楊振寧的楊-米爾斯理論，有多牛？其貢獻(xiàn)諾貝爾獎都難以衡量

導(dǎo)語：隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展也得到了延伸，各種物理學(xué)理論齊出，呈現(xiàn)出百花齊放的姿態(tài)，它們逐漸構(gòu)成了物理學(xué)的基礎(chǔ)。在每一分支理論出現(xiàn)后，它們往往都會遭到巨大的爭議，畢竟新事物的出現(xiàn)往往都會伴隨著被絞殺的風(fēng)險(xiǎn)，而現(xiàn)今物理學(xué)中的量子學(xué)更是如此。

        統(tǒng)一的理論對于物理學(xué)研究非常重要，基本上一直物理學(xué)理論經(jīng)過數(shù)代人的研究后得出這種統(tǒng)一可解釋的理論，那么這種物理學(xué)分支便能站穩(wěn)行業(yè)。量子物理出現(xiàn)后，背后可是有諸如愛因斯坦和費(fèi)曼等物理學(xué)家涉及過，但是他們的都沒有為自己的量子學(xué)研究找到相統(tǒng)一的理論。

        沒有相統(tǒng)一的理論支撐，量子學(xué)自然會受到當(dāng)時物理學(xué)界的質(zhì)疑與炮轟，很多對此反對的物理學(xué)家紛紛跳出來，夾帶私貨地對愛因斯坦等人進(jìn)行攻擊。當(dāng)然，量子物理目前在物理學(xué)地位如此高，自然是找到了讓它們統(tǒng)一的理論。

        這些理論主要以“宇稱守恒”和“楊-米爾斯理論”最為知名，這兩個理論的出現(xiàn)，不僅讓量子物理學(xué)的諸多問題得到統(tǒng)一，連其他物理學(xué)分支的非統(tǒng)一問題都得到了解決。最初量子學(xué)出現(xiàn)后，宇稱不守恒很快便出現(xiàn)了，這個對稱性的原理很快為物理學(xué)注入活力。

        但是，人們發(fā)現(xiàn)，隨著物理學(xué)的發(fā)展，宇稱守恒原理似乎還是有其局限性的，人們在研究物理學(xué)發(fā)現(xiàn)，有些東西它實(shí)際上并不符合宇稱守恒原理，于是他們便紛紛對此投入到自己的研究過程中，這過程的物理學(xué)家便有李政道和楊振寧。

        兩人在β衰變的研究中發(fā)現(xiàn)，宇稱守恒在此領(lǐng)域并不適用，在準(zhǔn)備相關(guān)論文的同時，他們還通過不少實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這種說法的正確性，在這種背景下，“宇稱不守恒”便誕生了。

        而楊、李二人的這種說法無疑給過去的“宇稱守恒”原理當(dāng)頭一棒，物理學(xué)行業(yè)對此質(zhì)疑程度自然不會低，甚至較之前量子學(xué)出現(xiàn)時的爭議還有過之而不及。這種實(shí)驗(yàn)在歷史上也不乏有人做過，但是一般都被那些奉承宇稱守恒原理的物理學(xué)家給反駁掉了。

        但是，相比于其他實(shí)驗(yàn)，β衰變實(shí)驗(yàn)確實(shí)給出了實(shí)打?qū)嵉淖C據(jù)，這個實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺晒€離不開吳健雄，吳健雄在楊振寧和李政道提出“宇稱不守恒”后便大力支持二人的實(shí)驗(yàn)，最終實(shí)驗(yàn)與論文都得以在主流界發(fā)表，論文一出，當(dāng)場打臉宇稱守恒定律，楊振寧與李政道二人憑此在次年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。

        當(dāng)然，這并不是說宇稱守恒定律完全沒效，只是說有其局限性，在很多領(lǐng)域上它還是適應(yīng)的，只不過不能在小部分領(lǐng)域諸如β衰變上無法適應(yīng)。就好比當(dāng)年愛因斯坦提出了廣義相對論，無論起初還是現(xiàn)今，它都有極其偉大之處，但是其在非常小的領(lǐng)域里有存在爭議，也就存在其局限性。

        宇稱不守恒得到認(rèn)可后，物理界得到了進(jìn)一步的發(fā)展，在原先的物理學(xué)基礎(chǔ)上，一些理論開始融合變通，而“楊-米爾斯理論”便應(yīng)運(yùn)而生了。楊振寧在研究宇稱不守恒途中，是得到了電磁場研究者“外爾”的啟發(fā)，當(dāng)時外爾發(fā)現(xiàn)規(guī)范不變性是產(chǎn)生電荷守恒的前提，不過將規(guī)范不變性放到局部對稱性中，前提是包含電磁場。

        外爾對電磁場的推導(dǎo)過程無疑給楊振寧巨大的啟發(fā)，依據(jù)每一個相互作用力對應(yīng)一個場的說法，那么除了電磁作用力外，其他作用力是否同樣有自身對應(yīng)的變換和特有屬性呢？楊振寧開始對此進(jìn)行深入地研究。

        楊振寧在研究過程中聯(lián)合米爾斯，共同將同位規(guī)范不定性和海森堡的同為旋守恒研究完成了，研究結(jié)論成功得到了認(rèn)可，后來阿爾貝群在他們的實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，研制出了一個推導(dǎo)框架，這框架便是以楊振寧和米爾斯的相關(guān)理論構(gòu)成，名為“楊-米爾斯理論”，將之應(yīng)用到電磁場的局部規(guī)范對稱實(shí)驗(yàn)研究中。

        楊-米爾斯理論顛覆了過去物理學(xué)中“先確定現(xiàn)象，再解釋”的做法，取而代之的是完全相反的做法，并得到了主流界的認(rèn)可，后來夸克模型的出現(xiàn)同樣運(yùn)用了此理論，此理論還為后面量子色動學(xué)提供了數(shù)學(xué)框架，對于強(qiáng)力與弱力問題的解釋有很大的幫助。

結(jié)束語：

         繼續(xù)發(fā)展下去，“希格斯機(jī)制”便出現(xiàn)了，至此電磁力、強(qiáng)力和弱力都能夠用“楊-米爾斯”理論進(jìn)行解釋。“楊-米爾斯”誕生后，為現(xiàn)代物理學(xué)做出了巨大貢獻(xiàn)，甚至絲毫不夸張地說，連諾貝爾獎都不足以衡量。若是當(dāng)初這些物理學(xué)家對前輩的質(zhì)疑與批判，也不會有如今物理學(xué)的快速發(fā)展，批判精神終歸還是要存在的。

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