科学|诺奖无法衡量，宇称不守恒只排第三，杨-米尔斯理论到底多厉害？
很多朋友是因为两件事认识杨振宁的 ， 第一是宇称不守恒 ， 不仅打破了诺奖颁发的时间记录 ， 也是打破了中国诺奖第一 ， 第二肯定是杨振宁回国娶了比他小54岁的翁帆！一直到现在 ， 大家仍然津津乐道！
本文插图
不过他们结婚已经16年 ， 相信比很多人的婚姻寿命都要久了 ， 各种谣言不攻自破 。 但在各位认识杨老的第一个贡献宇称不守恒中 ， 很多介绍杨振宁贡献的文章和书籍都会将它排到第三 ， 却将名不见经传的杨-米尔斯理论推崇至极 ， 这到底是为什么呢？
本文插图
打破常规认知的宇称不守恒
杨振宁和李政道在1956年6月的论文中提出了宇称不守恒 ， 1957年诺奖就颁发给了他们！如此快速是因为宇称不守恒颠覆了科学们一贯以来对科学规律的认知！
本文插图
对称一直就是科学家认识世界的基石 ， 无论物理学界找出任何一种守恒 ， 都会有一种连续对称性等着他们 ， 这个可以用一个非常简洁的语言来描述：“物理学里的连续对称性和守恒定律一一对应 。 ” ， 这就是著名的诺特定理！
本文插图
这是被爱因斯坦称为数学史上最重要的女人：埃米·诺特证明完成的！诺特定理描述的守恒定律和对称性一一对应 ， 每一个守恒定律都和对称相对应 ， 比如角动量守恒与旋转对称 ， 能量守恒和时间平移守恒等等 ， 只要发现了新的守恒量 ， 那么就会发现一个新的对称！因此守恒与对称就成了科学家们的信仰 ， 就像坚信能量守恒一样！
本文插图
但在电磁力、引力、强力的物理规律中具有普适性的宇称守恒 ， 到了弱力的范畴里 ， 居然就不守恒了 ， 尽管已经有科学家发现类似的端倪 ， 但犹如信仰一般存在的宇称守恒把大家给框死了 ， 反而在不断寻找是否哪些因素没有考虑在内！
本文插图
泡利和吴健雄
所以当杨振宁和李政道在研究θ和τ粒子衰变时得出宇称不守恒的结论：当时发现θ粒子在衰变的时候会产生两个π介子 ， 而τ粒子在衰变的时候会产生三个π介子 。 尽管θ和τ粒子性质几乎就一模一样 ， 但无人敢怀疑是宇称不守恒所致！泡利直接就说：“我不相信上帝是个左撇子”！
本文插图
但有东方居里夫人之称的吴健雄巧妙的用钴-60的衰变证明宇称不守恒的正确性时 ， 把泡利吓出了一身冷汗 ， 因为他曾经打算赌上任何赌注押宝弱力中宇称守恒！而朗道却因为将学生的宇称不守恒的论文丢在一边而懊悔不已！
本文插图
所以宇称守恒的冲击实在有些大 ， 它获得诺贝尔奖也毫不意外 ， 但就这样一个颠覆科学家认知的成就 ， 在杨振宁的贡献中 ， 充其量也只能排第三 ， 但在后来被高能粒子物理领域奉为指路明灯的“杨-米尔斯理论” ， 却比宇称不守恒发现要早得多 ， 而杨振宁当时根本就不知道这有啥用！
建立粒子物理标准模型框架的杨-米尔斯理论
我们先下个结论 ， 杨·米尔斯理论是粒子物理标准模型和现代规范场论的重要基础 ， 简单的说就是后来粒子物理界的框架性理论 ， 但在1954年杨振宁和米尔斯一起发表了《同位旋守恒和同位旋规范不变性》 ， 论文也很简短 ， 大概只有6页！
推荐阅读
- 科学|墨西哥东北部上空观看到大面积的明亮“火球”
- 科学|陈根：交织着“记”与“忘”的记忆，是如何发生的？
- 科学|12.5光年外出现2颗宜居星球！科学家大胆猜测：人类或早已被监视
- 黑洞|诺奖以上，真相未满：追捕黑洞二百年
- 手机使用技巧,黑科技|用贴片就能增强手机信号！黑科技还是伪科学？
- 手机使用技巧|用贴片就能增强手机信号！黑科技还是伪科学？
- 科学,黑洞|人类真的无法穿越黑洞和虫洞吗？听听科学家是如何解释的
- 科学,黑洞|黑洞吞噬的那些物质都去哪里了？听完科学家的解释明白了
- 科学|人类如何抵抗在星际穿越过程的宇宙辐射？科学家告诉你答案
- 科学|我国科学家仿贝壳研制出“超强韧”绿色材料