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楊振甯和霍金哪個更厲害

生活 更新时间:2025-01-22 17:57:08

前一段時間,張朝陽對楊振甯有一個評價,說楊振甯是在世的最偉大物理學家,霍金完全沒有辦法與之相比。

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這個評價是恰如其分的,如果說按照最偉大物理學家的排名來說,楊振甯是可以排進前5的。

那麼我們說,什麼叫最偉大?就是說那些能夠給出方向的人。

大海航行靠舵手是什麼意思?别人不知道,他知道。

沒有正确的前進方向是無法到達目的地的。

就像在物理學裡面,所謂的前進方向是指出一個理論框架,在這個框架下,才會産生一系列的具體的成果。

牛頓之所以被稱為物理學的開山鼻祖,因為他指出了一個正确的方向,就是用數學法則來描述自然界。

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并且給出了一系列的定理,牛頓第一定律,牛頓第二定律,萬有引力定理等等。

中國古代科學之所以沒有發展起來,物理學之所以沒有發展起來,就是沒有一個人站出來,用數學法則來描述自然界。

所以給出方向的人非常重要。

除了這種開山鼻祖之外,還有一種人非常重要,那就是在前人的基礎上發揚光大,把理論推向更高更遠的層次。

物理學裡最重要的就是這兩種科學家,一種就是創始人、鼻祖,給出方向的人;另外一個就是推廣理論的人。

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愛因斯坦就是推廣理論的人。

牛頓定律在低速的情況下适用,在高速的情況下是不适用的。

那麼這個時候,高速的情況下,就需要用狹義相對論來代替原來的牛頓定理。

狹義相對論裡面兩個最重要的概念,一個是洛倫茲變換,還有一個光速的不變性,這兩個其實都不是愛因斯坦發現的。

但是,狹義相對論是記在愛因斯坦名下的,就是因為愛因斯坦把這些概念都整合在一起,做了一個大範圍的推廣。

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廣義相對論雖然說是愛因斯坦完全自己搞出來,但是它實際上也是牛頓定律的推廣。

愛因斯坦在引力場中把引力效應替換成做加速運動的慣性系,這個叫做等效原理,在這個基礎上推導出了廣義相對論。

所以說,推廣這些大的理論,是一個非常重要的科學進步手段。

如果我們發現一種新的物理現象,原來的理論沒有辦法描述 ,這個時候科學家就面臨着兩個選擇,要麼重新搞一套理論,要麼推廣原來的理論。

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重新搞一套理論,是不現實的,也是個人不可能完成的工作。

因為推倒原來的東西,那麼就意味着原來理論正确的部分,新的理論要重新把它解釋一遍,但是新的理論又要和原來的理論不一樣,這是人類不可能完成的任務。

所以隻能推廣原來的理論,也可以說升級原來的理論。

這裡再解釋一下牛頓定律,狹義相對論和廣義相對論之間的區别以及聯系。

牛頓定律描述的是物質在低速、歐幾裡德坐标系中的運動規律;狹義相對論描述的是物質在高速、歐幾裡德坐标系中的運動規律;廣義相對論描述的是物質在任意速度情況下,在任意坐标系下的運動規律。

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所以說從理論成果上來說,相對論是覆蓋了以前的牛頓定律的,所以我們經常把牛頓和愛因斯坦并稱。

在物理學的定律裡面,除了牛頓定律,還有另外一個定律,也是屬于開山鼻祖師的科學理論,那就是麥克斯韋方程。

麥克斯韋方程描述的是電磁波的世界,它和牛頓定律的形式完全不一樣。

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那麼我們這裡要問一個問題:如果把麥克斯韋方程推廣一下,會變成什麼樣子的,能做什麼呢?

這就是楊振甯對于物理學的最大貢獻,他推廣了麥克斯韋方程,把麥克斯韋方程變成楊米爾斯理論。

有必要再重複一遍,楊米爾斯理論是麥克斯韋方程的推廣。

楊米爾斯理論是一種規範場理論,規範場理論引入量子力學也是楊振甯的貢獻。

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規範場理論引入量子力學,也是一種數學上的處理方法,這個和愛因斯坦用數學方法處理牛頓定律,變成廣義相對論是一樣的。

微觀基本粒子,有一個标準模型,這個标準模型的理論基礎就是規範場論。

正是因為有了這個規範場,我們才知道這個基本粒子長得什麼樣,還有哪一些粒子是我們沒有發現的,我們怎麼樣去找到這些粒子。

像這種希格斯機制,電磁場和弱作用力統一,和強互作用力統一,都是在規範場論的基礎上完成的。

也就是說楊振甯最大的貢獻就是給了粒子物理學一個大的數學框架。

這就像愛因斯坦的廣義相對論給了宇宙和天體的演化,一個大的數學框架一樣。

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像霍金的工作就是在廣義相對論的框架下完成的。

你說是霍金偉大還是愛因斯坦偉大?

研究宇宙演化的所有科學家,研究黑洞的科學家,比如說像霍金、彭羅斯、基普索恩等等,全部都是靠着廣義相對論在吃飯的。

研究基本粒子的科學家,也是靠着規範場論在吃飯的。

現代物理學的兩大支柱理論,就是相對論和規範場論。

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規範場論和廣義相對論都是類似于一張地圖,這個地圖的指引下,我們才知道這個世界大概是個什麼樣子。

在物理學界裡面,獨立發現大的物理學定律的隻有牛頓、麥克斯韋,把這些理論推廣到更廣泛的應用層次的,隻有愛因斯坦和楊振甯。

所以說,按照貢獻來講,楊振甯絕對在物理學家排名裡面,可以排進前5的。

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