杨振宁(YANG Chen Ning,Frank) [2],1922年10月1日出生于安徽省合肥县(现肥西县)城西大街四古巷杨家大院 [71] [74] [89],字伯瓌 [31],理论物理学家 [1] [73],中国科学院院士,美国国家科学院外籍院士,英国皇家学会外籍院士,香港科学院荣誉院士,俄罗斯科学院院士,诺贝尔物理学奖获得者,清华大学高等研究院名誉院长、教授,纽约州立大学石溪分校荣休教授 [85]。
杨振宁于1942年从西南联合大学物理系毕业。1944年,获得清华大学研究院硕士学位 [26] [71] [82]。1948年6月,获得芝加哥大学物理系哲学博士学位。1949年—1966年,任职于普林斯顿高等研究所 [113]。1957年10月,因“对(弱相互作用中)宇称不守恒定律的研究以及由此导致有关基本粒子方面的许多发现”,与李政道共同获得诺贝尔物理学奖 [92]。1964年3月,入籍美国 [60]。1965年,当选位美国国家科学院院士。1966年,任纽约州立大学石溪分校爱因斯坦讲座教授、物理研究所所长 [38]。1999年1月,在纽约州立大学石溪分校正式退休 [131]。2015年4月1日,放弃美国国籍 [60]。2017年2月,转为中国科学院院士 [19]。
- 代表作品
- 《晨曦集》《曙光集》
- 学 历
- 研究生
- 学 位
- 博士
- 字
- 伯瓌 [131]
1922年10月1日,杨振宁出生于安徽省合肥县(现肥西县)城西大街四古巷杨家大院 [1] [89] [131],在他不到一岁时,父亲考取安徽省留学美国公费生,到美国芝加哥大学攻读博士学位,杨振宁6岁时,父亲学成归国,在厦门大学数学系任教授,遂与母亲随父亲移居厦门,并在厦门生活一年有余。1929年,随到清华大学任教的父亲来到北京,就读于清华大学附近成志小学,小学阶段,杨振宁数学天赋开始崭露头角,父亲并没有催促他继续拔高数学成绩,而是给他请家教补习《孟子》,使他学习到中国历史知识,学习到很多中学课本中难以学到的中国传统文化知识 [4]。
1933年,11岁的杨振宁从成志小学毕业,进入英国圣公会所办崇德中学(现北京市第三十一中学),崇德中学沿袭英国教育思想,在学校,杨振宁比同班同学小一到两岁,个头小,常常受到一些同学欺负,由于书念得好,他很快得到同学尊敬 [4]。
1938年3月,杨振宁到达昆明,在昆明昆华中学读了半年高中二年级,没有读高三。同年秋,以总成绩第二名考入西南联合大学化学系,12月,转至物理系 [131],当时清华大学、北京大学与南开大学三所学校临时合并为西南联合大学,总校址设在昆明。战争时期学习条件艰苦,杨振宁刚到西南联合大学时,40个同学合住在学校临时在城西北郊盖的茅草房中,饭堂没有板凳,所有人站着吃饭,吃掺有糠皮的糙米。西南联合大学6年时光对杨振宁人生产生影响,在国破家亡的边缘,增强了他们的忧患意识,在特殊时期,能坐下来读书是多么不容易,大家都很努力 [4]。在校学习期间教授大一国文的有朱自清、闻一多、罗常培、王力等,教授大一物理的是赵忠尧,大二电磁学跟随吴有训,力学跟随周培源 [71]。1940年,获得“穆藕初先生奖学金”资助 [43]。
1942年,杨振宁从西南联合大学物理系毕业,后转到清华大学研究院学习。1943年秋,参加“庚款兴学”留美考试。1944年春,“庚款兴学”留美考试放榜,成为全国物理专业惟一被录取的留美生。同年,获得清华大学研究院硕士学位 [71],在等待出国护照、签证的一年中,在西南联合大学附中教授高中数学 [26] [82]。
1945年8月,杨振宁与留美同学在昆明乘机到达印度加尔各答,在加尔各答等待到美国的海轮,两个月后,搭乘运输美国士兵回国的U.S.S.General Stewart海轮,经过红海、苏伊士运河、地中海,再越过大西洋,于1945年11月在纽约上岸 [71] [131]。
达到美国后第三天,杨振宁赴哥伦比亚大学找恩利克·费米,但是费米正参加美国军方保密工程,没有人知道他去了哪里。失望之余,杨振宁决定到普林斯顿大学找尤金·维格纳,但维格纳正准备他的年度休假。后来,在普林斯顿大学遇到他在西南联合大学的老师张文裕,张文裕建议他去芝加哥大学等待恩利克·费米 [131]。
1946年1月,杨振宁在芝加哥大学正式注册,成为该校博士研究生。由于某些原因,杨振宁跟随费米做实验的计划失败,听从费米建议,爱德华·特勒接收杨振宁做他的研究生。在做特勒研究生期间,杨振宁经常参加费米专为研究生开设的课程和讨论班,领会了费米善于抓住物理现象本质的风格。同年秋,杨振宁想通过物理实验做博士论文,费米因此把他推荐给阿里森,杨振宁在阿里森实验室工作了20个月,也发现了他的短板——动手能力、实验能力弱。1948年春,杨振宁听从爱德华·特勒建议,放弃实验物理转攻理论物理学,准备《论核反应和符合测量中的角分布》作为他的博士论文。6月,顺利通过博士论文答辩,获得芝加哥大学物理系哲学博士学位 [131]。
- 任职芝大
获得芝加哥大学博士学位后,杨振宁在密歇根大学度过了一个夏天,聆听朱利安·施温格(J.Schwinger)、弗里曼·戴森(FreemanJ.Dyson)讲授量子电动力学重整化问题。同年秋,回到芝加哥大学,获聘为物理系讲师,并继续做核物理和场论方面研究。期间,与罗森·布鲁斯合作研究μ衰变及β捕获,并与李政道合作发表文章《介子与核子和轻粒子的相互作用》,这是杨振宁和李政道的首次合作 [131]。
- 加入普林斯顿高等研究所
