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追忆杨振宁:一段跨度50年对“物理学的未来”的思考
21世纪经济报道· 2025-10-21 20:48
文章核心观点 - 文章节选自《杨振宁传:规范与对称之美》的再版后记,追忆物理学家杨振宁晚年回北京定居后的生活、学术贡献及对物理学未来的深刻思考 [1][17] 杨振宁晚年生活与工作 - 2003年12月24日,杨振宁由纽约石溪搬回北京,距其1945年11月24日初抵纽约整整58年零1个月 [3] - 清华大学为其建造三幢单门独院的两层住宅,称为"大师邸",分别给予杨振宁、林家翘和姚期智 [3] - 虽至耄耋之龄,杨振宁仍延续20世纪60年代的统计物理研究,在冷原子领域发表多篇论文于一流期刊 [3] - 杨振宁认为自己十分幸运,在高龄仍能于科学前沿工作,并指出科学史上此类情形罕见 [4] 杨振宁的学术观点与创新分类 - 杨振宁将创新分为四类:爱因斯坦式、杜甫式、比尔·盖茨式和任天堂式,并认为对比尔·盖茨和任天堂式的创新是当今中国最需要的 [4] - 他强调对中国而言,这些创新比获得诺贝尔奖更为重要 [4] 杨振宁的著作与思想记录 - 2008年1月,杨振宁出版《曙光集》,收录1979年后的文章、演讲及访问,反映其二十多年来关心的科学及科学以外问题 [5] - 2018年,杨振宁出版《晨曦集》,因认为中华民族已由曙光转为晨曦而命名 [6] - 《晨曦集》收录杨振宁八篇文章,其中多篇反映其对物理科学的价值观和历史视野 [6] 杨振宁对物理学未来的思考 - 在2002年巴黎国际理论物理学会议上,杨振宁提出20世纪物理学的三个主旋律:量子化、对称性、相位因子 [7] - 他认为21世纪物理学可能被各种应用问题主导,但将缺乏20世纪物理学的诗意和哲学质量 [7] - 杨振宁在1961年麻省理工学院座谈会上指出,20世纪前半叶物理学发展如英雄史诗,但战后理论发展遭遇困难 [9][10] - 他强调物理学的价值在于概念形成的可能性,并指出实验设计受概念选择盲点限制 [10] - 杨振宁对物理学未来发展持审慎态度,认为人类智能面临探究宇宙自然的极限挑战 [10][11] - 2015年,杨振宁在新加坡发表《物理学的未来:重新思考》,再次阐释其信念,并对费曼的乐观观点提出质疑 [13] - 他列出过去50多年物理学的重要发展,但认为达到更深物理概念层次将是遥远的事情 [13] - 杨振宁将其审慎世界观归因于中国传统儒家文化,与费曼代表的美国文化世界观形成对比 [16] - 他对超对称理论表示怀疑,认为其数学不够精妙且多年无实验验证 [17] 杨振宁的个人品格与影响 - 杨振宁在《曙光集》中展现对合作科学家及朋友的深厚感情,欣赏他们"宁拙毋巧"的品格 [5] - 其夫人翁帆在《晨曦集》后记中描述杨振宁率真、正直、无私,关心超越个人的事情,对国家民族有强烈责任感 [17]
杨振宁走了,物理学的黄金时代落幕了
虎嗅· 2025-10-19 10:11
杨振宁的科学贡献 - 杨振宁最大的贡献是克服了中国人不如人的想法,破除了华人无法进行顶级科研的偏见[4][5] - 他师从物理学顶级导师团队,包括吴大猷、叶企孙、泰勒和费米,奠定了坚实的物理学基础[8][9] - 35岁时因宇称不守恒定律获得诺贝尔奖,该发现挑战了物理学对称性传统认知,为标准模型建立扫清障碍[15][16] 宇称不守恒理论 - 该理论回答了"现实世界与镜子世界物理规律是否一致"的问题,推翻了宇称守恒的传统观点[11][13] - 吴健雄通过钴-60实验证实了宇称不守恒,直接动摇了物理学大厦的根基[15] - 该成果被杨振宁自评为"三流工作",但其实际影响深远,获得诺贝尔奖认可[10][16] 杨-米尔斯理论 - 该理论是杨振宁与米尔斯于1954年提出的规范场论,被誉为物理学界的"操作系统"[18][29] - 理论将电磁力、强核力和弱核力统一在数学框架下,成为标准模型的基础[30][32] - 希格斯通过解决该理论的"质量问题"获得诺贝尔奖,侧面印证了理论的重要性[34][35] 理论科学地位 - 丁肇中评价20世纪物理学三大里程碑为相对论、量子力学和规范场论[36] - 邓稼先认为规范场论意义超越宇称不守恒,可与牛顿万有引力定律媲美[37] - 该理论引发数学与物理第三次融合革命,影响涉及纤维丛、纽结理论等领域[40] 对中国科学事业的贡献 - 1971年中美破冰后首批回国科学家,搭建中美科技交流桥梁[46][47] - 推荐1200多名中国学者出国深造,培养出多位大学校长和院士[51] - 推动建立中科大少年班、南开数学所、清华高等研究中心等机构[51][52] - 81岁回国定居清华园,亲自为本科生讲授基础物理课程[53]
