楊振寧

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杨振宁
楊振寧---粒子物理學、統計力學和凝聚態物理等領域作出了里程碑性的貢獻

目錄

楊振寧簡介

  楊振寧(1922.10.1~ ),出生於安徽合肥,香港中文大學講座教授清華大學教授、紐約州立大學石溪分校榮休教授,中國科學院院士、美國國家科學院院士、臺灣“中央研究院”院士、俄羅斯科學院院士、英國皇家學會會員,1957年因提出“宇稱不守恆”觀念被實驗證明而獲諾貝爾物理學獎;是中美關係鬆動後回中國探訪的第一位華裔科學家,積極推動中美文化交流和中美人民的互相瞭解;在促進中美兩國建交、中美人才交流和科技合作等方面,做出了重大貢獻。

  1942年,楊振寧畢業於西南聯合大學;1944年,獲清華大學碩士學位;1945年,獲庚子賠款獎學金,赴美留學;1948年,獲芝加哥大學哲學博士學位,任芝加哥大學講師、普林斯頓高等研究院研究員;1955年,任美國普林斯頓高等學術研究所教授;1966年,任美國紐約州立大學石溪分校教授兼物理研究所所長;1986年,任香港中文大學博文講座教授;1998年,任清華大學教授。

  楊振寧在粒子物理學、統計力學和凝聚態物理等領域作出了里程碑性的貢獻。20世紀50年代和R.L.米爾斯合作提出非阿貝爾規範場理論;1956年和李政道合作提出弱相互作用中宇稱不守恆定律;在粒子物理和統計物理方面做了大量開拓性工作,提出楊-巴克斯特方程,開闢了量子可積系統和多體問題研究的新方向等。此外,楊振寧推動了香港中文大學數學科學研究所、清華大學高等研究中心、南開大學理論物理研究室、香港中山大學高等學術研究中心基金會和中山大學高等學術研究中心的成立。

早年經歷

  1922年10月1日,楊振寧生於安徽合肥三河鎮(今屬肥西縣)。4歲時,母親開始教楊振寧認字,一年多的時間楊振寧學了3千個字。

  1938年夏,楊振寧以高二學歷參加統一招生考試,以出色的成績被西南聯大錄取。他回憶,“當年我報考的是西南聯大的化學系,但因為考試科目需要考物理,我才向朋友借了一本物理書,看了一個月,發現物理比化學更有趣,於是就愛上了物理。”

  1942年,楊振寧畢業於昆明的國立西南聯合大學,本科論文導師為北京大學吳大猷教授,後考入該校研究院理科研究所物理學部(清華大學物理研究所)讀研究生,師從王竹溪教授。

  與他同室居住的有凌寧、金啟華和顧震潮,黃昆和張守廉也偶爾來住幾天。

  1944年,在國立西南聯合大學研究生畢業,碩士論文導師是王竹溪教授。

  留學海外

  1945年,得到庚子賠款獎學金赴美,就讀於芝加哥大學

  1948年,獲芝加哥大學哲學博士學位,博士論文導師是愛德華·泰勒教授。

  1949年,進入普林斯頓高等研究院進行博士後研究工作,開始同李政道合作。當時的院長奧本海默說,他最喜歡看到的景象,就是楊、李走在普林斯頓草地上;同年,與恩利克·費米合作,提出基本粒子第一個複合模型。

  1954年,楊振寧和米爾斯提出非阿貝爾規範場的理論結構。

  1956年,和李政道共同發表論文,推翻了物理學的中心信息之一——宇稱守恆基本粒子和它們的鏡像的表現是完全相同的。

  1957年,與李政道因共同提出宇稱不守恆理論而獲得諾貝爾物理學獎,他們是最早獲得諾貝爾獎的華人。消息傳來,中國人無不引以為傲。楊振寧以曾經接受中國文化的薰陶為自傲,在接受諾貝爾獎金的時候,由他代表致辭:“我深深察覺到一樁事實:在廣義上說,我是中華文化和西方文化的產物,既是雙方和諧的產物,又是雙方衝突的產物,我願意說我既以我的中國傳統為驕傲,同樣的,我又專心致於現代科學。”

  楊振寧得了諾貝爾獎後,鼓勵在臺灣的岳母曹秀清設法取道美國轉往祖國大陸。在他的安排下,曹秀清從美國飛往日內瓦,由中國外交部的同志親自接機,安排休息數日後,轉機飛往北京定居。