1949年春,杨振宁在芝加哥大学聆听罗伯特·奥本海默关于“量子电动力学重整化(renormalization)问题”的学术演讲,并产生兴趣,遂请费米和特勒推荐给罗伯特·奥本海默,希望去普林斯顿高等研究所做博士后。同年秋,杨振宁来到普林斯顿高等研究所。在普林斯顿工作期间,他没有像他设想的研究量子电动力学重整化的问题,而是选择重整化的算法。工作一年后,奥本海默很欣赏杨振宁,决定留下他。1950年春,奥本海默为杨振宁开出普林斯顿高等研究所为期五年聘书,经过考量,杨振宁决定留下 [131]。一年后转为永久研究员 [13],后升任教授 [71],直至1966年,他在此度过17年学术黄金期 [113]。
1952年12月,杨振宁受布鲁克海文国家实验室高能同步稳相加速器部主任柯林斯邀请,于1953年至1954年,在布鲁克海文国家实验室做关于多重介子产生的实验 [113]。1954年,杨振宁和米尔斯合作发表了非阿贝尔规范场论,也称作“杨-米尔斯场理论”。此后,规范场的研究进入了一个崭新阶段,“杨-米尔斯规范场”论成为20世纪物理学最为重要的成就之一 [56]。1961年,到斯坦福大学做学术访问,并对超导中的统计力学问题产生兴趣 [131]。
- 获得诺贝尔奖
1957年10月,因“对(弱相互作用中)宇称不守恒定律的研究以及由此导致有关基本粒子方面的许多发现”,杨振宁与李政道共同获得诺贝尔物理学奖,两人于1956年10月1日正式发表论文《弱相互作用中的宇称守恒质疑》,到以这一理论成果获得诺贝尔物理学奖,历时13个月,创下诺贝尔奖颁奖史上获奖最快纪录 [92],自此,宇称不守恒正式被物理学界承认 [56]。
- 入籍美国
1950年,朝鲜战争爆发,美国政府禁止所有获得博士学位以上的华裔返回中国,于是杨振宁回国问题一时无法实现,随着研究工作深入,逐渐适应美国生活,娶妻生子,有了把家安在美国的想法。1957年夏,杨振宁在日内瓦和父亲团聚,共同生活两个月。1960年春、1962年,两次在日内瓦和父母会面,父亲向杨振宁介绍了中国的新思想、建设等,希望他回国,中国需要科技人才,可杨振宁觉得中国当时的情况不利于他个人的学术进展,回去后,科研工作很可能有停滞现象,杨武之最终也没能说服他。1964年3月23日,杨振宁入籍美国 [60],对于加人美国籍,其内心一直在斗争,不愿轻易做出决定 [131]。
- 加入石溪大学
1965年,杨振宁当选美国国家科学院院士。同年,纽约州要在纽约几所大学中设立五个爱因斯坦讲座教授席位,名额由各大学竞争决定,讲座教授每年可以获得当时是全美国最高的10万美元资助,这一决议引起纽约州立大学石溪分校校长约翰·托尔(JohnS.Toll)的关注,并与杨振宁取得联系,希望他来石溪分校任职。考虑之后,杨振宁于4月底作出决定,接受石溪分校职位,并于1966年到纽约州立大学石溪分校就任爱因斯坦讲座教授、物理研究所所长 [38] [131]。
杨振宁来到石溪分校后,给理论物理研究所组建制定严格标准,请来李辉昭(Benjamin W. Lee)、杰拉德·布朗(Gerald E.Brown)等学者,把研究所作为物理系组成部分,让学生及物理系其他老师有接触交流的机会,与其他教师一起承担研究生和本科生教学,注意与其他学科尤其是数学的联系 [131]。1994年,当选为中国科学院外籍院士 [1]。
1997年11月,杨振宁在家中感到胸闷,检查结果是心脏大血管七处堵塞。17日,成功作了搭桥手术,三个月以后,重返工作岗位,虽然还想做许多事情,但岁月不饶人,于是决定退休 [131]。
- 正式退休
1999年1月,杨振宁在石溪理论物理研究所上完最后一节课后,正式退休。5月,石溪理论物理研究所为杨振宁举办退休研讨会,许多多年不见面的老朋友在研讨会上见了面,让杨振宁感动和兴奋,身患癌症的米尔斯也抱病来参加研讨会。研讨会最后,杨振宁引用朱自清改自李商隐的诗句“但得夕阳无限好,何须惆怅近黄昏”来做最后道别 [131]。
- 香港中文大学经历
20世纪在60年代起,杨振宁多次在香港访问和讲学。由于对香港中文大学的持续关注,校方希望与杨振宁有一个长期、稳定的关系,1986年,杨振宁接受香港中文大学聘请,成为香港中文大学“博文讲座教授”,此后,他每年都要在香港居住三个月左右,为香港中文大学举办学术讲座 [38] [131]。
- 回归清华大学
退休以后,杨振宁落叶归根、回国定居的想法,无时无刻不在心中萦绕,实际上是自然,也可以说是必然的结果,可以为中国科学和教育事业更好地尽自己一份力量 [131]。
普林斯顿高等研究院体制、研究模式及其发展启发了清华大学,并设想建立清华大学自然科学研究所,聘请杨振宁担任所长。1996年5—6月,清华大学正式定名为清华大学高等研究中心(现清华大学高等研究院)。1996年6月,杨振宁访问清华大学,就清华大学高等研究中心的组建事宜进行讨论。1997年1月,第二次来清华大学探讨高等研究中心的筹备工作。1997年6月,清华大学高等研究中心正式宣告成立,杨振宁任清华大学高等研究中心名誉主任,8月,出席清华大学高等研究中心第一届学术委员会第一次会议。1999年10月,参加清华大学高等研究中心落成典,并出席高等研究中心第二届学术委员会第一次会议 [71]。2002年5月,清华大学在“胜因院”为杨振宁修建一栋两层楼别墅,取名“归根居” [131]。2003年,杨振宁和夫人正式回到清华园定居,成为清华大学全职教授 [56]。
- 落叶归根
2004年11月,杨振宁获得在中国永久居留证,也是首批获得在华永久居留证的外籍人士之一 [131]。2015年4月1日,放弃美国国籍 [60]。2017年2月,转为中国科学院数学物理学部院士 [19]。
- 科研综述
