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杨振宁、李政道就是发现了“若相互作用下的宇称不守恒定律”而获诺贝尔物理奖的。
1957年,31岁的李政道和35岁的杨振宁同时获得诺贝尔物理学奖时,都还没有加入美国国籍。他们在1956年提出“李-杨假说”:在基本粒子的弱相互作用中宇称可能是不守恒的,简称“宇称不守恒定律”。1957年,旅美女物理学家吴健雄用实验证实了这一定律。李政道和杨振宁推翻了被物理学界奉为金科玉律的宇称守恒定律,成功挑战爱因斯坦理论,被认为是现代物理学的重大突破,因此被授予诺贝尔奖。
李政道素有“神童博士”之称,20岁在西南联大读大二时,就考取了美国芝加哥大学研究生院,3年后以“特殊见解和成就”通过了博士论文答辩。李政道在美国哥伦比亚大学和普林斯顿研究院任教期间,因在物理学领域做出了许多具有里程碑性质的工作,还被授予爱因斯坦科学奖、法国国立学院奖、意大利最高骑士勋章等,成为美国科学院院士。
1974年他与毛泽东主席会见时,毛泽东首先发问:“什么是对称?”李政道介绍了韦氏大辞典的解释,两人便探讨起来。从此李政道一直倾力于中国的科技和教育事业,建议建立中国国家自然科学基金、建立博士后流动站并担任顾问;他创立了由美方资助的中美联合招考物理学研究生10年规划,先后接纳了915位大陆学生赴美留学;促成了中美高能物理合作,如北京正负电子对撞机项目等。1996年他争取到意大利的科研经费支持,在中国科学院建立了高等科学技术中心,每年都回来主持国际交流。1998年,李政道和夫人将30万美元积蓄捐出,设立了“中国大学生科研辅助基金”。他还在北京大学、复旦大学等校建起了现代物理中心,并担任教授。李政道博士被选为中国科学院首批外籍院士。
杨振宁20岁大学毕业,就考入西南联大研究生院,后又考进芝加哥大学读博士。进入普林斯顿研究院做博士后时,开始与李政道合作进行粒子物理的研究。除了获得诺贝尔奖,杨振宁在粒子物理学、统计物理学和凝聚态物理学等方面都有贡献,他率先与米尔斯提出了“杨-米尔斯规范场”,与巴克斯特创立了“杨-巴克斯特方程”等,都具有极其重要的意义。杨振宁任教的纽约大学石溪分校将该校物理研究所命名为“杨振宁理论物理研究所”。他是美国科学院和西班牙皇家科学院院士。
杨振宁从1971年成为首批访华的美国科学家后,几乎年年回来讲学、交流,主持各类学术活动,为促进中美科技交流合作起了重要作用。1994年他被选为中国科学院首批外籍院士,当人们问起他领取诺贝尔奖的情形时,杨振宁告之:“我说:1901年诺贝尔奖首次颁发时,中国被迫在八国联军的协议书上签字赔款,给美国的赔款用来接受中国留学生赴美学习,我是其中一位。我献身于现代科学,我对我所承受的中国传统和背景,引以为自豪。”2002年80岁寿辰时,杨振宁正式“落户”清华大学,他不仅给大学生们上课,还邀请了14位诺贝尔科学奖获得者,参加在清华大学举行的国际学术论坛。
文章来源:北京日报
李政道与杨振宁的关系为何决裂?
诺贝尔物理学奖。
杨振宁和李政道,1957年获得诺贝尔物理学奖杨振宁,1922年出生于安徽合肥,1942年从国立西南联合大学毕业,1945年获得庚子赔款奖学金赴美留学,入芝加哥大学学习,1948年获得哲学博士学位后进入普林斯顿高等研究院进行博士后研究工作,也是在这里开始了他与李政道的合作。
杨振宁先生。1956年,杨振宁和李政道一起发表了一篇论文,推翻了物理学的中心信息之一——宇称守恒基本粒子和它们的镜像的表现是完全相同的。次年(1957年),杨振宁和李政道因提出宇称不守恒理论而获得诺贝尔物理学奖,杨振宁当时35岁。由于杨振宁是在1964年加入美国国籍的,所以他获得诺奖的时候还是中国人。2015年杨振宁放弃美国国籍,成为中国公民。
李政道,1926年生于上海,江苏苏州人,1943年考入浙江大学物理系,1944年转入国立西南联合大学学习,1946年前往美国进入芝加哥大学学习。1955年,年仅29岁的李政道成为哥伦比亚大学二百多年历史上最年轻的正教授。1956年他与杨振宁共同提出了宇称不守恒理论,次年两人共同获得诺贝尔物理学奖,李政道当时31岁。由于李政道是在1962年加入美国国籍的,所以他获得诺奖的时候也是中国人。
杨振宁是如何和李政道失去友情的?