  1958年,當選臺灣“中央研究院”院士。

  加入外籍

  1964年,加入美籍,成為美國公民;同年,應香港中文大學的邀請在新建成的香港大會堂發表演講,轟動一時,並與父母弟妹在香港相會 。

  1965年,當選美國國家科學院院士。

  1966年起,任紐約州立大學石溪分校艾伯特·愛因斯坦講座教授兼理論物理研究所所長。

  1970年,應香港中文大學之邀赴港講學。

  1971年夏,楊振寧回中國訪問。《中國大百科全書》物理學捲記載:“楊振寧於1971年夏訪問中華人民共和國,是美籍知名學者訪問新中國的第一人。”

  回到美國後,楊振寧在美國好幾個城市舉行演講,許多美國人,因為受他的影響,開始對中國持友好態度,並願意同中國親近;一些美籍華人學者,紛紛回國探訪,為祖國的科技教育事業獻計獻策。在當時中美關係還沒有解凍的情況下,他這樣做,是擔了相當大的風險的,但他認為正面報道中國在各方面的許多發展是他的義務。由於他在學術上的地位,他經常到歐洲、南美洲、東南亞、日本等地去講學或訪問,大家往往都要求他作關於中國的情況的報告,他的報告在這些地方,尤其是對當地的華僑產生了很大的影響。國人、尤其是科學家對中國持友好的態度,願意同中國親近,楊振寧的功勞是非常之大的。

  1971年上半年,楊振寧參加保釣運動。作為海外華裔科學家訪問新中國的第一人,他1971年甫一回美,即應“保釣”學生的邀請,穿梭在全美各高校演講,以所見中國不屈不撓之精神示於學生,感染了一批熱血青年立下報國之念。

  他在保釣學生中發表題為《我對中華人民共和國的印象》的演講,轟動異常。他和歷史學家何炳棣、數學家陳省身都堅決支持保釣運動,被稱之為運動的精神導師。當年臺灣赴美留學生寫的回憶錄,談到楊振寧在保釣運動中的影響力,征服了許多臺灣學生。統計數字表明,當時的臺灣留美學生竟然多數表示自己學成後要到中國大陸工作定居。

  1971年10月29日,楊振寧在美國參議院外交關係委員會舉行的“歸還衝繩協定”聽證會上作證。他從歷史、地理和現實的角度全面講述了釣魚島是中國領土的事實,為維護中國領土完整做出了重要貢獻。

  1974年,楊振寧利用回上海探親的機會,開始了與復旦大學谷超豪等十幾位教師長達數年富有成果的合作,推動美國紐約州立大學石溪分校同復旦簽訂交流協議。

  1975年,楊振寧向周恩來建議加強科普工作,並建議引進《科學美國人》中文版版權。在鄧小平等領導的關心下,這本刊物進入中國,成為改革開放後我國第一本版權合作的期刊,即《環球科學》前身。《科學美國人》是世界上歷史最悠久、連續出版時間最長的雜誌,影響了數代精英人群。

  1977年,楊振寧和梁恩佐等人在波士頓創辦了“全美華人協會”,任會長,促進中美關係。同年,他以該協會負責人的身份與他人共同發起成立“全美華人促進美中邦交正常化委員會”,自費8000美金在《紐約時報》上整版刊登“致美國卡特總統公開信”及其他文章,敦促兩國建交。公開信全文用英文發表,旁邊加了八個中文字:“亡羊補牢,猶未為晚”。

  1978年3月,在楊振寧等人的倡導下,中科大創建首期少年班。

  1979年初,鄧小平訪美,與美國總統卡特簽約建交,楊振寧代表全美華人協會和全美各界華人在歡迎鄧小平夫婦宴會上致辭。楊振寧致了題為“建造友誼橋梁的責任”的歡迎詞。

  1980年,楊振寧在紐約州立大學石溪分校發起成立“與中國學術交流委員會”,資助中國學者去該校進修一年。

  1981年,楊振寧在美國石溪分校設立了CEEC獎金,從美國和香港募集資金,專門支持中國各大學、各研究所人員到石溪做訪問學者,到90年代初,共有80餘名中國學者得到此獎金支持成功赴美,其中絕大部分按時回國到原單位服務。

  1982年,出任香港中文大學物理系榮譽講座教授。

  1983年,楊振寧在香港發起創立中山大學高等學術研究中心基金會,基金會從成立到2007年結束的24年中,資助金額累計達2000多萬元港幣,資助基礎研究項目數百個,使一批中青年學者脫穎而出,同時還為中山大學建成一座研究大樓。香港中山大學高等學術研究中心基金會,是在香港立法註冊的非謀利性機構,它的發起人是楊振寧教授。該基金會以支持中山大學的基礎研究為目的,資助一些具有較重要學術價值的基礎研究項目。