杨振宁长期从事粒子物理学、统计力学和凝聚态物理等领域研究。20世纪50年代,和R.L.米尔斯合作提出非阿贝尔规范场理论。1956年与李政道合作提出弱相互作用中宇称不守恒定律。在粒子物理和统计物理领域的发现是他研究工作的见证,提出的杨-巴克斯特方程开辟了量子可积系统和多体问题研究新方向 [28]。
- 相变理论
统计力学是杨振宁的主要研究方向之一,他在统计力学方面的研究是对扎根于物理现实的普遍模型的求解与分析,从而抓住问题的本质和精髓。1951年,完成关于2维Isimg模型的自发磁化强度论文,得到了1/8临界指数。1952年,和李政道合作完成关于相变理论研究,通过解析延拓的方法研究巨配分函数的解析性质,发现它的根的分布决定了状态方程和相变性质,消除了人们对于同一相互作用下可存在不同热力学相的疑惑。其中单位圆定理指出吸引相互作用的格气模型的巨配分函数的零点位于某个复平面上的单位圆上 [23]。
- 杨-Mills规范场论
1954年,杨-Mils规范场论(即非阿贝尔规范场论)发表,后来通过许多学者自发对称破缺观念,发展成标准模型,成为20世纪后半叶基础物理学的总成就。该论文从数学观点讲,是从描述电磁学的阿贝尔规范场论到非阿贝尔规范场论的推广。从物理观点上讲,是用此种推广发展出新的相互作用的基础规则。在主宰世界的4种基本相互作用中,弱电相互作用和强相互作用都由杨-Mills理论描述 [23]。
- 玻色子多体问题
源于对液氦超流的兴趣,杨振宁在1957年左右与合作者完成了一系列关于稀薄玻色子多体系统的研究。和黄克孙、Luttinger合作将赝势法用到该领域。和李政道用双碰撞方法得到正确的基态能量修正,又和黄克孙、李政道用赝势法得到同样的结果,得到的能量修正中平方根修正项,此修正项随着冷原子物理学的发展而得到实验证实 [23]。
- 时间反演、电荷共轭和宇称三种分立对称性
质疑弱相互作用中宇称是否守恒的论文预印本引起Oehme于1956年8月致信杨振宁提出弱相互作用中宇称(P)、电荷共轭(C)、时间反演(T)三个分立对称性之间的关系的问题。后与李政道、Oehme发表论文57e,讨论P、CT各自不守恒之间的关系 [23]。
- 宇称不守恒定律
1957年10月,杨振宁与李政道提出弱衰变过程中宇称不守恒原理,指出真实世界与镜子里的影像左右不对称、不等同。由于左手在镜子里呈现为右手,所以左右对称问题,可以说成为真实世界(实物)与镜子里世界(镜像)是否可以区分的问题。从实物到镜像(再加上一个不影响物理定律的旋转),叫做宇称变换。所以左右(不)对称,又叫做宇称(不)守恒,这项发现对以后数十年间基本粒子理论的发展产生影响 [23]。
- 杨-Baxter方程
20世纪60年代,寻找具有非对角长程序的模型的尝试将杨振宁引导到量子统计模型的严格解。1967年,发现1维8函数排斥势中的费米子量子多体问题可以转化为一个矩阵方程,后被称为杨-Baxter方程(因为1972年Baxter在另一个问题中也发现这个方程),另探讨了此问题的S矩阵。他发明的嵌套Bethe假设方法被Lieb和伍法岳用来解出1维Hubbard模型 [23]。
- 超导体磁通量子化的理论解释
1961年,通过和Fairbank实验组的交流,杨振宁和Byers从理论上解释了该实验组发现的超导体磁通量子化,证明了电子配对即可导致观测到的现象,澄清了不需要引入新的关于电磁场的基本原理,并纠正了London推理的错误 [23]。
- 超导体磁通量子化的理论解释
1962年,杨振宁提出“非对角长程序(of-di-agonal long-range order)”概念,从而统一刻画超流和超导的本质,探讨了磁通量子化的根源。1989到1990年,在与高温超导密切相关的Hubbard模型里找到具有非对角长程序的本征态,并和张首晟发现了它的SO(4)对称性 [23]。
- CP不守恒的唯象框架
- 1维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度的严格解
1969年,杨振宁和杨振平将1维8函数排斥势中的玻色子问题推进到有限温度。这是历史上首次得到的有相互作用的量子统计模型在有限温度(T>0)的严格解 [23]。
- 规范场论的积分形式
20世纪70年代,杨振宁致力于研究规范场论的积分形式,发现了不可积相位因子的重要性,从而意识到规范场的几何意义 [23]。
- 规范场论与纤维丛理论的对应
1975年,杨振宁和吴大峻用不可积相位因子的概念给出了电磁学以及杨一Mills场论的整体描述,讨论了Aharonov-Bohm效应和磁单极问题,揭示了规范场在几何上对应于纤维从上的联络。把物理学中规范场论的基本概念准确“翻译”成数学中纤维丛理论的基本概念,促进了数学与物理学成功合作 [23]。
- 平台建设
1966年, 在纽约州立大学石溪分校成立理论物理研究所 [13]。1986年,与陈省身在南开大学创办理论物理研究室 [6]。1994年,与丘成桐在香港中文大学创立数学科学研究所 [22]。1996年6月,与王大中、梁尤能根据普林斯顿高等研究院经验,成立清华大学高等研究中心(2009年更名为清华大学高等研究院) [5] [52]。
- 设立基金
从1980年起,在杨振宁直接发起和倡导下,先后设立了“与中国教育交流委员会”“中山大学高等学术研究中心基金会”“清华大学高等研究中心基金会有限公司”“北美清华教育基金会”,以及帮助和促进“邵逸夫奖”“何梁何利基金”“求是科技基金会”等的建立 [131]。
设立时间 | 基金名称 | 基金总额/额度 | 接收单位 | 主要用途 |