1946年,李政道赴美国芝加哥大学,跟随理论物理大师费米做研究。1949年,杨振宁到普林斯顿高等研究所访问,情商所长奥本海默(美国原子弹之父)邀请李政道也来到普林斯顿。
根据大陆凤凰网研究指出,此时二人之间发生了一些不愉快,导火线竟然是论文署名顺序的问题。按照英文著作惯例,署名按英文姓氏的字母顺序排列,因此应该是「李政道和杨振宁」。据传杨振宁提出要求,希望排在前面,因为他比李政道大4岁。
后来李政道、杨振宁又合著了一篇论文,也为日后的重大发现—「宇称不守恒」奠定了基础,瑞典皇家科学院在1957年宣布2人获诺贝尔物理奖。
当两人前往瑞典领奖时,又为了排名起争执。杨振宁希望授奖时他能在李政道之前,并且去说服李政道夫人秦惠莙。秦惠莙认为,假如为这件事闹出笑话,让外国人看不起,太丢脸。李政道勉强同意。但是对杨振宁的这些要求,李政道觉得太无聊。终于,他们不再合作。
普林斯顿高等研究所所长奥本海默对此失望至极,因为,奥本海默曾说,他最喜欢看到李政道、杨振宁在校园里面讨论物理。两人之间决裂,实属华人科学界的重大损失。
资料拓展:
宇称不守恒理论:
宇称不守恒定律是指在弱相互作用中,互为镜像的物质的运动不对称.由吴健雄用钴60验证。科学界在1956年前一直认为宇称守恒,也就是说一个粒子的镜像与其本身性质完全相同.
1956年,科学家发现θ和γ两种介子的自旋、质量、寿命、电荷等完全相同,多数人认为它们是同一种粒子,但θ衰变时产生两个π介子,γ衰变时产生3个,这又说明它们是不同种粒子。
1956年,李政道和杨振宁在深入细致地研究了各种因素之后,大胆地断言:τ和θ是完全相同的同一种粒子(后来被称为K介子),但在弱相互作用的环境中,它们的运动规律却不一定完全相同,通俗地说,这两个相同的粒子如果互相照镜子的话,它们的衰变方式在镜子里和镜子外居然不一样!用科学语言来说,“θ-τ”粒子在弱相互作用下是宇称不守恒的。
在最初,“θ-τ”粒子只是被作为一个特殊例外,人们还是不愿意放弃整体微观粒子世界的宇称守恒。此后不久,同为华裔的实验物理学家吴健雄用一个巧妙的实验验证了“宇称不守恒”,从此,“宇称不守恒”才真正被承认为一条具有普遍意义的基础科学原理。
吴健雄用两套实验装置观测钴60的衰变,她在极低温(0.01K)下用强磁场把一套装置中的钴60原子核自旋方向转向左旋,把另一套装置中的钴60原子核自旋方向转向右旋,这两套装置中的钴60互为镜像。
实验结果表明,这两套装置中的钴60放射出来的电子数有很大差异,而且电子放射的方向也不能互相对称。实验结果证实了弱相互作用中的宇称不守恒。
为什么大家平时只提杨振宁,不提李政道?