  1983年12月28日,楊振寧向鄧小平建議:“國外認為,搞軟體15—18歲較有利。”由此,科大少年班設立了電腦軟體專業,為國家培養了一批軟體神童,為經濟建設和科技發展做出了積極貢獻。

  1985年,楊振寧倡議建立億利達青少年發明獎。設立該獎是為了鼓勵中國青少年的創造性思維和培養動手能力,推動中小學課外科技活動及創造、發明活動的蓬勃開展。該獎項至2005年,已有2萬餘人次參加各級評選活動。同期,楊振寧促成了“吳健雄物理獎”、“陳省身數學獎”等多個獎項。楊振寧註意到,學習能力強但缺乏科學研究創意是亞洲學生普遍存在的問題,因此他於1986年倡導興辦了“陳嘉庚青少年發明獎”,鼓勵青少年勤於思考,為國家發明有經濟效益的新產品。2002年,這一獎項還同復旦大學上海交大上海大學等上海學府開展了合作。

  1986年,應邀出任香港中文大學博文講座教授,多次接母來港共聚。同年首次赴臺灣,為吳大猷師祝壽,並出席臺灣中央研究院第十七屆院士會議 。同年,楊振寧應美籍華裔數學大師陳省身之邀,在南開大學數學所建立理論物理研究室。研究室建立後,本著“立足南開,面向全國,放眼世界”的開放精神,開展了一系列研究工作,為中國培養了一大批人才。中國科學院院士、陳省身數學研究所所長龍以明說,理論物理研究室為我國科學事業的發展作出了重要貢獻,這與楊振寧先生的指導和幫助是分不開的,他親自募款支持並指導應註意的研究發展方向,親自參加該室舉辦的多次國際會議,並資助該室博士生畢業後到紐約州立大學石溪分校工作一年。

  1993年,當選英國皇家學會會員。

  同年,楊振寧被聘為東莞理工學院名譽校長。2007年2月在該校捐資獎學金,至2014年共有128人獲獎。

  1994年,楊振寧擔任顧問、執行委員的香港求是科技基金會在香港創立,目的是推動中國的科技研究工作,獎勵在科技領域有成就的學者。

  1994年,榮獲美國費城富蘭克林學院頒發之波維爾(Bower)獎。

  1994年,與首位華人菲爾茲獎得主丘成桐教授創立香港中文大學數學科學研究所,兩人同任所長。

  1995年,應聘擔任華僑大學名譽教授。

  1996年,獲清華大學上海交通大學兩所大學頒授榮譽博士學位。

  1996年1月,楊振寧被中國國家科學技術委員會首次授予國家級國際科學技術合作獎。該獎旨在獎勵為中國科學技術事業作出傑出貢獻的國際友人。

  1997年7月1日清晨零時,在香港會議展覽中心參加了回歸盛典。

  1997年,清華大學為加快理科發展,時任校長王大中與楊振寧教授反覆磋商後,決定根據普林斯頓高等研究院的經驗,成立清華大學高等研究中心,將它建成一個高水平的純學術性單位(2009年更名為清華大學高等研究院)。該研究院已在理論凝聚態物理、冷原子物理、理論電腦等領域取得了一批重要成果,匯聚了眾多國際一流學者。楊振寧出任清華大學高等研究中心榮譽主任,推動成立清華大學高等研究中心,幫助清華引進了姚期智等頂尖人才,為清華在香港、美國分別設立了兩個基金會,併成功募集巨額辦學資金。

  同年,獲頒香港中文大學榮譽理學博士學位。

  1997年5月,國際小行星中心將國際編號為3421號小行星正式命名為“楊振寧星”。

  1997年12月,楊振寧、丁肇中發起的清華北美教育基金會,在美國特拉華州註冊,1998年獲美國國稅局批准,享有免除美國聯邦所得稅待遇。其成立的目的為:擴大清華大學的國際交流與合作,特別是促進清華與美國教育、科技與文化界的交流與瞭解,開拓籌資渠道,爭取海外有識之士對清華教育事業的支持與幫助,實現創建世界一流大學的巨集偉目標

  1999年5月,楊振寧正式退休,石溪分校同日將理論物理研究所命名為“楊振寧理論物理研究所”,同年被該校授予一等榮譽博士學位;同年,楊振寧決定將其大量文章、信札、手稿及獎章慷慨捐贈予香港中文大學,當中包括著名的諾貝爾獎章,設於港中大校園的楊振寧學術資料館因而成立。

  1999年5月,在楊振寧等人發起和倡議下,中華國際科學交流基金會註冊登記。楊振寧談到,隨著國際間科技交流的日益頻繁,各學科互相影響日益劇增,國際科技交流越來越重要,希望中華國際科學交流基金會成為中國與國際科技交流的一個平臺,促進科技交流傳播。