---|---|---|---|---|
2005年 | 杨振宁特困优秀生奖学金 [17] | 1000元/人 | 海南大学 | 用于资助海南大学20名品学兼优特困生完成学业 |
2000年10月 | 杨振宁奖学金 [11] | 50万元 | 以奖励具有创新能力和科研能力、尤其是家境贫寒的优秀本科生 | |
2000年 | 杨振宁奖学金 [12] | - | 香港中文大学 | 以表扬研究表现及学术成绩优秀学生 |
- 资助中国学者
1980年,杨振宁在纽约州立大学石溪分校发起组织“与中国教育交流委员会(Committee on Education Exchange with China,CEEC)”,目的是资助中国学者作为访问学者到石溪分校研究、讲演。资金由杨振宁在香港、美国等地募捐筹集而来,其中包括利氏奖金、应行久夫人奖金、葛任门奖金、方树泉奖金、杨志云奖金、冯景禧奖金、何善衡奖金、吕宁荣奖金、梁琚奖金、查济民奖金、刘永龄奖金、旭日集团奖金等12个奖金,每个奖金每年为访问学者提供12000美元 [131]。
从1981年至1992年,12个奖金为80余位学者提供了访问学者的资助,来自复旦大学、上海交通大学、北京大学、中国科学技术大学、兰州大学、南开大学等不同高校,和中国科学院高能物理研究所、西藏博物馆、中国电影家协会等研究机构学者,先后在石溪分校访问约10个月时间里,自由地从事研究,包括人类学、社会科学以及工程、自然科学等。这些学者中有相当大一部分此后做出了出色工作,如谷超豪、杨福家、陈佳洱、葛墨林、王元、孙昌璞等,先后当选中国科学院院士 [131]。
- 讲授课程
2004年,82岁的杨振宁在清华大学亲自开设大一物理课程,整整一个学期,给清华物理系和数学系200名本科生讲课,每次课讲两个45分钟,每周两次课程。他编写教案,每堂课前用两个小时备课 [34]。
杨振宁在纽约州立大学石溪分校任教期间,讲授“理论物理问题选”“广义相对论”等课程。在香港中文大学为研究生讲授“理论物理主旋律”课程 [131]。
- 指导学生
时间 | 担任职务 |
1966年 | 纽约州立大学石溪分校艾伯特·爱因斯坦讲座教授兼理论物理研究所所长 |
1982年 | 香港中文大学物理系荣誉讲座教授 |
1986年 | 香港中文大学博文讲座教授 |
1993年 | 延边大学名誉教授 |
1994年 | 香港求是科技基金会顾问、执行委员 |
1995年 | 华侨大学名誉教授 |
1997年 | 清华大学高等研究中心荣誉主任 |
- | 国际儒学联合会荣誉顾问 |
2002年 | 邵逸夫奖评审委员会主席 |
2004年 | 海南大学特聘教授 |
2009年 | 东莞理工学院名誉校长 |
2011年 | 宁夏大学名誉教授 |
2018年 | 西湖大学校董会名誉主席 |
2020年 | 安徽大学纽约石溪学院名誉院长 |
2023年 | 国际数学与物理交叉科学研究中心名誉主任 |
参考资料 [1-22] [23] [24-29] [30] [31-43] [44] [45-71] [72] [73-94] [95-97] [98-100] [101] [102-114] [115] [116-130] [131] [132-137] [138-140] |
1971年,杨振宁结束中国访问,回到美国后,应“保钓”学生的邀请,穿梭在全美各高校演讲,参加保钓运动,发表题为《我对中华人民共和国的印象》的演讲,以所见中国不屈不挠之精神示于学生,感染了一批热血青年立下报国之念。他和历史学家何炳棣、数学家陈省身被称为保钓运动的精神导师。许多美国人,因为受他的影响,开始对中国持友好态度,并愿意同中国亲近;一些美籍华人学者,纷纷回国探访,为祖国的科技教育事业献计献策。
1971年10月,杨振宁在美国参议院外交关系委员会举行的“归还冲绳协定”听证会上作证。他从历史、地理和现实的角度全面讲述了钓鱼岛是中国领土的事实,为维护中国领土完整做出了重要贡献。
2004年3月25日,杨振宁批评港独政客李柱铭前不久到美国参议院“作证”的行为既不应该也不明智。杨振宁语重心长地说,根据《基本法》以至世界秩序,香港是中国一部分,这是既定事实,香港人必须有正确了解,否则香港会产生“很不利的事情”。11月12日,杨振宁在山东大学演讲时强调,中国只有一个,“合则盛,分则衰”。
1977年,杨振宁和梁恩佐等人在波士顿创办了“全美华人协会”,亲任会长,后与他人共同发起成立“全美华人促进美中邦交正常化委员会”,自费8000美金在《纽约时报》上整版刊登“致美国卡特总统公开信”及其他文章,表达了全美华人对于中美建交的愿望,在中美两国之间搭建起友谊的桥梁。公开信全文用英文发表,旁边加了八个中文字:“亡羊补牢,犹未为晚”。
1983年,杨振宁在香港发起创立中山大学高等学术研究中心基金会,基金会从成立到2007年结束的24年中,资助金额累计达2000多万元港币,资助基础研究项目数百个,使一批中青年学者脱颖而出,同时还为中山大学建成一座研究大楼。
1981年,杨振宁在美国石溪分校设立了CEEC奖金,从美国和香港募集资金,专门支持中国各大学、各研究所人员到石溪做访问学者,到20世纪90年代初,共有80余名中国学者得到该奖金支持成功赴美,其中绝大部分按时回国到原单位服务。
2000年10月29日,在南京大学进行学术访问的杨振宁,捐资设立“杨振宁奖学金”,以奖励具有创新能力和科研能力、尤其是家境贫寒的优秀本科生,奖学金基金总额为50万元。同年,杨振宁在香港中文大学成立了“杨振宁奖学金”,表扬研究及学术成绩优秀的中大同学。截至2012年,已有二百零九名本科生及十五名研究生获得该奖学金。