从1949年的初次合作,到1957年杨振宁与李政道因为“宇称不守恒”理论的贡献获得诺贝尔物理学奖,到1962年的决裂分手,一直到现在进入老年后两人仍不能释怀,杨振宁和李政道在科学上的分道扬镳和生活中的形同陌路不但是国际科学界的憾事,也成为中国科学发展上的一件阴影。大部分传记作者像其他许多与杨振宁李政道熟悉的科学家一样,对杨振宁和李政道的恩怨问题或者避而不谈或者轻描淡写,而江才健的《规范与对称之美-杨振宁传》(台湾天下远见出版公司,2002)却花了大量笔墨来叙述杨振宁、李政道失合的来龙去脉。
按照江才健的分析,杨李之争的种子早在1949年已经埋下。这一年,两人合写了两篇统计物理学理论,第一篇论文杨振宁排名在前,李政道在后,第二篇论文李政道在前。按照李政道的回忆,虽然第一篇论文主要是李政道做出的,但杨振宁要求排名在前,李政道碍于尊敬长者的传统同意了;第二篇的关键部分是杨振宁做出的,但李政道这次要求排名反过来。杨振宁的看法是,与李政道合写论文都是他带头做,且论文也都是他执笔,他是为了帮助李政道才让出靠前的排名的。有一点可能当时两人都没有意识到的,发表后学术界认为第二篇论文的学术意义更重要性。而杨振宁、李政道亲密关系的正式破裂,关键在于美1962年美国《纽约客》杂志的一篇文章。这篇文章讲到两人如何研究弱作用中宇称不守恒问题而得到诺贝尔奖的经过。报导的作者伯恩斯坦与李政道比较熟,杨振宁曾意识到李政道会借助这篇文章来歪曲他们俩人合作的关系。文章命名为“宇称的问题(A Question of Parity)”,英文有双关语的意思,外行人看起来变成“平等的问题”。 杨振宁读过访问的稿子,曾请普林斯顿的欧本海默出面制止文章刊登,文章还是刊登了。两人终于决裂。江才健还给出了其他可能的原因,例如在诺贝尔颁奖仪式上的杨振宁的待遇明显高于李政道,杨振宁住最好的房间,李政道的房间就差一点,而且由杨振宁夫人杜致礼和国王走在一起,而不是李政道的夫人秦蕙君,这些也使得李政道耿耿于怀。
尽管作者声称他是公正客观地来描述双方的争执,但作者的片面性十分明显,反而使得杨振宁李政道的关系更加扑朔迷离。首先,由于李政道的拒绝接受采访,除了几篇已发表的文献外,作者没有听到李政道对杨振宁的有针对性的反驳。第二,作者褒杨贬李的态度也流于笔端。例如,作者写道,“如果看1956年杨振宁为了推荐李政道到西雅图的华盛顿大学去访问,给那里的物理系主任曼立写的信上谈到李政道的一句话‘在和别人来往的时候他完全没有侵略性’,就可以了解到李政道回到哥伦比亚大学,后来变成许多哥伦比亚大学研究生中的一霸,显然个性和以前已大有不同”。(同上,第231页)哥伦比亚大学的物理学后来的衰落与李政道容不得能人直接相关。最重要的是,在该书的附录,杨振宁通过公布自己写给两人共同的恩师吴大猷的信,对杨李之争做了完全有利于自己的辩护。
在这封给吴大猷的私人信件中,杨振宁首次向吴大猷说明了他和李政道决裂的大致经过。他告诉吴大猷,“政道和我的合作,和我们的决裂,都是我一生的大事”。杨振宁对李政道的评价并不高:“政道是一个极聪明的物理学家,吸收能力强,工作十分努力。可是洞察力与数学能力略逊一筹,所以1962年以后文章虽写得很多,没有什么特别重要的,没有大影响”,杨振宁认为这恰恰是李政道特别在乎宇称不守恒的优先权的原因所在。他告诉吴大猷,自己从未对李政道作过任何不道德的事,“我可以向吾师报告的是,1962年以来的27年间,我仍然保持了这个纪录”,但是他自己的错误是“如果1956年Parity文章我写了以后,把作者签为Yang and Lee,就不会发生后来的悲剧”。他在信中说自己“多次听到关于李政道胡说的谣言”而没有计较,但李政道没有收敛,不断地“四处乱讲”。杨振宁把自己和李政道的关系分成4个阶段:初识到1951年的第一阶段,杨振宁自认是李政道的兄长、也是老师;1951年到1957年得诺贝尔奖时亲如兄弟、合作无间,但杨振宁仍然扮演了引路人的角色。得奖后到1962年的第三阶段,杨振宁形容李政道成名后“政道的内心起了恐惧。他自知对Parity工作贡献很小,极怕世人会说他其实不应得诺贝尔奖,这种恐惧和他的强烈的竞争心交织在一起,腐蚀了他的人品”。在这里,杨振宁再一次把李政道放到了次要的位置。第四阶段是两人正式决裂后,李政道“为了保护他自己,为了蒙混世人,到处散布谣言”。杨振宁的这封信的结论是明白无误的,在杨李之争的问题上,李政道无疑扮演了小人的角色。