  2000年3月16日,他建議在名校設立美國問題研究所,在美國著名專業刊物上發表論文,以增進美國知識界對中國的瞭解。

  2000年10月29日,在南京大學進行學術訪問的楊振寧,欣然捐資在該校設立“楊振寧獎學金”,以獎勵具有創新能力和科研能力、尤其是家境貧寒的優秀本科生,獎學金基金總額為50萬元。楊振寧表示以後他還會繼續追加。

  在接受記者採訪時,楊振寧表示,“雖然我父親是大學教授,但因為通貨膨脹,家裡很窮,生活很艱苦,是獎學金幫我度過了難關。近幾年多次在大陸訪問,看到不少青年學生因家境困難而影響學業,感到很傷心,所以就有了這麼個想法。”楊振寧對中國青年寄予了深切厚望,他說,中國的優勢就在於擁有世界上任何一個國家都不能比的青年人才,21世紀的中國青年負有特別的使命,希望每一位大學生都能認識到這一點。

  同年,楊振寧在香港中文大學成立了“楊振寧獎學金”,表揚研究及學術成績優秀的中大同學,直到2012年為止,已有二百零九名本科生及十五名研究生獲得該獎學金。

  2002年,擔任邵逸夫獎評審委員會主席。

  回國執教

  2003年底,楊振寧回北京定居。

  在楊振寧2003年底搬到北京清華大學長住以前,清華大學早已蓋好了三幢“大師邸”,一幢給楊振寧,一幢給楊振寧安排到清華工作的林家翹,另外一幢後來給了楊振寧由美國普林斯頓大學請回清華的傑出電腦數學專家姚期智。

  2004年3月25日,楊振寧批評港獨政客李柱銘前不久到美國參議院“作證”的行為既不應該也不明智。楊振寧語重心長地說,根據《基本法》以至世界秩序,香港是中國一部分,這是既定事實,香港人必須有正確瞭解,否則香港會產生“很不利的事情”。

  2004年4月21日,清華大學設立“楊振寧講座基金”,用於聘請國際著名教授及傑出年輕學者來清華大學高等研究中心潛心從事科學研究。翁徵宇教授成為第一位“楊振寧講座教授”。

  2004年7月17日,楊振寧在北京大學,向1200多名赴京參加“全國台聯2004年台胞青年夏令營”的臺灣學子演講。當講到“七七事變”後的經歷時,楊先生動情地對臺灣學子說:“哪位如果再到北京來參觀,我建議你們到盧溝橋去看看,因為盧溝橋是日本人攻打華北放第一槍的地方。”

  2004年9月13日,81歲的楊振寧在清華大學開始為本科生講授普通物理。他說:“現在很多教授不願意給本科生上課,但我覺得,給本科生上課很重要。我也希望我能夠帶動更多的人。”他說:“每一次課前。我要花兩個小時認真備課。我要瞭解學生的進度。”

  2004年11月,受聘海南大學特聘教授。

  2004年11月12日,楊振寧在山東大學演講時強調,中國只有一個,“合則盛,分則衰”。楊振寧向山大學子們深情回憶了1997年7月1日,當他在港親眼見證香港回歸那一偉大歷史時刻的激動心情,並稱這是父輩知識分子夢寐以求的一天,因為“中華民族真正站起來了!”他也指出了中國目前存在的諸多巨大問題,但他表示,“這些問題並不比在過去100年間中華民族所經歷的巨大問題更為嚴重,既然100年前我們能夠將問題解決,那麼今天的中國,憑藉內在的韌性,依然可以剋服困難。”

  2005年4月2日,楊振寧在海南大學捐資設立“楊振寧特困優秀生獎學金”,用於資助海南大學每年20名品學兼優特困生順利完成學業。楊振寧2004年11月來海南參加中國科協學術年會開幕式時,表示自己有幫扶海南省高校貧困生的願望。以楊振寧名字命名的獎學金為每人1000元人民幣

  2005年5月,楊振寧奔赴香港為清華大學高等學術研究中心籌款。他在談起香港大學李嘉誠醫學院命名風波時說,如果李嘉誠先生捐給清華高等學術研究中心10億元,他一定會用李先生的名字為該中心命名。據悉,近一年來,楊教授已經完成籌款1000萬美元。

  2007年5月20日,香港中山大學高等學術研究中心基金會將其所屬的一切資產無償贈送給中山大學。該基金會的發起人楊振寧教授出席了資產贈送移交儀式,其主要內容為:現金人民幣1100多萬元,港幣約36萬元,面積約4000平方米的研究大樓及其中的所有設備等。楊振寧在致辭時感慨地說:"我希望25年後我還能有機會看到中山大學在科研上的又一次飛躍。"

