世界一流的物理學(xué)家

清華大學(xué)教授，楊振寧先生，

2025年10月18日在北京逝世

享年103歲

致敬，千古

華人世界最重大的損失

東方世界，幸好有楊振寧

楊振寧，作為全人類頂尖的物理學(xué)家之一。

他的偉大是歷史級(jí)別的偉大，他的成就是文明級(jí)別的成就。
作為人類驕子，理應(yīng)在華人世界受到頂禮膜拜，享受垂手金字塔尖的尊榮。
而這位智者中的智者，卻被太多“蟲(chóng)子”們所騷撓。

各種難以入耳的閑言碎語(yǔ)，各種自以為是的道德綁架，還有一些無(wú)聊人的造謠中傷。具體的騷撓就不說(shuō)了，網(wǎng)絡(luò)上俯拾皆是。

2017年，我們寫過(guò)一篇，試圖讓更多普通人知道這位巨人的偉岸，然而，直到今天，仍然還有無(wú)數(shù)人對(duì)他嗤之以鼻，可你了解他嗎？

回首人類近現(xiàn)代史300年，這是科學(xué)“群星閃耀”的年代，他們的名字是：

哥白尼、伽利略、笛卡兒、牛頓、萊布尼茨、歐拉、高斯、黎曼、伽羅瓦、阿貝爾、麥克斯韋、希爾伯特、愛(ài)因斯坦、玻爾、狄拉克、哥德?tīng)枴D靈、費(fèi)曼、外爾、溫伯格、蓋爾曼、威藤、霍金……

偉大的科學(xué)家們

正是這些名字，他們構(gòu)建了偉大的“科技時(shí)代”，才有了輝煌的現(xiàn)代文明。

在東方世界，能夠進(jìn)入這個(gè)陣列的，那就是——楊-振-寧。
為什么楊振寧有資格站在這個(gè)陣列，有一點(diǎn)很相似，他和麥克斯韋、愛(ài)因斯坦、狄拉克、牛頓等一樣，試圖用一個(gè)理論（方程）去解釋整個(gè)世界。

“宇稱不守恒”只是開(kāi)胃菜

楊振寧到底用哪個(gè)公式統(tǒng)治世界？

宇稱不守恒

在大多數(shù)人的記憶里，楊振寧和李政道因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)弱相互作用下“宇稱不守恒”，斬獲第一個(gè)華裔諾貝爾獎(jiǎng)，成就了他的世界性聲譽(yù)。
事實(shí)上，發(fā)現(xiàn)“宇稱不守恒”只是他的開(kāi)胃小菜，楊的最大貢獻(xiàn)是貢獻(xiàn)了楊-米爾斯公式。

楊-米爾斯方程是什么？

學(xué)院派的說(shuō)法是：
楊氏理論是基于SU(N)組的一種量規(guī)理論，或者更普遍地說(shuō)，是一個(gè)緊湊、半簡(jiǎn)單的李群。楊振寧米爾斯理論旨在描述基本粒子的行為使用這些非阿貝爾李群和統(tǒng)一的核心的電磁和弱力(即U(1)×SU(2))以及量子色動(dòng)力學(xué)理論的強(qiáng)力(基于SU(3))。從而形成了我們對(duì)粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型理解的基礎(chǔ)。

萬(wàn)物理論基本模型

好吧，講人話：
楊振寧說(shuō)我搞了一個(gè)公式，以這個(gè)公式為基石可以構(gòu)成一套數(shù)學(xué)框架，這個(gè)框架能描述電磁力和弱力，這個(gè)框架我現(xiàn)在搭好了，但本人能力有限，希望大家一起來(lái)搞，我是開(kāi)源的喔，也是免費(fèi)的喔，如果你們好好學(xué)習(xí)悉心鉆研的話，可以利用它統(tǒng)一電磁力、弱力與強(qiáng)力。哪一天利用這個(gè)框架把引力干趴下了，我們就超越愛(ài)因斯坦了。