1980年,杨振宁在纽约州立大学石溪分校发起成立“与中国学术交流委员会”,资助中国学者去该校进修一年。
2007年2月,经杨振宁博士同意,东莞理工学院的教育发展基金会设立金额为1000万元的杨振宁奖学金。5月20日,香港中山大学高等学术研究中心基金会将其所属的一切资产无偿赠送给中山大学。该基金会的发起人杨振宁教授出席资产赠送移交仪式,其主要内容为:现金人民币1100多万元,港币约36万元,面积约4000平方米的研究大楼及其中的所有设备等。9月22日,杨振宁度过85岁生日,并在香港中文大学(中大)举行杨振宁铜像致赠仪式。
2021年5月14日,杨振宁先生捐赠清华大学暨“杨振宁资料室”揭牌仪式在清华大学图书馆北馆举行。为支持清华大学的教学科研、人才培养和文化传承,杨振宁先生决定将他的办公室和资料室内的图书、文章手稿、来往书信、影像资料,以及字画和雕像等艺术品共计2000余件/册无偿捐赠给清华,由清华图书馆接收并设立专室(“杨振宁资料室”)进行保管和展示。
2013年9月24日,杨振宁教授做客人民网香江直通车系列访谈。谈到长寿秘诀,他说:第一,要感谢父母给的很好的基因。第二,就是不抽烟、不喝酒,没有很多对身体不好的习惯。
- 相变理论
统计力学是杨振宁的主要研究方向之一。他在统计力学方面的特色是对扎根于物理现实的普遍模型的严格求解与分析,从而抓住问题的本质和精髓。1951年,杨振宁独立完成的关于2维Ising模型的自发磁化强度的论文,得到了1/8这一临界指数。1952年,杨振宁和李政道合作完成并发表了两篇关于相变理论的论文。两篇文章同时投稿和发表,发表后引起爱因斯坦的兴趣。论文通过解析延拓的方法研究了巨配分函数的解析性质,发现它的根的分布决定了状态方程和相变性质,消除了人们对于同一相互作用下可存在不同热力学相的疑惑。这两篇论文的高潮是第二篇论文中的单位圆定理,它指出吸引相互作用的格气模型的巨配分函数的零点位于某个复平面上的单位圆上。
- 玻色子多体问题
起源于对液氦超流的兴趣,杨振宁在1957年左右与合作者发表或完成了一系列关于稀薄玻色子多体系统的论文。首先,他和黄克孙、Luttinger合作发表两篇论文,将赝势法用到该领域。在写好关于弱相互作用中宇称是否守恒的论文之后等待实验结果的那段时间,杨振宁和李政道用双碰撞方法首先得到了正确的基态能量修正,然后又和黄克孙、李政道用赝势法得到同样的结果。他们得到的能量修正中最令人惊讶的是著名的平方根修正项,但当时无法得到实验验证。不过,这个修正项随着冷原子物理学的发展而得到了实验证实。
- 杨—Baxter方程
20世纪60年代,寻找具有非对角长程序的模型的尝试将杨振宁引导到量子统计模型的严格解。1967年,杨振宁发现1维δ函数排斥势中的费米子量子多体问题可以转化为一个矩阵方程,后被称为杨—Baxter方程(因为1972年Baxter在另一个问题中也发现这个方程)。1967年,杨振宁还写了一篇于翌年发表的文章,进一步探讨了该问题的S矩阵。后来人们发现杨—Baxter方程在数学和物理中都是极重要的方程,与扭结理论、辫子群、Hopf代数乃至弦理论都有密切的关系。杨振宁当年讨论的1维费米子问题后来在冷原子的实验研究中显得非常重要,而他在文中发明的嵌套Bethe假设方法次年被Lieb和伍法岳用来解出了1维Hubbard模型。Hubbard模型后来成为高温超导的很多理论研究的基础。
- 1维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度的严格解
1969年,杨振宁和杨振平将1维δ函数排斥势中的玻色子问题推进到有限温度。这是历史上首次得到的有相互作用的量子统计模型在有限温度(T>0)的严格解,这个模型和结果后来在冷原子系统中得到实验实现和验证。
- 超导体磁通量子化的理论解释
1961年,通过和Fairbank实验组的密切交流,杨振宁和Byers从理论上解释了该实验组发现的超导体磁通量子化,证明了电子配对即可导致观测到的现象,澄清了不需要引入新的关于电磁场的基本原理,并纠正了London推理的错误。在这个工作中,杨振宁和Byers将规范变换技巧运用于凝聚态系统中。相关的物理和方法后来在超导、超流、量子霍尔效应等问题的研究中广泛应用。
- 非对角长程序
1962年,杨振宁提出“非对角长程序(off-di-agonal long-range order)”的概念,从而统一刻画超流和超导的本质,同时也深入探讨了磁通量子化的根源。这是当代凝聚态物理的一个关键概念。1989到1990年,杨振宁在与高温超导密切相关的Hubbard模型里找到具有非对角长程序的本征态,并和张首晟发现了它的SO(4)对称性。
- 弱相互作用中宇称不守恒
对称性是物理学之美的一个重要体现,是20世纪理论物理的主旋律之一。从经典物理以及晶体结构,到量子力学与粒子物理,对称性分析是物理学中的有力工具。杨振宁对粒子物理的诸多贡献表现出他对对称性分析的擅长。 他往往能准确利用对称性,用优雅的方法很快得到结果,并且突出本质和巧妙之处。1999年,在石溪(Stony Brook)的一次学术会议上,杨振宁被称为“对称之王(Lord of Symmetry)”。