  2007年9月22日,楊振寧度過85歲生日,併在香港中文大學(中大)舉行了一個楊振寧銅像致贈儀式。楊振寧在致辭時指出,與中大淵源甚深,早在1964年中大部分地方仍是荒山時,已翻山到訪,之後在中大執教,又曾在中大與分別已久的父母弟妹相聚。當提及為何選擇將銅像置於中大林蔭大道附近時,他更感慨地說:“我想長久在這裡看著中大發展,每年秋天見到幾千個學生拿畢業證書。”

  2008年11月29日,由社會廣泛參與評選的“改革開放三十年中國最有影響的海外專家”結果在“國際人才高峰論壇”上揭曉,楊振寧當選。當選理由是:在中美關係尚未解凍時期,帶動一大批華人學者回國為祖國現代化建設獻計獻策,在促進中美兩國建交、中美人才交流和科技合作等方面作出了特殊貢獻;先後香港和美國發起成立三個基金會,成功地為中山大學、清華大學在海外募集數億元資金;推動成立清華大學高等研究中心,為清華引進電腦諾貝爾獎圖靈獎”獲得者姚期智等頂尖學者作出了積極的貢獻。

  2011年4月20日,胡錦濤在清華大學會見楊振寧,得知他年近九旬還在帶研究生並給本科生講課,總書記連聲稱道,並請他註意保重身體。

  2012年6月,楊振寧在清華大學慶祝90歲生日,並獲得了校方贈送的刻有其重大貢獻的黑水晶一尊。黑水晶上刻有杜甫的詩句“文章千古事,得失寸心知”。水晶四周鐫刻著楊振寧的四個重要學術貢獻:“規範場理論”、“宇稱不守恆理論”和他在統計力學、高溫超導方面的成就。

  同年9月,香港中文大學舉行一系列活動恭賀楊振寧教授九秩榮慶,包括科普講座、學術研討會及祝壽晚宴,以表達大學同仁對楊教授的尊敬和愛護,楊振寧偕夫人出席活動,接受中大師生及親朋好友的祝賀。

  2013年10月,楊振寧做客西南聯大講壇。

  2015年3月,被授予臺灣大學名譽理學博士學位;同月,澳門大學在清華大學向楊振寧頒授2014年度榮譽博士學位,楊振寧表示非常榮幸得到澳大最高的榮譽。

  2016年8月26日,楊振寧偕翁帆向中國美術館捐贈其收藏的3件熊秉明頂級雕塑作品。熊秉明是著名法籍華人藝術家、哲學家。3件作品中的《筆架》是熊秉明專為楊振寧創作,作品背面有二人名字縮寫,是二人友誼的見證。[76] 楊振寧夫婦慷慨地將“家藏”變成了“國寶”,向中國美術館捐贈出自熊秉明的《筆架》《駱駝》和《馬》3件雕塑。

  2016年12月8日,2016影響中國年度科技人物頒獎,由著名物理學家、諾貝爾獎獲得者楊振寧開獎,獲獎者:中國航天科技集團公司天宮二號-神舟十一號載人航天任務研製團隊。

  2017年2月,已放棄外國國籍成為中國公民的中國科學院外籍院士楊振寧教授正式轉為中國科學院院士。

  助力科教

  廣東省科協黨組書記、副主席何真:“諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧教授經常參加國內的學術交流,國內已有不少地方通過楊振寧教授引進了不少‘少壯派’高端人才,這其中包括楊振寧教授的弟子。”

  1986年,楊振寧創建南開大學數學研究所理論物理研究室,本著“立足南開,面向全國,放眼世界”的開放精神,開展了一系列研究工作。楊振寧創建後親自指導研究工作。主要研究方向為數學物理及其在物理中的應用,包括量子可積系統,楊—Mills場,楊—Baxter系統,量子群,關聯體系的代數結構,Yangian,紐結理論等。

  楊振寧創建的理論物理研究室,已在國際上占有一席之地,培養的博士中,有人當選院士,有人成為大學副校長,有人拿到海外名校終身教職。用研究室主任、中國科學院院士葛墨林的話形容,研究室如今算略有成就,“畢業了一批人、做出點事”。

  據葛墨林院士回憶,楊振寧“管”得很細。從1988年開始,南開的理論物理室辦過7次講習班,邀請的都是各個方向最有發言權的科學家。因經費匱乏,要靠楊振寧從香港募捐講課費。