稍有物理常識(shí)的人都會(huì)猜測(cè)出，楊振寧搞的這個(gè)方程，這不與大統(tǒng)一理論有關(guān)嗎？

科學(xué)圣杯：統(tǒng)一四種自然力

是的，理解楊-米爾斯方程的偉大，就要從“大統(tǒng)一理論”開(kāi)始。

那什么是“大統(tǒng)一理論”，為什么要統(tǒng)一人類理論？楊-米爾斯方程又在這里扮演什么角色？

大統(tǒng)一理論思路圖

“大統(tǒng)一理論（Grand Unified Theory）”簡(jiǎn)稱GUT，又稱為萬(wàn)物之理。由于微觀粒子之間僅存在這四種相互作用力：萬(wàn)有引力、電磁力（麥克斯韋完成）、強(qiáng)核力、弱核力。

理論上宇宙間所有現(xiàn)象也都可以用這四種作用力來(lái)解釋，所以物理學(xué)家們一直相信這四種作用力應(yīng)有相同的物理起源，它們?cè)谝欢ǖ臈l件下應(yīng)能走到一起、相聚于同一個(gè)理論框架內(nèi)。能統(tǒng)一說(shuō)明這四種相互作用力的理論或模型，可以稱為“大統(tǒng)一理論”。

因?yàn)闃?gòu)建了“大統(tǒng)一理論”，人類就可以解釋萬(wàn)事萬(wàn)物。
所以構(gòu)建“大統(tǒng)一理論”，是所有頂尖科學(xué)家的夢(mèng)想。

構(gòu)建“大統(tǒng)一理論”著手點(diǎn)是統(tǒng)一四種自然力，必須從最基礎(chǔ)的粒子作用開(kāi)始研究，由于微觀粒子之間僅存在四種相互作用力，萬(wàn)有引力、電磁力、強(qiáng)核力、弱核力。理論上宇宙間所有現(xiàn)象，包括十維空間都可以用這四種作用力來(lái)解釋。

1、電磁力：包括電力、磁力和光本身，屬于長(zhǎng)程力。
2、強(qiáng)核力：是夸克之間的吸引力，由膠子傳遞。
3、弱核力 ：弱核力左右了部分放射性物質(zhì)的衰變形態(tài)，造成β衰變。
4、引力：由引力子傳遞，與質(zhì)量成正比，距離成反比。

統(tǒng)一了這四種自然力，人類能夠改變時(shí)空結(jié)構(gòu)，了解宇宙萬(wàn)物來(lái)龍去脈，讓物質(zhì)變得井然有序。任意地組合與改變粒子，制造出前所未有的物質(zhì)形態(tài)。我們甚至能左右空間的維度數(shù)，成為宇宙真正的主宰。

回看一下人類掌握“力”的歷史：

1、人類誕生99.99%時(shí)間里，能夠掌握的能量只是雙手和肌肉力量，只有八分之一馬力；
2、十萬(wàn)年前，隨著手持工具發(fā)明，人類的能量輸出倍增，達(dá)到一又四分之一馬力；
3、牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力?，F(xiàn)代機(jī)械原理催生出蒸汽機(jī)，人類掌握的能量達(dá)到數(shù)十到數(shù)百馬力；
4、麥克斯韋方程式，人類進(jìn)入電力時(shí)代，能量級(jí)數(shù)獲得飛躍，極大推動(dòng)人類文明進(jìn)程；
5、愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程為人類打開(kāi)了核能新時(shí)代，人類尚未成功發(fā)掘其潛能。

可見(jiàn)，如果哪一天我們統(tǒng)一了四種力，就贏取了科學(xué)圣杯，成為自己的上帝。

人類最偉大的“盜火者”