杨振宁李政道之争的关键问题是,谁第一个提出宇称不守恒的思想,谁的贡献最大,而这些显然与个人的人格无关、与个人的资历无关。无论杨振宁原来的资历比李政道老多少,无论杨振宁是否在学业上提携过李政道,也无论李政道的个性比杨振宁强多少,也无论李政道以后是否作出了更大的贡献,都不能直接得出是杨振宁最先提出了宇称不守恒思想或者贡献更大一些的结论,因此杨振宁不必强调在杨李合作中他是资深的一方,李政道也无须否认杨振宁对他学术路程上的重要帮助。科学史上,科学家对于自己的优先权的争夺比比皆是。而科学上处于不同地点、互无沟通的情况下独立多重发现的现象表明,优先权有时是很难确定的,更何况是两人的科学合作。杨振宁李政道和其他研究θ-τ之谜的科学家,都曾经在脑子里闪过宇称不守恒的想法。杨振宁和李政道高于别人的是,他们抢先一步在别人面前认真地思考了这个可能性,并把它写成一个完整的理论发表出来,而不像别的科学家那样因为宇称不守恒不符合物理的常识和直觉而闪光的思想轻易地放过了。如果没有杨振宁李政道二人,别的科学家也会提出宇称不守恒,只不过是时间早晚问题。也许,杨振宁李政道独自都能发现宇称不守恒现象,但进展有两人合作这么快吗?就杨振宁李政道的合作而言,综合两人的不同意见来看,很可能宇称不守恒的观点是李政道先想到的,但将其扩展到包含θ-τ之谜在内的所有弱相互作用的情形并且把它用完整的数学形式表述出来,可能是杨振宁的功劳。
杨振宁和李政道曾经合作提出宇称不守恒定律,共同获得1957年诺贝尔物理学奖。获奖时,两人都比较年轻,当时两人被认为世界物理界很有前途的年轻科学家,也是很非常有实力的一个组合。
然而,非常遗憾的是,这个黄金组合最后却不欢而散,主要原因却是因为发表论文时,谁的名字写在前面。两人最后积怨太深,互怼了一辈子。然而,自从两人分开后,大家为什么只提杨振宁,不提李政道呢?
主要原因是杨振宁的名气和成就要比李政道大得多,包括下面四个方面,看完就明白了。
一、杨振宁晚年婚姻影响巨大
说实话,很多不学物理或者并不关心科学的局外人,知道杨振宁可能还是因为杨振宁晚年跟翁帆的婚姻。2004年,82岁的杨振宁与28岁的翁帆结为夫妻,当时过场跨越年龄的婚姻,引起了巨大的轰动,给杨振宁攒足了人气。
二、杨振宁在中西文化交流上贡献要比李政道大
杨振宁跟李政道另一个区别,就是杨振宁本人一直比较活跃,特别是在中西文化交流上,杨振宁是做出过很大贡献的。特别是中美建交初期,杨振宁一直是活跃在双方文化交流各种活动上。对两国文化科技人才交流上,起到了很好的促进作用。
三、杨振宁晚上回国,重回中国国籍
在中美正式建交后,杨振宁后来选择了正式回到国内,回到清华大学任教。同时,还引荐了譬如姚期智这种顶级科学家回国,杨振宁自己也在清华大学担任教授,并为本科生讲授大学物理。
晚年的杨振宁先生,申请重新加入中国国籍,并且申请了中国科学院院士。李政道虽然也多次回国讲学,2006年至今任北京大学高能物理研究中心主任。但目前还是美国国籍。
四、杨振宁学术成就要高于李政道
杨振宁比李政道名气大的另一个原因,也是最重要的原因,那就是杨振宁在世界物理界的学术成就要比李政道高出很多。
很多知道当年是两人合作提出了宇称不守恒定律,这对于李政道来说,可能是他科研事业中的巅峰。而对于杨振宁来说,学术科研仅仅是个开始。杨振宁对世界物理最大的贡献是他后来提出的两个方程,即杨-米尔斯方程和杨-巴克斯特方程,特别是杨-米尔斯方程很多同行给予了特别高的评价,有人说它可以影响世界物理一两百年。
李政道后期在学术上也发表了不少论文,但似乎没有特别突出的成就。两人在后期学术上的差距还是有点大。
当然,很多人也会说李政道和杨振宁最大的区别可能是性格上的区别,李政道低调不擅各类交际,而杨振宁却是一个非常活跃的人,很多场合上都能看到他的身影。
但是,有一点是与性格无关,那就是他们的学术成果。之前《科学》杂志曾经公布近千年影响世界的20名物理学家,杨振宁上榜而没有李政道。为什么会有这么大差距呢?
对于这个问题,杨振宁曾经在给他们二人共同的老师吴大猷先生写的信件中,提到了一句话:”
“政道是一个极聪明的物理学家,吸收能力强,工作十分努力,可是洞察力与数学能力略逊一筹,所以1962年以后文章虽写得很多,没有什么特别重要的成就,没有大影响”。
这是杨振宁在内心对李政道的评价,“人很聪明也很努力,只是洞察力和数学能力要略逊一筹”。
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