杨振宁的一句话,影响他近20年!“翻烂”《曙光集》,青年学者王志伟讲述:杨先生教会我的那些事
每日经济新闻· 2025-10-19 07:44
杨振宁的学术影响与传承 - 杨振宁的讲座对王志伟的学术品位和人生选择产生了深远影响,使其在理论物理学研究中注重选择简洁、漂亮且丰富的理论框架 [3][4] - 王志伟通过持续学习杨振宁的公开学术报告和书籍(如《曙光集》《晨曦集》)来揣摩其思想,杨振宁对祖国的情怀也给他留下深刻印象 [5][6] 杨-米尔斯理论的核心价值与应用 - 杨-米尔斯理论是杨振宁最重要的科研成果之一,其核心是“对称性决定相互作用”,该理论是现代粒子物理“标准模型”的基石,帮助理解基本粒子和相互作用 [8] - 该理论是理解物质世界基本构成的基础,目前被应用于暗物质研究,王志伟团队基于该理论提出暗物质可能由“胶球”构成,并正与上海交通大学Panda-X实验合作进行探测验证 [11][12] - 基于标准模型的实验催生了粒子加速器等技术,进而推动了超导材料在医疗、电力、交通等领域的广泛应用,理论物理探索最终带动了多项技术的发展 [8][9][10] 杨振宁对中国科研界的贡献 - 杨振宁回国后通过顶尖学术交流、邀请姚期智等学者归国、培养张首晟等弟子,提升了中国学术界的国际交流水平 [14] - 他身体力行给清华大学本科生讲授基础课,改变了资深教授不愿教基础课的风气,为青年学子提供了代代传承的精神引领 [14] - 杨振宁和李政道的成就打破了中国人在理论物理界无法做出杰出工作的偏见,给中国青年挑战重要科学课题带来了信心 [17] 科学家的人文修养 - 杨振宁、李政道、丘成桐等科学家均具备深厚的人文修养,纠正了王志伟早期偏重自然科学而忽视人文的误区 [16] - 人文修养和跨学科研究能为自然科学研究提供灵感来源,王志伟因此开始研究中国传统文化和哲学 [16]
【人民日报】探微观之谜 展创新之力
人民日报· 2025-08-25 08:38
高能物理研究现状与意义 - 高能物理研究物质最深层次结构 是分子 原子 原子核研究的自然发展与深化 [1] - 早期显微镜最小观测尺度为10米 电子显微镜提升3个量级至10米 加速器目前最小观测尺寸达10米 [1] - 加速器结合探测器构成研究前沿微观世界的关键工具 [2] 粒子物理发展历程 - 古希腊原子论为起点 19世纪建立现代原子论 20世纪初发现原子核结构 20世纪五六十年代发现数百新粒子 [2] - 最终确立夸克和电子 中微子为基本粒子 标准模型获约30项诺贝尔奖 [2] - 标准模型成功描述已知粒子相互作用 但无法解释暗物质 暗能量 物质-反物质不对称性等重大问题 [3] 中国高能物理突破与机遇 - 北京正负电子对撞机及北京谱仪对XYZ粒子研究贡献全球关键数据 [3] - 大亚湾中微子实验展现前沿创新能力 [3] - 中国提出先建环形正负电子对撞机后升级质子对撞的"一道两用"方案 比欧洲核子中心早5年确立相同技术路线 [4] - 设备国产化率达95%以上 实现多项概念与技术全球引领 [4] 加速器技术应用与产业影响 - 对撞机技术催生同步辐射光源和自由电子激光等应用 [4] - 同步辐射及散裂中子源成为材料结构与性能研究利器 [4] - 辐照效应直接影响芯片 手机终端 锂电池 先进制造 医药等高技术产业研究 [4] 科学领先与技术主导关系 - 科学领先是技术主导的前提 缺乏源头创新将导致核心技术受制于人 [5] - 必须承担前沿探索风险才能掌控科技创新全链条 [5] - 粒子物理是人类文明标志性成就 中国正从一席之地迈向全面领先 [5]
探微观之谜 展创新之力(院士新语)
