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杨米尔斯理论是杨振宁最重要的成就,他还可能因此获诺贝尔奖么?

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杨米尔斯理论能不能拿奖,其实这是两个问题。

1,杨米尔斯理论达到诺贝尔奖水平了吗?

2杨米尔斯理论5年内可以获得诺贝尔奖吗?

我们先说结论, 杨米尔斯理论达到了诺奖水平,甚至是远远超过了诺奖级的水平。不过,杨振宁却不可能拿奖了。先别着急反驳,我们来一一解答一下。

杨米尔斯理论达到诺贝尔奖水平了吗?

科学家一直以来都有一个伟大的梦想,就是大一统理论。啥意思呢?就是所有的物理学现象都用一个理论解释了。为了这个大一统理论,物理学一共发展了四座高峰,各自统一了一部分。(不过至今还没能实现全部的统一)

第一座:牛顿力学,统一了宏观低速的物理现象(也常说是天上和地下的物理学现象)。

第二座:麦克斯韦方程,统一了电与磁。

第三座高峰:相对论和量子力学,这其实是两个高峰,相对论统一的是质量和能量,还统一了空间和时间,也被称为“时空”,同时提出了适用性更广的引力理论。量子力学解决的是纳米世界以下的物理学现象。(我们也常说这叫做亚原子世界或者量子世界的物理学现象。)

第四座高峰:粒子物理标准模型。(统一了四大作用力当中的三个,强力,弱力,电磁力。)

从上文我们也看到了,物理学发展至今,也只是完成了部分统一而已,根本没有做到大一统理论。所以,就有科学家在思考:能不能用一个理论把所有的物理现象都涵盖。

如果思考的再深入一点,就会发现,所有的物体之间都存在相互作用力,在宇宙中,目前已知的相互作用力一共有四种。

按照目前的认知,只要统一了这四种力,就可以用这个理论解决所有的物理现象,也就是说,如果成功了,就可以实现物理学的大一统。不过很遗憾,引力一直没办法被纳入进来,不过, 统一了三种力已经是物理学中的一大进步。

而这些和杨米尔斯理论有什么关系呢?实际上,大有关系。

当时,科学家们用“碰撞”的方法,一下子碰撞出了100多种粒子,但这些粒子到底有什么用呢?,科学家们也搞不清楚,当时对于作用力的理解类似于我们高中学过的牛顿下的定义:

力可以改变物体的运动状态。

可这和20世纪的科学发现是不相符的,科学家发现这些粒子可以衰变,一个中子可以衰变成中微子、电子会和质子。

也就是说力不仅可以改变物体的运动状态,还改变了粒子的种类。

而杨振宁从麦克斯韦方程出发,寻找解决统一四种作用力以及作用力与各种粒子之间的关系,后来人将这个称为规范场理论。他提出的杨米尔斯理论也成为了粒子物理标准模型的骨架理论。

还有5位科学家用他的理论解决了了强力的机制而获得了诺贝尔奖。由此可见,杨米尔斯理论的分量妥妥超过了诺贝尔奖级别的成就。

杨米尔斯理论5年内会获得诺贝尔奖吗?

虽然如此,但很可惜,杨米尔斯理论不会再拿奖了。首先是因为诺贝尔奖的潜规则,既一个科学家只能拿一个领域的一个奖。

比如爱因斯坦,在物理学领域,也只拿了光电效应的一个奖,后来相对论即使成果更大,影响更广泛,也没有因此而拿奖就是这个原因。

杨米尔斯理论不能再拿奖的原因就是杨振宁已经因为宇称不守恒拿了1/2的奖(这是和李政道分享,所以是1/2的份额),而杨米尔斯理论是由杨振宁和学生米尔斯一起研究出的,也就是说理论上还可以再凭借这个拿1/2的奖,之所以没拿是因为米尔斯在1999年已经去世了,再颁奖只能全部颁给杨振宁一个人了,也就是说他会拿到3/2的奖,也已经超过1个诺贝尔奖,因此不会再颁发。

当然,也有特例,弗雷德·桑格尔就两次获得诺贝尔化学奖,总共是3/2的奖,但是你要知道,100多年的诺贝尔历史上,也只出现过这一个人而已。

(多说一句,约翰巴丁是拿了2次物理学奖,但是两次都是1/3。而居里夫人则是一个1/4份额的物理学奖和一个化学奖。)

所以,杨振宁显然不可能因为杨米尔斯理论再获得诺贝尔奖了,不过,杨振宁根本不需要再用一个诺贝尔奖来证明了,他获不获奖都不影响在物理学中的地位,就像相对论一样,注定是永垂不朽的。

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