1950年,杨振宁关于p0衰变的论文以及他和Tiomno关于β衰变中相位因子的论文奠定了他在该领域中的领先地位。1956年,θ-τ之谜是粒子物理学中最重要的难题,当时普遍讨论宇称是否可以不守恒。杨振宁和李政道从θ-τ之谜这个具体的物理问题走到一个更普遍的问题,提出“宇称在强相互作用与电磁相互作用中守恒,但在弱相互作用中也许不守恒”的可能,指出了好几类弱相互作用关键性实验,以测试弱相互作用中宇称是否守恒。1957年1月,吴健雄领导的实验组通过实验证明在弱相互作用中宇称确实不守恒,引起全物理学界的大震荡。因为这项工作,杨振宁和李政道获得1957年的诺贝尔物理学奖。
- 时间反演、电荷共轭和宇称三种分立对称性
因为质疑弱相互作用中宇称是否守恒的论文预印本,所以Oehme于1956年8月致信杨振宁提出弱相互作用中宇称(P)、电荷共轭(C)、时间反演(T)三个分立对称性之间的关系的问题。这导致杨振宁、李政道和Oehme发表论文57e,讨论P、C、T各自不守恒之间的关系。该文对1964年CP不守恒的理论分析有决定性的作用。
- 高能中微子实验的理论探讨
1960年,为了得到更多弱相互作用实验信息,利用实验物理学家Schwartz的想法,李政道和杨振宁在理论上探讨了高能中微子实验的重要性。这是关于中微子实验的第一个理论分析,引导出后来许多重要研究工作。
- CP不守恒的唯象框架
1964年,实验上发现CP不守恒后,引发出众多乱猜其根源的文章。杨振宁和吴大峻没有理会那些脱离实际的理论猜测,而作了CP不守恒的唯象分析,建立了后来分析此类现象的唯象框架。这反映了杨振宁脚踏实地的作风,也明显显示出他受到的Fermi的影响。
- 杨—Mills规范场论
1954年,杨—Mills规范场论(即非阿贝尔规范场论)发表。这个当时没有被物理学界看重的理论,通过后来许多学者于20世纪60年代到20世纪70年代引入的自发对称破缺观念,发展成标准模型。在主宰世界的4种基本相互作用中,弱电相互作用和强相互作用都由杨—Mills理论描述,而描述引力的爱因斯坦的广义相对论也与杨—Mills理论有类似之处。杨振宁称此为“对称支配力量”。杨—Mills理论是20世纪后半叶伟大的物理成就,杨—Mills方程与Maxwell方程、Einstein方程共同具有极其重要的历史地位。
- 规范场论的积分形式
杨—Mills理论还把物理与数学的关系推进到一个新的水准。1970年左右,杨振宁致力于研究规范场论的积分形式,发现了不可积相位因子的重要性,从而意识到规范场有深刻的几何意义。
- 规范场论与纤维丛理论的对应
1975年,杨振宁和吴大峻发表了论文75c,用不可积相位因子的概念给出了电磁学以及杨—Mills场论的整体描述,讨论了Aharonov—Bohm效应和磁单极问题,揭示了规范场在几何上对应于纤维丛上的联络。这篇文章里面附有一个“字典”,把物理学中规范场论的基本概念准确地“翻译”成数学中纤维丛理论的基本概念。这个字典引起数学界的广泛兴趣,大大促进了数学与物理学以后几十年的成功合作。
论文 | 刊发数量 | 论文名称 | 刊物名称 |
约300篇 | 《物理评论》《物理评论通讯》等 | ||
著作 | 出版时间 | 著作名称 | 出版社 |
1963 | 《基本粒子发现简史》 | 上海科学技术出版社 | |
1983 | 《论文选集与后记1945-1980》(英文) | 佛里门公司 | |
1985 | 三联书店(香港)有限公司 | ||
1989 | 《杨振宁演讲集》 | 南开大学出版社 | |
1998 | 上海华东师范大学出版社 | ||
1998 | 《杨振宁文集:传记 演讲 随笔》(中文) | 华东师范大学出版社 | |
2008 | 简体版,北京三联书店;繁体版,八方文化创作室 | ||
2010 | 《联大教授》(中文,汪曾祺、冯友兰、杨振宁) | 新星出版社 | |
2018 | 商务印书馆 | ||
2020 | 《杨振宁论文选集1945-1980》(2020年再版) | 商务印书馆 | |
2021 | 《拓扑与物理》 | 江西科学技术出版社 |
参考资料:
杨振宁的生日有两种说法,分别为1922年9月22日和1922年10月1日。
据香港中文大学官网资料,杨振宁教授生于壬戌年(1922)农历八月十一日。二战后出国深造时,出生日期转成公历,当时只取其大概,证件一律记为9月22日。按正确换算,先生之生辰应为公历10月1日,与国庆同日。
据新华网报道,杨振宁是1922年10月1日生于安徽合肥,后来他的出生日期在1945年的出国护照上误写成了1922年9月22日。
- 17岁为学业放弃初恋
杨振宁17岁时,遇见一个叫张景朝(张景昭)的女同学,她引人注目,漂亮活泼,因为是数学系的学生,而杨振宁父亲是数学系主任,所以这些同学常常到家里找其父亲。因此,杨振宁认识了张景朝。有一天,张景朝没来之前,杨振宁称其心境像一个很平的湖水,得知她来了以后,以后几个月波涛汹涌,使得他心里头很烦燥,后想了想,认为这对其前途不好,所以杨振宁决定,现在不是交女朋友的时候,应该集中注意学习和工作。这个决定维持了十年,27岁的时候,才开始去找女朋友。
- 27岁师生一恋五十年
1944年,杨振宁在西南联大念完六年书后,教了一年中学,教学最大的收获就是认识了班上一个女学生,叫做杜致礼。1945年赴美留学时,杨振宁并没有跟杜致礼谈恋爱。1949年,杨振宁与杜致礼在普林斯顿惟一的一家中国餐馆中不期而遇,两人竟然都有了“过电”的感觉。1950年8月26日,杨振宁和杜致礼在纽约结婚。
- 82岁演绎忘年恋
2004年12月24日,82岁的杨振宁教授与28岁的广东外语外贸大学硕士研究生翁帆在汕头市民政局涉外婚姻登记处办理了结婚登记手续。面对这场“十八新娘八十郎,苍苍白发对红妆”式的婚恋,有人祝福,也有人质疑。杨振宁形容未婚妻翁帆为“上帝恩赐的最后礼物”。杨振宁表示,青春并不只和年纪有关,也和精神有关。他虽然岁数上已经年老,但精神上还是保持年轻。这也是翁帆觉得他有吸引力的部分原因。翁帆的同学介绍,翁帆的毕业论文曾打算写“杨振宁的翻译思想”。