  1992年,為了南開主辦的一場國際會議,楊振寧籌集了兩萬美元。考慮到大陸不易換開百元大鈔,他特地換成20元、50元的鈔票,捆在一個包裡帶來。南開數學所的第一臺電腦和激光印表機也是楊振寧當時購自香港,運到天津的,他還派自己的秘書負責打字。他甚至考慮到了外賓喝咖啡的習慣,打算自帶咖啡壺。

  南開理論物理研究室的早期畢業生,包括現任吉林省政協副主席、東北師範大學副校長薛康、中國科學院院士孫昌璞、中國科學院研究生院副院長蘇剛,都曾受楊振寧的資助到他任教的紐約州立大學石溪分校訪問一年。他們當時並不知道,楊振寧為了籌錢,曾發著高燒去唐人街演講。

  2011年6月18日,南開大學以理論物理前沿討論的方式慶祝理論物理研究室成立25周年和楊振寧先生89華誕。南開大學校長龔克說,在慶祝之際,我們更要記住陳省身先生和楊振寧先生。今年正值陳省身先生誕辰100周年、楊振寧先生89華誕,他們從上世紀30年代以來有超過70年的學術合作與深厚友誼,理論物理研究室則是他們晚年合作的一個重要平臺。25年來,理論物理研究室做出了突出成績,培養了大批人才。

  中國科學院院士、陳省身數學研究所所長龍以明在致辭中說,25年來,理論物理研究室為我國科學事業的發展作出了重要貢獻,這與楊振寧先生的指導和幫助是分不開的,他親自募款支持並指導應註意的研究發展方向,親自參加該室舉辦的多次國際會議,並資助該室博士生畢業後到紐約州立大學石溪分校工作一年。在楊先生“寧拙毋華、寧拙毋巧”、“做好活的物理”等思想指導下,師生不斷深入固有研究方向,關註新的發展,在學術競爭中鍛煉成長。今天,楊先生仍十分關心理論物理研究室的發展,是我們學習的榜樣。

  作為楊振寧親自延攬來南開的人才,理論物理研究室主任葛墨林說,我一直是在陳省身先生的親切關懷和楊振寧先生的直接指導下做事情,從他們二位身上我們學到的不僅僅是數學和物理,更包括做人。楊先生雖已年近九旬,但有很多重要的事情我們仍向他報告,得到了他的指點和支持。

  朱邦芬院士:楊振寧幫助清華物理系從根本上改變了面貌,親自做了很多重要的研究工作,我常收到他發來的電子郵件,發件時間經常是晚上10點多、11點。在清華培養出了多名傑出的青年物理學家,其中好幾位在國際上已經很有名聲。一共發表了近30篇SCI論文,單位都署清華大學,此外還出版了幾本專著。

  楊振寧教授是2003年自美國返清華正式定居的,頭一年,他親自執教“大一物理”;之後,他便放下了教學工作,全部精力集中到發展清華高等學術研究中心的工作上。清華大學1997年成立高等研究中心,創始人楊振寧任名譽主任,致力於基礎科學研究和人才培養。他把在清華的工資都捐出來用於引進人才和培養學生。

  清華高等學術研究中心,是楊振寧仿照美國普林斯頓高等研究中心模式創立的,規模不大、人數不多,但人員和研究項目都一定是第一流的。“中心”的日常運作經費由清華校方負責,但如果要特邀一些科學家來擔任訪問學人,“中心”就要自己拿出經費。因此,籌款成了“中心”最重要的工作之一。

  楊振寧訂出的第一個籌款目標是一千五百萬美元,至2005年初已完成了一千萬(即七千八百多萬港元)。

  籌款對大學及研究工作的重要性,楊教授舉出了一個生動的例子。美國普林斯頓大學的華裔學者姚期智教授,是當今計算器學的全球權威,清華校方和楊振寧都很想把他聘到清華去,姚教授本人也有此意。但是。聘請姚期智這樣一位高薪教授,在內地要經過重重“關卡”,一時之間下不了決定。但姚期智不是坐在那裡乾等的,聘請的機會一縱即逝。楊振寧教授馬上作出了決定,他打電話給姚期智說:“你來清華,你在美國薪酬多少,我們照付,一個子兒也不少!”楊教授說,他之所以如此慷慨“拍胸口”,就是因為研究中心已經籌到了一千萬美元,才能“財大氣粗”。如果沒有這些捐款支持,像姚期智這樣的人才就有可能和清華擦身而過。現在,姚期智已經成為清華大學計算器學系的教授,並參與國家實驗室的工作。