可尋找到一個(gè)解釋宇宙萬(wàn)物的方程，談何容易。
人類世界那些試圖“統(tǒng)一自然力”的科學(xué)家，無(wú)一不是頂尖天才。

在科學(xué)走向統(tǒng)一的大路上，這些“盜火者”有伽利略、牛頓、黎曼、麥克思韋、愛(ài)因斯坦，以及今天我們說(shuō)到的楊振寧。

讓我們來(lái)看看這段天才們走過(guò)的曲折而輝煌的人類之路，也許有些人迷戀于王候?qū)⑾嗟拇呵餁⒋?/strong>，有些人膜拜權(quán)力與財(cái)富的帝國(guó)縱橫，但相對(duì)于我來(lái)說(shuō)，人類頂尖天才尋找宇宙里的真知圣火，那才是全人類真正值得驕傲的時(shí)光。

讓我們一起來(lái)感知這段曲折而美妙的旅程：

黑晚的中世紀(jì)逐漸遠(yuǎn)去，文藝復(fù)興帶來(lái)歐洲巨變，拿著望遠(yuǎn)鏡仰望星空的伽利略似乎獲得了神的指導(dǎo)，他首先統(tǒng)一了運(yùn)動(dòng)與靜止的關(guān)系。

緊隨其后的牛頓真正成為了上帝使者，他的牛頓三大定律和萬(wàn)有引力公式直接統(tǒng)一了九天星辰的運(yùn)轉(zhuǎn)之力，萬(wàn)物遂成光明。

不世出的數(shù)學(xué)天才黎曼也不甘示弱，當(dāng)所有人都臣拜在牛頓膝蓋前時(shí)，他認(rèn)為自然力只是幾何結(jié)構(gòu)扭曲所造成的現(xiàn)象，直接吊打已經(jīng)成神的牛頓，可惜天妒黎曼，英年早逝的他長(zhǎng)眠在比甘佐羅教堂的院子里，墓碑上的碑文是：叫愛(ài)神的人得益處。

麥克斯韋緊跟其后，這個(gè)低調(diào)得讓人懷疑一生沒(méi)有談過(guò)戀愛(ài)的男人，卻有著無(wú)與倫比的數(shù)理能力，因?yàn)闆](méi)有其它的愛(ài)好，它建立了完整的電磁理論，將電力和磁力統(tǒng)一了起來(lái)。

一直到19世紀(jì)末，人類一直走得順風(fēng)順?biāo)?strong>大統(tǒng)一理論好像就在山的那邊水的那邊，其中引力由牛頓萬(wàn)有引力定律管轄，電磁力則由麥克斯韋方程組約束。但麻煩的事情來(lái)了，麥克斯韋方程組和牛頓力學(xué)這套框架居然是矛盾的，這守護(hù)人類科學(xué)邊界的左右護(hù)法打起來(lái)了。這，誰(shuí)敢拉架呢？

好在另一個(gè)天才愛(ài)因斯坦橫空出世，他用狹義相對(duì)論調(diào)和麥克斯韋方程組與牛頓力學(xué)之間的矛盾，用廣義相對(duì)論收拾了喜歡超時(shí)空漫步的引力這個(gè)大刺頭。接下來(lái)愛(ài)因斯坦的野心就非常的明顯了：統(tǒng)一引力和電磁力，找到整個(gè)宇宙的終極真理。

就在愛(ài)因斯坦同學(xué)在思考人類的終極奧義之時(shí)，突然冒出來(lái)的量子力學(xué)那幫古惑仔，不但不來(lái)幫忙，還在那里瞎折騰什么“測(cè)不準(zhǔn)”“不確定”，他們一路狂奔撬開(kāi)了原子核這個(gè)“潘多拉魔盒”，在原子核內(nèi)部又發(fā)現(xiàn)了兩種新的力：強(qiáng)核力和弱核力。

這下可好，不但沒(méi)能統(tǒng)一引力和電磁力，居然又冒出來(lái)兩種新的力。愛(ài)因斯坦差點(diǎn)沒(méi)被氣死，這一輩子是不可能大統(tǒng)一了。