2008年1月,北京三联书店发行了杨振宁的一本新书《曙光集》。他的前言中写道,鲁迅、王国维和陈寅恪的时代是中国民族史上的一个长夜,而他自己就成长于这个看似无止境的长夜中。他继续写道:“幸运地,中华民族终于走完了这个长夜,看见了曙光。我今年85岁,看不到天大亮了。翁帆答应替我看到……”
2011年6月底,由学者江才健撰写、更为全面讲述杨振宁人生的书《规范与对称之美——杨振宁传》面世,在和小自己54岁的翁帆结婚引发的喧嚣之后,杨振宁再次成为关注的焦点。在一次访谈节目中,杨振宁自曝向翁帆的求婚。
2014年10月,结婚十年后,杨振宁接受采访时表示,不宜要孩子,因为我一直在想,如果我不在了,翁帆一个人带着一个或者两个孩子,那将是很困难的事。
- 父子关系
- 回国探亲
1971年,杨振宁回到祖国,探望了病中的父亲杨武之教授,首次见到了自己的岳父杜聿明和岳母曹秀清。在上海,他访问了复旦大学、中科院生化所和生理所;在北京,他访问了北大、清华、中科院原子能所和一些工厂、农村和医院。他见到了他敬重的老师吴有训、周培源、王竹溪、张文裕、赵忠尧,见到了他的同窗挚友邓稼先、黄昆。
- 杨邓情谊
1941年夏,邓稼先考取国立西南联合大学,此时杨振宁已是西南联大的三年级学生,在该校,两人经常在一起切磋学业、交流心得。邓稼先对其姐说,振宁兄是我的课外老师。
1950年8月,邓稼先回到中国,此后,邓稼先便和在美国的杨振宁天各一方,长时间失去了联系。
1971年杨振宁首次回中国,到上海之后定了一份要见的亲友名单,其中第一个就是邓稼先。
- 九秩荣庆
2012年,杨振宁90岁生日,清华大学赠送刻有其重大贡献的黑水晶一尊。黑水晶上刻有杜甫的诗句“文章千古事,得失寸心知”。水晶四周镌刻着杨振宁的四个重要学术贡献:“规范场理论”、“宇称不守恒理论”和他在统计力学、高温超导方面的成就;香港中文大学举行一系列活动恭贺杨振宁教授九秩荣庆。
- 百岁华诞
2021年9月22日,受中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平委托,教育部负责同志到清华大学看望中国科学院院士、著名物理学家杨振宁,代表习近平赠送花篮,转达习近平对他百岁生日的祝福,祝愿他健康长寿。同日,清华大学、香港中文大学及中国物理学会联合举办“杨振宁先生学术思想研讨会”,祝贺杨振宁教授百岁寿辰。
序号 | 获奖情况 | 获奖年份 |
1 | 1957 | |
2 | 1979 | |
3 | 润福德奖 | 1980 |
4 | 奥本海默纪念奖 | 1981 |
5 | 1986 | |
6 | 莫斯科大学奖 | 1992 |
7 | 本杰明.富兰克林奖 | 1993 |
8 | 鲍尔奖 | 1994 |
9 | 美国费城富兰克林学院波维尔奖 | 1994 |
10 | 1995 | |
11 | 俄国波哥柳波夫奖 | 1996 |
12 | 1999 | |
13 | 教皇学术奖 | 2000 |
14 | 2001 | |
15 | 影响世界华人盛典—终身成就奖 | 2006 |
16 | 改革开放三十年中国最有影响的海外专家 | 2008 |
17 | 2015 | |
18 | 2019 | |
19 | 2019 | |
20 | 2022 | |
参考资料: |
参考资料:
1997年5月25日,中国科学院和江苏省人民政府宣布,国际小行星中心根据中国科学院紫金山天文台提名申报,将该台于1975年11月26日发现,国际编号为3421号小行星正式命名为“杨振宁星”。
2008年11月29日,杨振宁当选“改革开放三十年中国最有影响的海外专家”。当选理由是:在中美关系尚未解冻时期,带动一大批华人学者回国为祖国现代化建设献计献策,在促进中美两国建交、中美人才交流和科技合作等方面作出了特殊贡献;先后在香港和美国发起成立三个基金会,成功地为中山大学、清华大学在海外募集数亿元资金;推动成立清华大学高等研究中心,为清华引进“计算机诺贝尔奖”图灵奖获得者姚期智等顶尖学者作出了积极的贡献。
时间 | 名称 | 类型 | 播出平台 |
2021年5月29日 | 纪录片 | ||
2021年9月22日、23日、25日 | 《大先生杨振宁 不负韶华》、《大先生杨振宁 家国情怀》、《大先生杨振宁 东篱归根》 | 电视专题片 | 《国家记忆》 |
2024年1月24日 | 纪录片 | ||
2016年3月 | 《杨振宁传》(增订本) | 生活·读书·新知三联书店出版图书 | |
2020年 | 《杨振宁传》 | 河南文艺出版社出版图书 |
杨振宁从1949年与李政道初次合作,到1957年因“宇称不守恒”理论的贡献获得诺贝尔物理学奖,1962年杨振宁和李政道决裂,科学上不再合作,友谊也一笔勾销。关于他们个人关系分裂的原因,杨李双方偶有公开叙述,然而各有说辞,令外界对真实原因依然不得而知。杨振宁表示李政道是自己最成功的合作者,与李政道的决裂是他今生最大遗憾。从可靠的事件顺序梳理,李政道首先宣布“宇称不守恒”发现的主导权归他,杨振宁才对此做出反驳。考察文献,李政道在20世纪70年代和2004年对“宇称不守恒”发现过程的论述存在着明显的矛盾。据研究,李政道提出的“署名习惯”并不存在。
1971年7月28日,周恩来总理在人民大会堂亲切接见并宴请了杨振宁和他的亲属。在席间三小时的讨论及宴会后两小时的谈话中,周总理详细询问了美国的社会情况,杨振宁谈了自己的所见所闻和看法。
