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杨振宁谈广义相对论(杨振宁量子力学最简单的问题)

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本文目录一览

1、杨振宁:我曾与爱因斯坦交谈1.5小时,为何却没获得任何“智慧”?2、牛顿理论让卫星上天,相对论让GPS精确,杨振宁干了啥?

杨振宁:我曾与爱因斯坦交谈1.5小时,为何却没获得任何“智慧”?

爱因斯坦,被誉为全球最伟大的科学家,最具有智慧的人,物理学界一座不可逾越的高峰,许多人都以能见爱因斯坦一面为荣。

与爱因斯坦同为物理学家的杨振宁,自然也非常想见爱因斯坦一面,可是当真正见面之后,却成了他的终身之憾。

一面之缘

爱因斯坦的伟大不必多说,这是一个被所有人仰望的人物,而杨振宁虽然地位不及爱因斯坦却也是物理学界的泰斗,年仅35岁就获得了诺贝尔物理学奖,是一个里启胡李程碑式的伟大科学家。

在很多人的认知中,总觉得杨振宁是个现代人,而爱因斯坦离我们很遥远,其实他们两个人生活的时间是有着重合的,爱因斯坦生于1879年,逝世于1955年,杨振宁生于1922年,1945年通过庚子赔款奖学金去往大洋彼岸的美国芝加哥留学,和爱因斯坦来到了同一片土地。

那个时候,爱因斯坦已经被誉为现代物理学的奠基人,而杨振宁只是一个尚未有所成就的年轻学生,杨振宁当年对于爱因斯坦的崇拜,不亚于任何一个追星族,只要爱因斯坦出来演说、讲课,他都会千里迢迢赶去听。

与此同时,杨振宁也在努力完成自己的学业,1948年他博士毕业,随后来到位于普林斯顿的研究院实习,在这里他遇到了他最好的搭档李政道,那一年杨振宁26岁,李政道只有22岁,都很年轻,也都处于一个科学家大脑高速运转的时期,这对搭做模档一拍即合,开始在粒子物理学方面研究自己的构想,第二年,他们做出了第一个粒子复合模型,在物理学界声明大噪。

科学界纷纷把目光投向了这两个年轻的科学家,就连年迈的爱因斯坦也注意到了他们的成就。1949年,杨振宁作为物理学界的年轻学者被邀请参加爱因斯坦的讲座,交流结束之后,杨振宁激动的询问爱因斯坦身边的工作人员,自己是否可以和爱因斯坦聊聊,让杨振宁感到受宠若惊的是,爱因斯坦很快回应他,可以,随后杨振宁被带到了爱因斯坦的会客室。

这场对话持续了1.5小时,那是杨振宁最激动也最遗憾的一天,坐在爱因斯坦对面,杨振宁感觉自己在做梦,这可是爱因斯坦!世界上最伟大的科学家!对于年轻的杨振宁来说,光是听见爱因斯坦的声音就让他激动的快要昏过去。

抱憾终身

可是事后想起来,杨振宁懊悔不已,原来当天杨振宁实在太兴奋悄迟了,把自己打算和爱因斯坦交流的问题忘了个一干二净,而对面的爱因斯坦虽然滔滔不绝,但是爱因斯坦私下和人交流用的是德语,当时杨振宁没带德语翻译,他自己会的德文词汇不超过100个,只能断断续续地猜测爱因斯坦在说什么。

可是杨振宁面对偶像又不想表现的过于稚嫩,所以只能半懂不懂的点头,爱因斯坦说了个尽兴之后,觉得杨振宁应该也差不多懂了,于是对这个后辈鼓励了几句之后,就离开了,杨振宁在那里愣了半天,才反应过来,不由得捶胸顿足。