然后就到楊振寧的表演時(shí)間了，對(duì)于楊振寧來(lái)說(shuō)，引力這廝貌似已經(jīng)“跳出三界外，不在五行中”，先就讓它呆在愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論殿堂里逍遙自在，我們先把電磁力、弱核力與強(qiáng)核力這三個(gè)力給統(tǒng)一了，回頭再慢慢的來(lái)收拾它。

1954年，32歲的楊振寧給出了楊-米爾斯方程，并為此摸索出一套基于對(duì)稱性與群論的數(shù)學(xué)框架，就是大名鼎鼎的“楊-米爾斯規(guī)范場(chǎng)論”。

“規(guī)范場(chǎng)”能與“相對(duì)論”比肩？

規(guī)范場(chǎng)論，真的有那么厲害？

諾貝爾獎(jiǎng)得主丁肇中曾這樣說(shuō)：

“提到本世紀(jì)的物理學(xué)里程碑，我們首先想到三件事，一是相對(duì)論（愛(ài)因斯坦），二是量子力學(xué)（狄拉克），三是規(guī)范場(chǎng)（楊振寧）”。

可大多數(shù)人根本就沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)這個(gè)理論，“相對(duì)論”是大家小學(xué)沒(méi)畢業(yè)就知道“和女朋友在一起時(shí)間可以變短”的故事，“量子力學(xué)”也聽(tīng)得耳朵起繭了，但“規(guī)范場(chǎng)論”摸著良心講真沒(méi)聽(tīng)過(guò)。

規(guī)范場(chǎng)論

其實(shí)原因很簡(jiǎn)單，“規(guī)范場(chǎng)論”是當(dāng)代物理學(xué)最前沿陣地，如果你不是物理博士，根本就不可能接觸到“規(guī)范場(chǎng)論”，一輩子也不可能與同位旋SU(2)打交道。

“規(guī)范場(chǎng)論”已經(jīng)不是與質(zhì)子、中子攀交情，而是和夸克一樣級(jí)別的小玩意捉迷藏，尋常人等早已經(jīng)被電磁場(chǎng)弄得死去活來(lái)，哪里還敢進(jìn)入“規(guī)范場(chǎng)論”這種仙家會(huì)所修煉。

所以，另一個(gè)問(wèn)題有了答案。

很多人在問(wèn)，近60年來(lái)物理學(xué)家都干什么去了？大家似乎也只記得1900年到1953年這個(gè)黃金時(shí)代，愛(ài)因斯坦、玻爾、薛定諤、海森堡、狄拉克、玻恩、泡利等天才攜手而來(lái)。

而自從1955年愛(ài)因斯坦去世之后，物理界聲音小了很多。近60年來(lái)，物理學(xué)家去哪里了呢？答案是：很多優(yōu)秀的物理學(xué)家在“規(guī)范場(chǎng)論”里尋找生存的意義，只是這個(gè)領(lǐng)域太前沿太深?yuàn)W，并沒(méi)有多少人能夠真正理解它。

如果說(shuō)20世紀(jì)初“相對(duì)論”是物理學(xué)旗手，中期是“新量子論”的天下，那么下半葉則屬于“規(guī)范場(chǎng)論”。

當(dāng)然也有一些不同的說(shuō)法，20世紀(jì)只有相對(duì)論和量子力學(xué)，其他都是前奏或后續(xù)。規(guī)范場(chǎng)論作為后續(xù)最成功的理論之一。

我們不在這方面作出過(guò)多的討論，但基于“規(guī)范場(chǎng)論”形成的微觀粒子標(biāo)準(zhǔn)模型，一定可以稱為20世紀(jì)物理學(xué)三大成就之一。

