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量子力学集大成者是中国人?科学界:是杨振宁创建了量子标准模型

西西的娱乐八卦

2022-08-12 01:34福建

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量子力学是人类科学中非常深奥的一个门类,即便是在自然科学高等教育的体系中也不常见。

原因无他,就是太难!

就连爱因斯坦在面对这个“初出茅庐”的新理论时,也经常感到力不从心,甚至一直到今天为止,关于量子力学在宇宙规律的描述上是否真的成立,科学界还争论不休。

可就是这么一个“玄之又玄”的理论,有一个了不起的中国科学家被科学界公认为“量子力学的集大成者”,他就是我们都很熟悉的——杨振宁教授。

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杨振宁教授在学术上的造诣是毋庸置疑的,这一点不光光是说他荣获了诺贝尔物理学奖,更是有诸多在科学领域影响巨大甚至是“基础性理论”的科研成果造就的地位。

比如衔合了四大基础作用力(电磁力、弱力)之一的“杨-米尔斯定理”。

还有为量子力学制定了“量子标准模型”的“杨-巴克斯顿方程”。

我们今天要重点介绍的也是后者。

由于杨振宁教授科研成果丰硕,以至于很多人提到他的时候只知道他“厉害”,却说不出很具体的内容。

我们都知道量子力学是用来描述微观宇宙物质运动的“猜测理论”,它和爱因斯坦的相对论一起构成了整个宇宙物质运动规律的基础。

不过量子态的物质粒子毕竟和宏观天体有质量和体积上的差距,科学界始终无法在量子力学中找到能够完全契合相对论的定理。

也就说我们无法通过某个“大一统理论”来同时描述宏观和微观宇宙。

包括爱因斯坦在内的诸多科学家都认为物质的引力变化不可能遵循多个法则,所以两者应该有一个更上级的“方程”。

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人类为了寻找这个“方程”足足奋斗了一个世纪,从目前的科学成果来看,最接近这个方程真相的就是杨振宁教授的“杨-巴克斯顿方程”。

它主要描述了量子场论“一维量子运动轨迹和动能交换”,是量子力学中相当重要的一个定理。

最早由杨振宁教授在1967年提出,随后巴克斯顿教授也独立完成了这一方程的计算和推理,科学界将这一象征着荣誉的科研成果命名为“杨-巴克斯顿方程”。

该理论虽然深涩难懂,却为我们揭开了量子力学的部分秘密,可以说是研究量子理论的“基石之一”。

量子力学之所以复杂,除了物理属性表现出来的“不确定原理”以外,还有它在数学层面繁琐的计算逻辑。

著名物理学家“薛定谔”就曾经说过:“对量子力学的研究本质上是数学研究而不是物理研究”。

唯有数学领域的突破才能让量子力学成为一门“确定”的科学。

杨振宁教授就是在数学的高度上准确描述了量子场粒子运动的规律,才能够成为迄今为止“最接近量子真理的科学家”。

如今“弦理论”成为量子力学的“进化版本”,更加艰深的数学逻辑等待人们去发掘。

其实,不管量子力学也好还是其他科学分支也罢,自然科学都是建立在数学的基础上,一个物理定律想要准确的判断物质的变化规律,必须要有自洽的数学逻辑。

如果说物理现象是宇宙的表象,那么数学法则就是万物运转的核心,如果我们试图在这个核心以外寻找科学真理,那毫无疑问会一无所获。

正因为如此,许多科学家都把自己的理论能够融洽数学方程看作“成功”的标志。

这一点就连杨振宁教授的“杨-米尔斯方程”、“杨-巴克斯顿方程”都不例外。

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推动人类科学进步的除了一个又一个了不起的科学家,还有他们笔下凝结着智慧的数学方程和物理定律,它们好像黑暗中闪烁的荧火,指引我们迈入真理的殿堂,希望在量子力学的未来研究中,能够有更多、更进一步的理论,让我们可以了解微观世界的秘密。

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