人民日报· 2025-08-25 06:40
高能物理研究现状 - 高能物理研究物质最深层次结构 是分子 原子 原子核研究的自然发展与深化[1] - 目前可观测到的最小尺寸为约10米 通过加速器提高能量减小波长实现[2] - 标准模型描述基本粒子间相互作用与转化 共获得约30个诺贝尔科学奖[3] 粒子物理发展挑战与机遇 - 标准模型无法解释暗物质 暗能量及物质-反物质不对称性等重大科学问题[4] - 实验发现中微子有质量等与标准模型不符现象[4] - 中国在高能物理领域取得多项突破 包括北京正负电子对撞机对大亚湾中微子实验[4] 未来研究方向 - 需要突破现有框架探索新的物理规律[4] - 在太空 地下 加速器或中微子设施中寻找暗物质 反物质 中微子等新物理现象[4] - 加速器是解决上述问题的最主要手段[5] 中国高能物理技术路线 - 2012年确定最佳技术路线:先建设环形正负电子对撞机 后升级质子对撞实现隧道资源高效复用[5] - 设备国产化率达95%以上 在许多概念和技术上实现全球引领[5] - 对撞机技术催生同步辐射光源和自由电子激光等关键技术[5] 科技创新全链条 - 科学领先是技术主导的前提 否则核心技术将受制于人[6] - 必须勇于承担前沿探索风险才能打通并掌控科技创新全链条[6] - 粒子物理是人类文明标志性成就 中国正从一席之地走向全面领先[7]
从物理前沿到AI本质,张朝阳对话诺贝尔奖得主戴维·格罗斯
经济网· 2025-07-14 16:28
核心观点 - 张朝阳与戴维·格罗斯围绕物理学前沿理论展开对谈 涵盖渐近自由发现历程、时空本质、质量起源及AI科学属性等议题 [1][3][5][7][8] 渐近自由理论发现 - 20世纪60年代末加速器每周发现新粒子但本质未被理解 1968年斯坦福直线加速器中心意外证实质子内部存在自由运动的夸克 [3] - 格罗斯教授29岁时开启五年研究 原试图证明量子场论无法解释夸克自由运动现象 但1973年与研究生计算发现非阿贝尔规范理论具有反直觉特性:夸克靠近时强相互作用力减弱 [3] 时空本质探讨 - 爱因斯坦打破绝对时空观 揭示时空是动态实体且时空几何效应即引力 [5] - 现代物理学发现时空模型在黑洞奇点或宇宙起源等极端条件下存在局限 格罗斯教授提出时空可能非宇宙基本属性而是源自物质的"涌现现象" 并援引弦论对偶性说明空间可不存在于某些等效理论中 [5] 质量起源机制 - 夸克质量仅几MeV而质子质量约900MeV 希格斯机制并非质子质量主要来源 [7] - 质子质量绝大部分来源于夸克近光速运动的动能和强相互作用能 质能方程起核心作用 体重增加实质是被禁锢能量的增加 [7] AI科学与工具属性 - 2024年诺贝尔物理学奖授予约翰·霍普菲尔德 其工作属于物理学方法拓展至神经科学领域 构建的Hopfield模型揭示大脑神经元网络存储记忆机制 非AI领域 [7][8] - 格罗斯教授明确划分AI仅为工具而非科学 当前AI大模型被严重高估 核心能力是模仿人类 缺乏验证对错能力与真正创造力 仅能取代"说漂亮话的人" [8]
科学家测定最精确中微子质量上限
科技日报· 2025-04-11 09:15
核心观点 - 德国KATRIN实验团队公布了迄今为止最精确的中微子质量上限测量结果 将其限定在0.45电子伏特(eV)以内 不足电子质量的百万分之一[1] - 该成果进一步约束了中微子这一宇宙中最神秘的基本粒子之一 并推动物理学超越标准模型发展[1][3] 实验方法与数据 - KATRIN实验通过分析氚的β衰变来探索中微子质量 在此过程中氚核转变为氦核并释放出一个电子和一个电子反中微子[2] - 在2019年至2021年间的5次测量活动中 团队经过259天的数据收集 测量了大约3600万个电子的能量 数据量达到了以前的6倍之多[2] - 基于这些数据 团队设定了有效电子中微子质量的上限为小于0.45eV 置信度达到90% 这是目前实验室获得的最严格限值[2] 实验计划与未来展望 - KATRIN实验计划在完成总计1000天的数据采集后于2025年结束[2] - 届时通过对完整数据集的分析 研究人员预计能够在90%的置信水平下估计出接近0.3eV预测值的有效电子中微子质量[2]