“規(guī)范場(chǎng)論”微觀意義：

建立微觀粒子標(biāo)準(zhǔn)模型

規(guī)范場(chǎng)論雖然陌生，其實(shí)與牛頓三大定律本質(zhì)沒(méi)什么區(qū)別。

大部分人對(duì)微觀粒子的認(rèn)知到了“夸克”就基本終結(jié)，物理教科書上對(duì)“夸克”也語(yǔ)焉不詳，沒(méi)有幾個(gè)人去探索這個(gè)深邃的亞原子世界。

宏觀世界我們有牛頓三大定律，不管人類深入地底還是探索火星，都必須遵守牛頓定律，但微觀世界，又應(yīng)該遵守哪一個(gè)定律？

原子示意圖

“規(guī)范場(chǎng)論”目標(biāo)就是建立一個(gè)完美的粒子標(biāo)準(zhǔn)模型，描述亞原子世界的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，要讓肉眼凡胎看不見(jiàn)的創(chuàng)世粒子，都在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型下運(yùn)轉(zhuǎn)。但這比早期玻爾在“量子世界”建立原子標(biāo)準(zhǔn)模型還要難，因?yàn)閬喸邮澜绫仍舆€要細(xì)微，比電子還要縹緲。

現(xiàn)代粒子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)示意圖

現(xiàn)代物理必須弄清楚質(zhì)子、中子和電子的相互作用。要探索這個(gè)世界，人類只有通過(guò)大型對(duì)撞機(jī)才能去發(fā)現(xiàn)其中的蛛絲馬跡。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)代粒子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)和理論的發(fā)展，主流物理學(xué)已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成，中子由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成，而這些夸克的特性又有不同顏色。

質(zhì)子夸克模型

然而，構(gòu)建全面的夸克理論，必須假設(shè)有六種夸克，這些夸克組合成許多其它粒子。除了夸克組成的強(qiáng)子，還有輕子，輕子的種類和夸克一樣，也是六種?？淇撕涂淇酥g的強(qiáng)相互作用力又需要相應(yīng)的交換粒子來(lái)傳遞，這些交換粒子叫做規(guī)范玻色子（如膠子）。

從夸克、輕子、規(guī)范玻色子，以及希格斯玻色子的交互作用來(lái)看，“規(guī)范場(chǎng)論”是描述亞原子世界的最成功的物理框架，目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和規(guī)范場(chǎng)論的標(biāo)準(zhǔn)模型符合得很好，它對(duì)電子與光子之間相互作用的預(yù)計(jì)精確到，這是史上最精確的理論，沒(méi)有之一。

實(shí)驗(yàn)證明了理論的正確性，不管你相不相信“規(guī)范場(chǎng)論”，它現(xiàn)在就是粒子物理的基石。

也就是說(shuō)，規(guī)范場(chǎng)論是微觀世界的牛頓三大定律。

“規(guī)范場(chǎng)論”宏觀意義：

實(shí)現(xiàn)愛(ài)因斯坦“大統(tǒng)一理論”

微觀與宏觀是對(duì)應(yīng)的，微觀粒子間的作用最終表現(xiàn)為宏觀的力。

自然界中的基本相互作用幾乎都是通過(guò)某種形式的規(guī)范場(chǎng)來(lái)傳遞的，并由此確立了當(dāng)代物理學(xué)的一個(gè)基本原則：幾乎全部基本力都是規(guī)范場(chǎng)。

那么，規(guī)范場(chǎng)論有可能實(shí)現(xiàn)愛(ài)因斯坦眼中的“大統(tǒng)一理論”？（以下內(nèi)容如果你讀不懂，不是你的問(wèn)題，是楊振寧先生的問(wèn)題，量子學(xué)派已經(jīng)盡力了）

量子規(guī)范理論實(shí)驗(yàn)圖

我們可以用一個(gè)規(guī)范群為的規(guī)范場(chǎng)論來(lái)尋找這個(gè)答案：

1、電磁力對(duì)應(yīng)規(guī)范場(chǎng)論。是一種最簡(jiǎn)單的規(guī)范場(chǎng)論，與電磁作用相聯(lián)系的群是阿貝爾群，數(shù)學(xué)大神外爾給出了漂亮解釋。