  楊振寧指出:目前,籌款工作對中國的大學和研究機構來說十分重要,因為國家各方面的發展都好了,不少當年留學不歸的尖子科技人才,都有意回國服務,但是薪酬待遇上的差距是一大障礙。目前,在美國,一位拿到博士學位兩、三年的年輕教授,年薪約為六萬至八萬美元,但如果回到中國,每個月最多可以拿到一萬五千元人民幣。對一些已經結了婚有妻子、孩子的學者來說不能不考慮到錢的問題。而如果大學和研究機構有捐款支持,就可以提供同等待遇吸引一流的人才回來。

主要成就

學術成果

  相變理論

  統計力學是楊振寧的主要研究方向之一。他在統計力學方面的特色是對扎根於物理現實的普遍模型的嚴格求解與分析,從而抓住問題的本質和精髓。1952年楊振寧和合作者發表了3篇

  有關相變的重要論文。 第一篇是他在前一年獨立完成的關於2維Ising模型的自發磁化強度的論文,得到了1/8這一臨界指數。這是楊振寧做過的最冗長的計算。Ising模型是統計力學里最基本卻極重要的模型,但是它在理論物理中的重要性到20世紀60年代才被廣泛認識。1952年,楊振寧還和李政道合作完成併發表了兩篇關於相變理論的論文。兩篇文章同時投稿和發表,發表後引起愛因斯坦的興趣。 論文通過解析延拓的方法研究了巨配分函數的解析性質,發現它的根的分佈決定了狀態方程和相變性質,消除了人們對於同一相互作用下可存在不同熱力學相的疑惑。這兩篇論文的高潮是第二篇論文中的單位圓定理,它指出吸引相互作用的格氣模型的巨配分函數的零點位於某個復平面上的單位圓上。

  玻色子多體問題

  起源於對液氦超流的興趣,楊振寧在1957年左右與合作者發表或完成了一系列關於稀薄玻色子多體系統的論文。首先,他和黃克孫、Luttinger合作發表兩篇論文,將贗勢法用到該領域。在寫好關於弱相互作用中宇稱是否守恆的論文之後等待實驗結果的那段時間,楊振寧和李政道用雙碰撞方法首先得到了正確的基態能量修正,然後又和黃克孫、李政道用贗勢法得到同樣的結果。他們得到的能量修正中最令人驚訝的是著名的平方根修正項,但當時無法得到實驗驗證。不過,這個修正項隨著冷原子物理學的發展而得到了實驗證實。

  楊—Baxter方程

  20世紀60年代,尋找具有非對角長程式的模型的嘗試將楊振寧引導到量子統計模型的嚴格解。1967 年,楊振寧發現 1 維δ函數排斥勢中的費米子量子多體問題可以轉化為一個矩陣方程,後被稱為楊—Baxter方程(因為1972年Baxter在另一個問題中也發現這個方程)。 1967年,楊振寧還寫了一篇於翌年發表的文章,進一步探討了此問題的S 矩陣。 後來人們發現楊—Baxter 方程在數學和物理中都是極重要的方程,與扭結理論、辮子群、Hopf代數乃至弦理論都有密切的關係。楊振寧當年討論的1維費米子問題後來在冷原子的實驗研究中顯得非常重要,而他在文中發明的嵌套Bethe假設方法次年被Lieb和伍法岳用來解出了1維Hubbard模型。Hubbard模型後來成為高溫超導的很多理論研究的基礎。

  1維δ函數排斥勢中的玻色子在有限溫度的嚴格解

  1969年,楊振寧和楊振平將1維δ函數排斥勢中的玻色子問題推進到有限溫度。這是歷史上首次得到的有相互作用的量子統計模型在有限溫度(T>0)的嚴格解,這個模型和結果後來在冷原子系統中得到實驗實現和驗證。

  超導體磁通量子化的理論解釋

  1961年,通過和Fairbank實驗組的密切交流,楊振寧和Byers從理論上解釋了該實驗組發現的超導體磁通量子化,證明瞭電子配對即可導致觀測到的現象,澄清了不需要引入新的關於電磁場的基本原理,並糾正了London推理的錯誤。在這個工作中,楊振寧和Byers將規範變換技巧運用於凝聚態系統中。相關的物理和方法後來在超導、超流、量子霍爾效應等問題的研究中廣泛應用。[89]

  非對角長程式

  1962年,楊振寧提出“非對角長程式(off-di-agonal long-range order)”的概念,從而統一刻畫超流和超導的本質,同時也深入探討了磁通量子化的根源。這是當代凝聚態物理的一個關鍵概念。1989到1990年,楊振寧在與高溫超導密切相關的Hubbard模型里找到具有非對角長程式的本徵態,並和張首晟發現了它的SO(4)對稱性。