几十年后杨振宁回忆起这件事情还是难掩自己的失落,好不容易见到爱因斯坦,居然紧张成那个样子,什么收获也没有。但爱因斯坦却对杨振宁欣赏有加,后来爱因斯坦还特地招来杨振宁和李政道发表的论文,并且大加赞赏,爱因斯坦的关注也让杨振宁在物理学界的名气进一步提升。

某种意义上来说,虽然当年的见面,杨振宁收获寥寥,但至少杨振宁对得起爱因斯坦对他的鼓励,他和李政道钻研的项目逐渐突破,1954年,这两个年轻的科学家提出来了后来让他们获得诺贝尔奖的重要物理学理论——宇称不守恒理论。让杨振宁感到非常可惜的是,他提出这个伟大理论之后的几个月,爱因斯坦便离开了人世,他再也没有机会去问一问爱因斯坦,是如何看待自己理论的。

爱因斯坦的死去,是全世界的损失,杨振宁听到这个消息,很长一段时间里都感到难以置信,觉得一个时代落幕了,但是物理学界的传承是生生不息的,爱因斯坦离去了,但杨振宁的时代才刚刚开始。

牛顿理论让卫星上天,相对论让GPS精确,杨振宁干了啥?

作为经典物理学的开创者,牛顿创立的物理学理论至今还与我们的生产和生活息息相关,例如,卫星上天离不开牛顿力学。不过,在某些方面,牛顿力学并不适用,这需要用到适用范围更广的相对论。

作为现代物理学最重要的奠定人,爱因斯坦创立的相对论让我们深入地了解了这个世界的规律。在速度接近光速以及在强引力场的情况下,牛顿力学无法适用,只能用相对论,这已经得到了大量实验的证实。事实上,牛顿力学是相对论在低速、弱场下的近似理论。

相对论的一个最重要应用是肢空导航卫星(包括GPS和北斗卫星)的时钟校准。根据狭义相对论,导航卫星相对于地表的运动速度很快,所以上面的原子钟每天会走慢7微秒。根据广义相对论,导航卫星比地表更加远离地心,所受的地心引力较弱,所以上面的原子钟每天会走快45微秒。结合狭义和广义相对论的时间膨胀效应,导航卫星始终的原子钟每天会走快38微秒。

虽然这个时间差非常小,但把它乘以光速之后,结果为11.39公里。如果这个时间差没有校准,导航卫星每天会累积相当大的误差,根本无法用于精确定位。

另一物配方面,我国著名物理学家杨振宁被公认为是当今在世的物理学大师,《自然》(Nature)杂志曾把他列为人类史上最伟大的20位物理学家之一。之所以杨振宁在物理学界有着如此之高的声誉,是因为他创立了十分重要的物理学理论,并且至今还在深刻影响理论物理学的发展。杨振宁研究的物理学十分艰深晦涩,即便是学物理的人也不一定懂得,更何况是对物理学知之甚少的普通人。

关于杨振宁的研究有两个方面必须要讲一下。第一个,他与李政道共同提出宇称不守恒定律,表明物理定律有着轻微的不对称性。这有助于我们理解宇宙为什么几乎只有正物质,而很少有反物质。由于这个贡献,杨振宁获得了诺贝尔物理学奖。

杨振宁的另一个贡献更加重要,那就是创立规范场论,首次统一了四大基本作用力的其中两个——电磁力和弱核力。在此基础上,后来的物理学家又把强核力纳入框架,创立了标准模型,该理论准确地描述了粒子加速器中所发生的一切。如果引力在未来也能纳入这个框架,建立起大统一理论,那么,杨振宁在物罩饥指理学界的地位将会更进一步提升,排进前五未必不可能。

杨振宁的研究属于理论物理学,目前在现实生活中的应用还十分有限,更多的是指导理论物理学发展。这就像当年爱因斯坦创立相对论之后的很长一段时间里,相对论也没有实际应用。但在未来,当人类深入揭开宇宙的本质之时,就能有效使用宇宙规律,那时才会真正见识到杨振宁理论的强大。


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