2、弱核力對(duì)應(yīng)規(guī)范場(chǎng)論。由楊-米爾斯理論引入非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)論解決，核子同位旋對(duì)稱性在數(shù)學(xué)上屬于群, 是非阿貝爾群。

3、強(qiáng)核力對(duì)應(yīng)規(guī)范場(chǎng)論。強(qiáng)子由夸克構(gòu)成，夸克間的強(qiáng)相互作用由規(guī)范作用來(lái)實(shí)現(xiàn)，群也是非阿貝爾群。

真空對(duì)稱性自發(fā)破缺

1967年，溫伯格和薩拉姆將“對(duì)稱性破缺”引入弱相互作用和電磁相互作用統(tǒng)一的模型上，提出了規(guī)范群結(jié)構(gòu)，建立了弱電統(tǒng)一理論，這是一種規(guī)范場(chǎng)論。

量子色動(dòng)力學(xué)

1973年，格羅斯、波利茨和威爾茨克建立了基于非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)的量子色動(dòng)力學(xué)。形成了與電磁力、強(qiáng)核力、弱核力有關(guān)的所有物理現(xiàn)象的標(biāo)準(zhǔn)模型。

也就是說(shuō)，除了引力，“規(guī)范場(chǎng)論”統(tǒng)一了三種力。

另外，我們還能看到，引力場(chǎng)就是在局部廣義時(shí)空坐標(biāo)變換下協(xié)變的規(guī)范場(chǎng)論。這就不得不讓人們想到：是否物理學(xué)的統(tǒng)一之路歸于“規(guī)范場(chǎng)論”呢？

當(dāng)然，想將引力也納入“規(guī)范場(chǎng)論”的標(biāo)準(zhǔn)模型中并不容易。雖然群涵蓋了三種相互作用，但是這畢竟是三個(gè)不同的群，如果能夠找一個(gè)單一的群，比如比較流行的和，它們含有子群，然后在低能標(biāo)對(duì)稱性自發(fā)破缺，這就是大統(tǒng)一。

超弦理論

直到現(xiàn)在，引力始終還沒(méi)有統(tǒng)一進(jìn)來(lái)，這又涉及到更前沿的“超弦理論”和“M理論”，隨著希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)，“超弦理論”困難重重，目前來(lái)看，“規(guī)范場(chǎng)論”仍然是最有可能實(shí)現(xiàn)愛(ài)因斯坦“大統(tǒng)一之夢(mèng)”的優(yōu)秀理論。

偉大的錯(cuò)誤：楊-米爾斯方程

在規(guī)范場(chǎng)論框架之上，物理學(xué)家們建立起基本粒子標(biāo)準(zhǔn)模型，這是現(xiàn)代物理學(xué)最偉大的成就。

近60年來(lái)，再無(wú)獲得共識(shí)的偉大的物理學(xué)理論問(wèn)世；
近60年來(lái)，也再無(wú)偉大的物理學(xué)家被奉為世界“燈塔”；
近60年來(lái)，也再無(wú)激動(dòng)人心的新人理論得到驗(yàn)證；

很多時(shí)候，我們甚至懷疑，真的有一個(gè)超級(jí)文明將我們的物理學(xué)鎖死了！

再次回首“規(guī)范場(chǎng)論”，越發(fā)能感覺(jué)到它的偉大，這個(gè)統(tǒng)治半甲子物理世界的理論，又離不開(kāi)那個(gè)最開(kāi)始的楊-米爾斯方程。

楊振寧在普林斯頓研究院課室

1949年的春天，29歲的楊振寧前往普林斯頓高等研究院，不僅接租了大數(shù)學(xué)家外爾的房子，還接替了外爾在理論物理界的位置。

作為一位出生于中國(guó)的物理學(xué)家，東方審美一直深深影響著他，“對(duì)稱性”對(duì)于楊振寧來(lái)說(shuō)，一直有著磁鐵般的吸引力。