周恩来诚恳地请他就中国的教育、科研提出意见和建议。杨振宁坦率地直抒己见:中国在教学科研中重视理论和实际的结合,这是很好的,在经济比较落后的条件下,这也是必须的。但是,目前中国理工科大学不重视基础教学和理论研究,这是目光短浅的表现,应引起重视。在科研机关里,也存在着不重视基础理论的倾向。他还谈了一些具体的建议。事后周恩来指示有关部门作了认真的研究并及时给予落实。清华大学高等研究院原院长聂华桐用“血浓于水的骨肉之情”来描述杨振宁的爱国情怀。
- 否认撰文谈佛教与科学
2014年初,网络上流传一篇题为《杨振宁:佛教与科学是彻底相容的》的文章,并且杜撰出杨振宁的言论:“科学的尽头是哲学,哲学的尽头是宗教”,然而经过细致调查,没有在任何演讲集和传记里面发现类似言论,最后发现是一个叫杨振华的人在佛教期刊上说的,属于以讹传讹。
杨振宁早在2011年夏天接受香港《大公报》记者专访的时候就曾经公开表述:“本人从来没有赞扬过佛教和其他一切宗教,宗教和科学并没有兼容性。”“如果哲学尚有可取之处,宗教基本一无是处。”关于题为《杨振宁:佛教与科学是彻底相容的》的文章,2014年1月3日杨振宁做出公开声明,此文非其所作。
- 批评玄学
2004年9月3日,杨振宁在人民大会堂做了题目是《〈易经〉对中华文化的影响》的演讲,归纳起来大概有五种道理:第一,中国的传统是入世的,不是出世的。换句话就是比较注重实际的,不注重抽象的理论架构。第二,科举制度。第三,观念上认为技术不重要,认为是“奇技淫巧”。第四,中国传统里面无推演式的思维方法。第五,有天人合一的观念。
“中国文化传统几千年了,是要讲做人的原则,是什么呢?是立德、立功、立言。这个德、功、言,功是什么定义?言是什么定义?几千年来也有改变。这个德是什么呢?从来没有解释。我想,德者,就是做人的原则。”这就是杨振宁对人生意义的理解。
学术界公认,杨振宁在统计力学、凝聚态物理、粒子物理、场论等4个领域拥有13项诺贝尔级别的成就,他用无可辩驳的学术实力,使他背后的“中国”二字越发熠熠生辉。(央视网评)
作为当代最伟大的物理学家之一,杨振宁提出的“杨-米尔斯规范理论”曾轰动整个物理届,他一生投身于科学研究,激励了一代又一代的年轻人,其事迹和精神更值得大众了解与学习。(光明网评)
杨振宁是中美关系松动后回中国探访的第一位华裔科学家,积极推动中美文化交流和中美人民互相了解,在促进中美两国建交、中美人才交流和科技合作等方面作出重大贡献。(中国科学报等评)
作为中国首位诺贝尔奖得主,杨振宁在中国政界、学术界一直受到极高的尊崇。(腾讯评)
我们崇敬杨先生,是因为他是当今在世的最伟大的物理学家,在世界科学领域享有崇高的荣誉;是因为先生怀有深深的爱国情怀,虽身居海外多年,但始终心系祖国;是因为先生具有高瞻远瞩的战略眼光和实事求是的科学精神;是因为先生身体力行、呕心沥血为国家培养、延揽了大批人才。(原国务委员陈至立评)
杨振宁先生始终心系祖国物理学发展,积极组织和推动中国物理学会的对外交流和合作。杨先生不仅取得了“制天命而用之”的卓越学术成就,而且以知识分子担当传承了父辈的“有生应感国恩宏”,对中国物理学界的发展作出了巨大的贡献。(中国物理学会理事长张杰评)
杨教授对学问孜孜不倦,锲而不舍地探究物理的精美奥妙,是为“智”;杨教授在科研路上奋斗向前,无畏无惧,突破边界,是为“勇”;杨教授将中国传统文化与现代科学精神相结合创造出辉煌成就,是为“双”;杨教授饮水思源,归根东篱,全心全意全情地投入科学育人、报效祖国,是为“全”。(香港中文大学校长段崇智评)
杨振宁是一位极具数学头脑的人,然而由于早年的学历,他对实验细节非常有兴趣。他喜欢和实验学家们交谈,对于优美的实验极为欣赏。(曾任布洛克海文国立实验室主任,实验物理学家萨奥斯评)
杨振宁是当之无愧的科学伟人:在基本理论方面,他所提出的非阿贝尔规范场理论成为深切了解基本粒子之间四项相互作用的其中三项奠定基础,从而大大增进人类对于大自然在最深层次结构和作用的认识;在粒子物理学方面,他与李政道所共同提的出弱作用是否宇称守恒问题导致一个多年来未经实证的基本假设被推翻,由是为他们赢得诺贝尔奖的荣誉;在统计力学方面,他同样有许多精妙的重要发现。更意想不到的是,他有两项重要物理学发现与同时代的数学发展不谋而合,是相通的。除此之外,他在领导科学发展与国际合作,以及推动中国的科学与教育事业发展这两方面,也都作出了卓越贡献。他在物理学上的成就可以和狄拉克、海森堡、普朗克、爱因斯坦、麦克斯韦、牛顿等前辈大师相比,但在人生道路上,他却比前五位都幸运得多,只有牛顿与他大致相当。(陈方正评)
站在科学和传统的交叉点上,惊才绝艳。你贡献给世界的,如此深奥,懂的人不多。你奉献给祖国的,如此纯真,我们都明白。曾经,你站在世界的前排,现在,你与国家一起向未来。(《感动中国2021年度人物》组委会评)
2023年5月27日下午,101岁的杨振宁通过视频致辞说:“中国文化传统几千年了,是要讲做人的原则,是什么呢?是立德、立功、立言。如果要给自己打分数,这德、功、言,我自己觉得我做得还不坏,而且呢,是非常中国式的。”
1957年,在诺贝尔奖获奖庆贺宴上,杨振宁说:“从不只一层意义上说,我是中国和西方两种文化共同的产物,二者既有冲突,也有协调。我想说,我既为我的中国根源和背景感到骄傲,也为我献身于现代科学而感到满意,现代科学是人类文明起源于西方的一部分——对于它,我将继续奉献我的努力。”
杨振宁说:“我一生中最重要的贡献是帮助改变了中国人自己觉得不如人的心理作用。”