  弱相互作用中宇稱不守恆

  對稱性是物理學之美的一個重要體現,是20世紀理論物理的主旋律之一。從經典物理以及晶體結構,到量子力學與粒子物理,對稱性分析是物理學中的有力工具。楊振寧對粒子物理的諸多貢獻表現出他對對稱性分析的擅長。 他往往能準確利用對稱性,用優雅的方法很快得到結果,並且突出本質和巧妙之處。1999年,在石溪(Stony Brook)的一次學術會議上,楊振寧被稱為“對稱之王(Lord of Symmetry)”。

  1950年,楊振寧關於p0衰變的論文以及他和Tiomno 關於β衰變中相位因數的論文奠定了他在此領域中的領先地位。1956年,θ-τ之謎是粒子物理學中最重要的難題,當時普遍討論宇稱是否可以不守恆。楊振寧和李政道從θ-τ之謎這個具體的物理問題走到一個更普遍的問題,提出“宇稱在強相互作用與電磁相互作用中守恆,但在弱相互作用中也許不守恆”的可能,將弱相互作用主宰的衰變過程獨立出來,然後經具體計算,發現以前並沒有實驗證明在弱相互作用中宇稱是否守恆。他們更指出了好幾類弱相互作用關鍵性實驗,以測試弱相互作用中宇稱是否守恆。吳健雄於1956年夏決定做他們指出的幾類實驗中的一項關於60Co β衰變的實驗。次年1月,她領導的實驗組通過該實驗證明在弱相互作用中宇稱確實不守恆,引起全物理學界的大震蕩。因為這項工作,楊振寧和李政道獲得1957年的諾貝爾物理學獎。

  時間反演、電荷共軛和宇稱三種分立對稱性

  因為質疑弱相互作用中宇稱是否守恆的論文預印本,所以Oehme於1956年8月致信楊振寧提出弱相互作用中宇稱(P)、電荷共軛(C)、時間反演(T)三個分立對稱性之間的關係的問題。這導致楊振寧、李政道和Oehme發表論文57e,討論P、C、T各自不守恆之間的關係。此文對1964年CP不守恆的理論分析有決定性的作用。

  高能中微子實驗的理論探討

  1960年,為了得到更多弱相互作用實驗信息,利用實驗物理學家Schwartz的想法,李政道和楊振寧在理論上探討了高能中微子實驗的重要性。這是關於中微子實驗的第一個理論分析,引導出後來許多重要研究工作。

  CP不守恆的唯象框架

  1964年,實驗上發現CP不守恆後,引發出眾多亂猜其根源的文章。楊振寧和吳大峻沒有理會那些脫離實際的理論猜測,而作了CP不守恆的唯象分析,建立了後來分析此類現象的唯象框架。這反映了楊振寧腳踏實地的作風,也明顯顯示出他受到的Fermi的影響。

  楊—Mills規範場論

  1954年,楊—Mills規範場論(即非阿貝爾規範場論)發表。這個當時沒有被物理學界看重的理論,通過後來許多學者於20世紀60年代到20世紀70年代引入的自發對稱破缺觀念,發展成標準模型。這被普遍認為是20世紀後半葉基礎物理學的總成就。

  楊振寧和Mills的論文,從數學觀點講,是從描述電磁學的阿貝爾規範場論到非阿貝爾規範場論的推廣。而從物理觀點上講,是用此種推廣發展出新的相互作用的基礎規則。

  在主宰世界的4種基本相互作用中,弱電相互作用和強相互作用都由楊—Mills理論描述,而描述引力的愛因斯坦的廣義相對論也與楊—Mills理論有類似之處。楊振寧稱此為“對稱支配力量”。楊—Mills理論是20世紀後半葉偉大的物理成就,楊—Mills方程與Maxwell方程、Einstein方程共同具有極其重要的歷史地位。

  規範場論的積分形式

  楊—Mills理論還把物理與數學的關係推進到一個新的水準。1970年左右,楊振寧致力於研究規範場論的積分形式,發現了不可積相位因數的重要性,從而意識到規範場有深刻的幾何意義。

  規範場論與纖維叢理論的對應

  1975年,楊振寧和吳大峻發表了論文75c,用不可積相位因數的概念給出了電磁學以及楊—Mills場論的整體描述,討論了Aharonov—Bohm效應和磁單極問題,揭示了規範場在幾何上對應於纖維叢上的聯絡。這篇文章裡面附有一個“字典”,把物理學中規範場論的基本概念準確地“翻譯”成數學中纖維叢理論的基本概念。這個字典引起數學界的廣泛興趣,大大促進了數學與物理學以後幾十年的成功合作。

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評論(共1條)

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180.129.194.* 在 2021年9月27日 11:10 發表

年輕時候就回來就好了,畢竟是祖國培養了他,送出去學習,學成就

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