他沿著外爾的思考方向，把規(guī)范不變性推廣到與電荷守恒定律類似的同位旋守恒中。認(rèn)識(shí)到了描述同位旋對(duì)稱性的是一種非阿貝爾群后，他與學(xué)生米爾斯提出了楊-米爾斯理論，即“楊-米爾斯方程”，經(jīng)過(guò)后世科學(xué)家重新推導(dǎo)修正，方程現(xiàn)在具體如下：

楊-米爾斯方程是一個(gè)非線性波動(dòng)方程，是線性的麥克斯韋方程的推廣。

雖然全世界并沒(méi)有多少人能弄懂它，但卻是物理學(xué)界最重要的方程式之一，它開(kāi)啟了“規(guī)范場(chǎng)論”的偉大征程。

但楊-米爾斯理論并非一帆風(fēng)順。

1954年，楊振寧被物理學(xué)界的“上帝鞭子”泡利追問(wèn)：電磁規(guī)范場(chǎng)的作用傳播子是光子，光子沒(méi)有質(zhì)量，但是，強(qiáng)弱相互作用不同于電磁力，電磁力是遠(yuǎn)程力，強(qiáng)弱相互作用都是短程力，一般認(rèn)為短程力的傳播粒子一定有質(zhì)量。

泡利不愧是物理界黃金時(shí)代的頂尖大牛，慧眼如灼，正是這個(gè)質(zhì)量難題，讓規(guī)范理論默默等待了20年！年輕的楊振寧一身冷汗，當(dāng)時(shí)場(chǎng)景分外尷尬，報(bào)告幾乎進(jìn)行不下去，虧得主持人奧本海默打圓場(chǎng)，泡利方才作罷。

楊-米爾斯公式雖然沒(méi)有真正解決強(qiáng)相互作用問(wèn)題，但卻構(gòu)造了一個(gè)非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)的模型。

開(kāi)創(chuàng)者對(duì)該理論的貢獻(xiàn)有多大，這樣的成就不是誰(shuí)可以否定的。

規(guī)范場(chǎng)論歷經(jīng)溫伯格、蓋爾曼、希格斯、威騰等科學(xué)家添磚加瓦，為所有已知粒子及其相互作用提供了一個(gè)框架。后來(lái)的弱電統(tǒng)一、強(qiáng)作用，直到標(biāo)準(zhǔn)模型，都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上。

即使是尚未統(tǒng)一到標(biāo)準(zhǔn)模型中的引力，也有可能包括進(jìn)規(guī)范場(chǎng)的理論之中。

如今，六十多年過(guò)去了，可以毫不夸張地說(shuō)：楊-米爾斯規(guī)范場(chǎng)理論，對(duì)現(xiàn)代理論物理起了“奠基”的作用。

“規(guī)范場(chǎng)論”的遺憾：

楊-米爾斯存在性和質(zhì)量缺口

“規(guī)范場(chǎng)論”在實(shí)驗(yàn)室被反復(fù)證明，但數(shù)學(xué)解釋并不完美。

楊-米爾斯理論一出生就有著先天缺陷，泡利提出的質(zhì)量問(wèn)題最后被南部陽(yáng)一郎的對(duì)稱性自發(fā)破缺機(jī)制及希格斯等人發(fā)明的希格斯機(jī)制勉強(qiáng)解決，成果就是電弱統(tǒng)一理論。

電弱統(tǒng)一理論示意圖

但這并不能否定楊振寧的成就，在他獲取諾獎(jiǎng)后63多年來(lái)，有7個(gè)諾獎(jiǎng)得主是因?yàn)檎业綏钫駥幍摹皸?米爾斯規(guī)范場(chǎng)論”預(yù)測(cè)的粒子而獲獎(jiǎng)，例如丁肇中、希格斯。

