这可能比解物理难题还要更累更讨人厌。也许下面这个表格能有助于我们认清世界级物理大师们究竟都做了哪些划时代的巨大贡献。
这张表格将物理学家的贡献分为三个层次,这种分层并非出于主观判断,而是基于科学史与学术影响力的客观衡量。
第一层次的牛顿、爱因斯坦与麦克斯韦,奠定了人类认识自然的根基,这一点从无争议。至于第二与第三层的人物,虽在领域和贡献上或有交叉、标准或有差异,但无疑皆为世界级的物理学大师。
他们的思想深度与学术影响,远远超越了多数诺贝尔奖得主。近年来,基础理论物理的发展日益艰难,真正具有原创突破的理论几近停滞。诺贝尔奖的评选有时似乎成为一种惯性,为“奖项而奖项”,其学术含金量与历史分量亦不免令人感叹。正所谓:“山中无老虎,猴子称霸王。”
我从未怀疑中国未来必将有人再获诺贝尔物理学奖。但要再出现像杨振宁先生那样以思想塑造时代、以原则改变物理学方向的顶级大师,却唯有天意能知。
这也正是为什么杨振宁先生的离世,让整个华人社会深感悲痛与失落。
他不仅是一位科学巨匠,更是一个时代的象征。杨振宁先生是当代世界硕果仅存的划时代理论物理大师。他的离去,不仅标志着一位学术巨星的陨落,更象征着一个伟大思想时代的谢幕。自此,理论物理的天空失去了最明亮的星辰,那种以对称性、逻辑与美感照亮宇宙的思想光芒,将从人间隐去。
或许,要经历漫长的岁月,新的星星才会再次升起,去延续那份对真理的执着与热爱。而在此之前,我们能做的,唯有仰望这十多位物理学大师曾照亮过的那片星空,静静地怀念,深深地致敬。
附录一:关于诺特(Emmy Noether)
埃米·诺特(Emmy Noether,1882–1935)是德国数学家,现代理论物理结构的思想奠基人之一。她提出的“诺特定理”揭示:每一个连续对称性都对应一个守恒量,如时间平移对应能量守恒、空间平移对应动量守恒、旋转对称对应角动量守恒。这一原理使物理学从经验定律提升为对称性结构的理论体系,对狄拉克、杨振宁、费曼等人都有深远影响。爱因斯坦称她的成果是“现代物理最宝贵的数学礼物”。
附录二:杨米尔斯方程的物理解释并非由某一位科学家单独完成,而是众多科学家在不同阶段共同努力的结果。
1954年,杨振宁和罗伯特·米尔斯提出了杨-米尔斯理论,将量子电动力学的概念推广到非阿贝尔群,以解释强相互作用,奠定了杨米尔斯方程的理论基础。但在提出之初,该理论因规范玻色子的质量问题未获广泛认可。
1960年代,南部阳一郎、杰弗里·戈德斯通、乔瓦尼·乔纳拉西尼等人提出了在无质量理论中通过对称性破缺使粒子获得质量的概念,促使杨-米尔斯理论的研究重新启动。1967年,温伯格和格拉肖基于规范对称的自发破缺,把格拉肖在1961年提出的电弱统一理论建立在了杨-米尔斯理论的基础之上,并引入了希格斯机制。1972年,弗里茨-希、H-Frisch和盖尔曼提出了具有SU(3)规范对称性的杨-米尔斯理论,建立了量子色动力学。此后,杰拉尔德·'t Hooft等人解决了杨-米尔斯理论的重整化问题,使其逐渐被物理学界广泛认可。
沿着杨-米尔斯方程这个方向的研究工作,产生了多个诺贝尔物理学奖,具体情况如下:
附录三:Physics World 在 1999 年(11-12 月)刊登了一次“Millennium poll”询问物理学界人士,谁是最重要最伟大的物理学家。
根据 《APS News》的一篇文章:“Poll Reveals All-Star Physicists” 中列出了该投票的前十名(按得票或排名顺序)为:
1.Albert Einstein
2.Isaac Newton
3.James Clerk Maxwell
4.Niels Bohr
5.Werner Heisenberg
6.Galileo Galilei
7.Richard Feynman
8.Paul Dirac
9.Erwin Schrödinger
10.Ernest Rutherford
而杨振宁与其他二十多位(约 29 位)物理学家各得 1 票,被视作“仅获提名”。由此可知,认为杨振宁先生是位于爱因斯坦、牛顿、麦克斯伟之后最伟大的物理学家,并不是物理学界的共识。
续补:
悼念杨振宁先生的短文发出后,我收到的批评回复中有一个帖子,读后颇有感触,我觉得有必要把这个帖子作为附件收录进本文中,内容列出如下:
杨振宁去世,我的第一反应,不是华人在海外拿诺奖,不是她年轻的妻子,甚至也不是他和李政道的那些恩恩怨怨。
而是,关于科学家的良知问题。
长期以来,理工领域的华人科学家,似乎都很容易陷入一种工具理性的陷阱,在专业领域有天分,在政治领域是白痴。更不客气地说,很多人缺少作为人类最基本的良知。
类似钱学森、邓稼先这样的人,我不相信他们不知道自己的行为意味着什么。邓稼先差点被批斗死,他所在的221厂,高层科学家被整死整残了一堆,为这样的一帮恶政权研究核武器,你心里就没有一丝波澜吗?
至于钱就更过分了,他主动为共产党背书,手上可以说沾满了中国人的鲜血。以他当时的地位,但凡有良知一点,勇敢说出真相,而不是迎合上意,大饥荒可能都不会严重成这样。
同理,我也不信身在美国的杨振宁不清楚宋星北、萧光琰的下场,以及他的诸多前同学、同行们是如何尸骨无存的。他读书时上铺的兄弟赖钟声,被折磨多年以至中风;他71年回国时还特意探访,当然不会不知道这位老友的遭遇;他合作者李政道的同学巫宁坤,先后劳改了十几年。
但这些,他都选择了视若无睹。
如果说50年代回国的那批人是因为幼稚,尚可以理解,那杨在2001年拿中国永居的行为,除了良知问题,我这本书想不到其他解释。
科学可以没有国界,科学家也可以不在意国籍,但你首先得是个人。
徐令予 作于南加州 (2025年10月19日
红米2015 发表评论于 2025-10-19 14:14:55
诺奖没有授给相对论,是诺奖的遗憾,却无损爱因斯坦的伟大。
世界前排物理座,一位英豪,把酒傲定乾坤
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北京10月18日正好下了这季的首场雪
对您下面的评论也颇有同感,这些年的物理奖,尤其如此,大部分远未达到您表格中的三个层次。当然,更深层的研究,也确实有些搞不动了。
“诺贝尔奖的评选有时似乎成为一种惯性,为“奖项而奖项”,其学术含金量与历史分量亦不免令人感叹。正所谓:“山中无老虎,猴子称霸王。”