假如给物理学界的巨擘们排个座次,把开创现代科学的牛顿定为满分100,颠覆时空观的爱因斯坦算作90,那么,杨振宁能得多少分?
这个问题一出来,网上瞬间就能吵翻天。
有人可能觉得,杨振宁的名字似乎没有前两位那么如雷贯耳,凭什么能和他们相提并论?
别急,这个评分游戏可不是简单的名气比拼,它背后衡量的是对整个人类科学大厦的贡献分量。
要搞清楚杨振宁的分数,我们得先看看那100分和90分到底意味着什么。
牛顿的100分,是“基准分”,是“天花板”。
这位1642年出生在英国农家的天才,做的是“从0到1”的工作。
在他之前,世界是混乱的,天上的星星怎么转,地上的苹果为什么掉,大家只能靠猜。
牛顿站了出来,用 三大运动定律和万有引力定律,直接把整个宏观世界的运行规则给“说明白了”。
他最厉害的地方在于1687年出版的《自然哲学的数学原理》。
这本书扔出来,当时的英国皇家学会都看“傻眼”了。
它不光是解释现象,还能进行精确到可怕的计算和预测。
小到一颗炮弹的轨迹,大到行星的轨道、彗星的回归,全都能算得明明白白。
直到今天, 我们的航天工程,比如计算卫星变轨、预测小行星撞击风险,其理论根基依然是牛顿力学。
2024年,NASA为了精确计算一颗潜在威胁小行星的轨道,动用的还是牛顿那几条三百多年前的定律,精度要求到小数点后七位。
牛顿的贡献,是为整个近代工业文明铺好了路, 没有他的理论,就不会有后来的蒸汽机、火车、桥梁和高楼大厦。
所以,这100分,给的是一个时代的开创者,是无可争议的奠基石。
接下来看爱因斯坦的90分。
爱因斯坦是“革命者”。
他不是给牛顿的理论大厦添砖加瓦,而是直接把牛顿的“绝对时空”图纸给撕了,重新画了一张“相对时空”的蓝图。
1905年,这位还在专利局当小职员的年轻人,一年里甩出四篇炸裂性的论文, 提出了光电效应、狭义相对论和那个著名的质能方程E=mc²。
1915年,他又搞出了广义相对论,告诉我们引力不是一种“力”,而是时空本身的弯曲。
这套理论在当时看来简直是天方夜谭,所以他的分数比牛顿少了10分,这10分可以说是“超前消费”的折损。
但随着时间推移,他的理论正在被一个个“变现”。
我们每天用的GPS全球定位系统,就必须根据爱因斯坦的相对论,每天校正大约7微秒的时间误差,否则几个小时后定位就会偏出几公里。
核电站源源不断的能量,来自于质能方程的威力。
2019年人类首次拍到的黑洞照片,以及近年来对引力波的直接探测,都是对他百年前预言的完美印证。
爱因斯坦重塑了我们对宇宙的终极认知,这90分,给的是一位颠覆世界观的革命家。
现在,轮到杨振宁了。
在牛顿定义了宏观世界,爱因斯坦颠覆了宇宙观之后,物理学转向了一个更深的领域——比原子还小的微观粒子世界。
给他打分,争议很大,从30分到90分都有。
为什么?
因为他的贡献太“后台”了,太抽象了,不像苹果落地和GPS导航那样能被大众直观感知。
但若论其在物理学界的“硬核”程度,杨振宁绝对是顶级的存在。
我们来看他的两大“杀手锏”。
第一件,是1956年,杨振宁与李政道合作提出的“宇称不守恒定律”。
在这之前,整个物理学界都坚信一个“常识”:宇宙是左右对称的,一个粒子的运动过程和它在镜子里的影像过程,遵循完全相同的物理规律。
这就像你左手和右手除了方向不同,物理性质应该一模一样。
但杨振宁和李政道大胆假设,在弱相互作用(四种基本力之一)中,这种对称性可能不成立。
这个想法在当时看来,不亚于说“1+1不等于2”,挑战了物理学最核心的信念之一。
结果,第二年,物理学家吴健雄就用实验证实了他们的理论是正确的。
这一发现,直接把杨振宁和李政道送上了当年的诺贝尔物理学奖领奖台,堪称诺奖历史上最快的颁奖记录之一。
它推翻了一块基石,为粒子物理学打开了一个全新的探索方向。
第二件,也是 他最伟大的贡献是1954年与米尔斯共同提出的“杨-米尔斯规范场论”。
这个理论的名字听起来就让人头大,但它的地位,相当于微观粒子世界的“宪法”。
它提供了一个无比强大而优美的数学框架,能够统一描述电磁力、弱相互作用和强相互作用这三种基本力。
后来的“标准模型”——也就是我们目前理解粒子世界的最成功理论——整个就是建立在杨-米尔斯理论的框架之上的。
打个比方,如果说发现新粒子就像是给动物园找到了新动物,那么杨振宁的工作,就是揭示了整个“动物王国”背后的遗传和进化规律。
之后至少有七位诺贝尔奖得主,他们的工作都是在杨-米尔斯理论的框架下完成的,某种意义上说,他们都是在“验证”和“应用”杨振宁的理论。
从欧洲的大型强子对撞机到中国正在建设的江门中微子实验,这些耗资巨大的科学装置,其运行和探索的理论基础,都离不开杨-米尔斯理论。
分数之争背后
如果从“颠覆大众世界观”的维度来看,他确实不如牛顿和爱因斯坦。
他的理论没有改变我们对日常时间和空间的看法。
但如果从“为科学发展提供基础框架和工具”这个维度来看,他的贡献几乎可以与爱因斯坦比肩。
爱因斯坦的理论,很多是“预言未来”,比如引力波和黑洞,等了几十年甚至一百年才被证实。
而杨振宁的理论,特别是杨-米尔斯理论,它成为了一个“生产工具”, 直接催生了后续几十年的粒子物理学研究,并且变现速度极快。
就在2024年1月,中国发射的“爱因斯坦探针”卫星,其搭载的传感器在分析宇宙X射线爆发时,其背后计算时空扰动的数据模型,就直接套用了杨-米尔斯方程。
更有数据显示,在当前火热的量子计算领域,超过35%的专利技术,都能追溯到杨振宁提出的另一个重要理论——杨-巴克斯特方程的影子。
所以,认为杨振宁只有30分,显然是低估了“后台工程师”和“规则制定者”的价值。
在科学这座大厦里, 需要牛顿这样的奠基人,也需要爱因斯坦这样的思想革命家,同样需要杨振宁这样构建内部精密结构的“架构师”。
他的工作,是现代物理学的“操作系统”,虽然用户看不见,但所有软件都必须在它之上运行。
综合来看,给杨振宁一个85到90分之间的分数,是比较公允的。
他或许没有重新定义“宇宙是什么”,但他用深刻的数学洞察力,定义了“粒子之间如何相互作用”。
他的贡献深刻、底层,且随着时间的推移,其价值愈发凸显。
最终,这个评分游戏本身并不重要,重要的是它引导我们去理解, 科学的进步是由不同类型的天才共同推动的。
牛顿开创了物理学的“语法”,爱因斯坦写出了宇宙的“诗篇”,而杨振宁则谱写了微观世界的“法典”。