楊家將幾乎壟斷了60年來(lái)的諾獎(jiǎng)物理獎(jiǎng)的理論物理和粒子物理部分，另外有6個(gè)菲爾茲獎(jiǎng)是研究楊振寧的方程而來(lái)。

對(duì)于任何一個(gè)物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，這是多么偉大的成就。

至于微觀粒子基本模型，歷經(jīng)溫伯格、蓋爾曼、希格斯、威騰等科學(xué)家添磚加瓦后，這些人最終預(yù)言了61個(gè)基本粒子。

標(biāo)準(zhǔn)模型的基本粒子

在以后的數(shù)十年里，尋找這61個(gè)基本粒子成為物理學(xué)家一生的追求，讓人嘆服的是，每一個(gè)粒子都一一被找到，微觀粒子基本模型就此站上了神壇。

由于楊振寧提供了基礎(chǔ)框架，告訴大家尋找的方法，所以把功勞算在他頭上也是合理的。
每一個(gè)粒子被找到，他的頭上都會(huì)多出一圈魂環(huán)，這就是為什么老楊現(xiàn)在成了泰山北斗，看看現(xiàn)代物理學(xué)的研究，楊振寧是繞不開(kāi)的一座高山。

從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，說(shuō)楊-米爾斯公式統(tǒng)治世界，也并不為過(guò)。

他是飛翔于天上的雄鷹

楊-米爾斯理論，它是全人類的智慧。

就像歐氏幾何學(xué)五大公理一樣，它是科學(xué)大廈的“底座”。

楊振寧的貢獻(xiàn)，也不是那些娛樂(lè)八卦能夠詆毀得了的。

1957年諾貝爾獎(jiǎng)現(xiàn)場(chǎng)照片

不過(guò)，我們也不能神化一個(gè)人。除了愛(ài)因斯坦這個(gè)奇葩，物理學(xué)發(fā)展到今天，一個(gè)人要完成一個(gè)全部構(gòu)架基本上是不可能的。

很多理論在基本框架建立之初，很多概念是模糊的、不成熟的，楊振寧雖然提出了非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)，但是當(dāng)時(shí)仍然局限于同位旋SU（2）。

在評(píng)價(jià)“楊-米爾斯的規(guī)范場(chǎng)論”的時(shí)候，很多人會(huì)把“楊-米爾斯的規(guī)范場(chǎng)論”等同于微觀粒子基本模型。事實(shí)上，微觀粒子基本模型的建立是一個(gè)龐大的工程，無(wú)數(shù)優(yōu)秀的物理學(xué)家為其作出杰出貢獻(xiàn)，前前后后也產(chǎn)生了十七個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)。

楊振寧領(lǐng)取諾貝爾獎(jiǎng)

不過(guò)，無(wú)論如何解釋，楊-米爾斯方程，仍然是歷史級(jí)別的偉大。
楊振寧提供的基礎(chǔ)框架framework，同樣站在文明的巔峰。
現(xiàn)代物理學(xué)雖然群山起伏連綿不絕，那孤獨(dú)的高峰卻屈指可數(shù)。

量子電動(dòng)力學(xué)大牛弗里曼·戴森在他的著名演講《鳥(niǎo)和青蛙》里這樣評(píng)價(jià)：

楊振寧高高地飛翔在諸多小問(wèn)題構(gòu)成的熱帶雨林之上，我們中的絕大多數(shù)在這些小問(wèn)題里耗盡了一生的時(shí)光！

是的，他像一只雄鷹，俯瞰整個(gè)大地。

今天，物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者，中國(guó)科學(xué)院院士，清華大學(xué)教授，楊振寧先生，因病于2025年10月18日在北京逝世，享年103歲。

這是華人世界最重大的損失。

量子學(xué)派致以最高的敬重：先生，千古。

本期編輯｜ 羅金海

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