李政道与杨振宁决裂事件的详细经过

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40年代,李政道正在西南联大读二年级。抗战胜利后,蒋介石觉得原子弹很重要,也要造原子弹。他找到西南联大的物理教授吴大猷、化学教授曾昭抡和数学教授华罗庚,对他们说,给你们十万美元,一个大礼堂作为工作场所,请你们造原子弹。

吴大猷他们说,造原子弹要先培养人才,建议选拔一些人去美国学习。

李政道被选中,于1946年来到美国。但由于美国并不开放原子弹制造技术,考察小组只能解散。据指示,他们可以用领取到的经费在美国深造。于是李政道就去芝加哥大学师从费米学起了理论物理。

那时杨振宁已在芝加哥大学当助教,他接到吴大猷的通知,给李政道他们在大学国际公寓预定了房间。杨振宁也是西南联大校友,但比李政道高两个年级。这是李杨的初次谋面。

同在一所学校,交往自然开始。二人开始联名发表论文,在生活上也成了亲密的朋友。

李政道入学后不久,由于他有双份奖学金,经济上比较宽裕,就买了一辆二手小轿车。1947年夏天,他和杨振宁、凌宁开着这辆车去西部旅行。除了在大峡谷遇险的故事外,书中披露,李政道还说起一个有趣的细节:出发前,杨振宁提议三人按比例出钱,把那部车子买下来,回来后再由李政道一人出钱买下车子。杨振宁的这个提议究竟意味着什么,后来李政道才琢磨过味来。他对杨振宁的精于算计颇有感触。 博士毕业后,1950年,李政道到伯克利加州大学工作,担任物理系助教。当时,朝鲜战争爆发,加州地方反华气焰嚣张,因而李政道在加州并不愉快。

此前,1949年秋,杨振宁来到了普林斯顿高等研究院做访问成员。他知道李政道在加州的情况,于是两人商量,李政道也来普林斯顿,可以一起作研究。

书中写道,杨振宁去找了院长奥本海默(美国“原子弹之父”),请他给李政道发出邀请信。于是,1951年9月,李政道偕夫人来到普林斯顿高等研究院。

李杨两家比邻而居,两家人来往密切。杨振宁正在进行两维伊辛模型的磁化计算研究,他希望李政道加入。“这是他们合作的真正开始。”季承写道。

1951年秋,他们写了两篇统计力学论文,首次给出了不同热力学函数的严格定义。在此基础上他们发现不同的热力学函数在有相变的情况下是不可解析延拓的---这个发现揭开了统计力学研究新的一页。

两位年轻中国学者的论文引起了物理学家爱因斯坦的重视。1952年的一天,二人受邀与爱因斯坦见面。谈话时间很长,爱因斯坦问得很多,很细。最后,他站起来同李政道握手,恳切地对他说:“祝你未来在物理上成功。”

两位年轻人在普林斯顿的合作及其卓越成果,以及他们个人和两个家庭之间的亲密关系,一时传为佳话。奥本海默曾说,李政道和杨振宁坐在普林斯顿高等研究院草地上讨论问题,是一道令人赏心悦目的景致。 李政道在普林斯顿工作,既有成就又很愉快。但此时纠纷却发生了,由头是他们合写的两篇论文的署名次序问题。

这两篇论文的总标题是《状态方程和相变的统计理论》,第一篇《凝聚理论》署名是杨振宁和李政道,第二篇《格气和伊辛模型》署名是李政道和杨振宁。

季承写道,在第一篇论文完成后,按惯例合作者的署名应按姓氏英文首字母的顺序排列,应该是“李政道和杨振宁”。但是,杨振宁提出,如果李政道不介意的话,他希望排在前面,因为他比李政道大四岁。李政道对这一要求很吃惊,勉强同意。

在第二篇论文署名时,李政道说服杨振宁按国际惯例改了过来。

署名问题给二人带来裂隙,李政道决定不再和杨振宁合作。之后,虽然他在普林斯顿又工作了一年半时间,但是他们没有再合著论文。

论文署名的事情使李政道耿耿于心。那时,他并不知道杨振宁的夫人杜致礼(国民党高级将领杜聿明的长女)也参与其间。据杨振宁回忆,上述两篇论文的署名次序,杨振宁本想把李政道放在前面,因为李毕业后科学事业一直不顺利,要帮助他,可是杜致礼根据“女人的第六感”出面阻止,说李政道这个人不值得他这样信任。

李政道决定离开普林斯顿,去哥伦比亚大学担任助理教授。三年后,1956年,他29岁时,成为哥伦比亚大学有史以来最年轻的教授。 李政道离开普林斯顿高等研究院,本来就是想和杨振宁拉开距离。一件偶然的事情,却使二人恢复了合作。

1953年,杨振宁曾去布鲁克黑文国家实验室工作一年,和米尔斯合作发表了一篇论文《同位旋守恒和同位旋规范不变性》,其中提出了后来十分有名的杨-米尔斯规范场方程。

但是,当时李政道对这篇论文的出发点是否正确持严重怀疑。一次,杨振宁到哥伦比亚大学来看李政道,李把他的看法告诉了杨。经过激烈的讨论,杨同意了李的意见,还共同署名,李前杨后,发表了论文《重粒子守恒和普适规范转换》。

这件事使他们重拾合作,这也是他们物理生涯中富有浪漫和神奇色彩的一段。李政道在他的文章《破缺的宇称》中有如下描述:“从1956年到1962年,杨和我共同写了32篇论文,范围从粒子物理到统计力学合作紧密而富有成果,有竞争也有协调。我们在一起工作,发挥出我们每个人的最大能力。合作的成果大大多于每个人单独工作可能取得的成果。”

他们共获诺贝尔奖的合作成果,就是产生在这个时期。

宇称不守恒的发现,被誉为20世纪物理学中的革命。根据《李政道传》所写,这一发现是由李政道先找到突破口的:

1956年大约是4月底和5月初的一天上午,杨振宁开车从长岛来纽约哥伦比亚大学看李政道,在李的办公室里进行了讨论。不久,杨振宁要移动他停在街上的汽车,他们就走到街上。把车停好后,由于饭馆都还没开门,他们就近在125街和百老汇大街路口的白玫瑰咖啡厅边喝咖啡边讨论。李政道把最近的工作以及宇称不守恒的突破性想法,统统告诉了杨振宁。

杨振宁激烈地反对李政道所说的一切。但经过反复的讨论,他逐渐被说服。午饭后,他们回到李政道的办公室,杨已经完全被说服,并表示愿意与李合作。他还提出了一个很重要的建议,就是劝李不要急忙发表上述那篇论文。他说,这是一个非常热门的突破,应该用最快的速度,将整个弱作用领域一下子都占领下来。这样更加完整,有更大的意义。

李政道觉得十分有道理,同时觉得如有杨振宁的参加,会使整个事情做的更好。

两人开始了友好的竞赛。他们在大约两周内完成了全部的β衰变分析。这需要进行大量计算。两人在计算能力上不相上下,都做出了贡献。

一个月后他们完成了对这些过程的分析,写出了论文。这篇论文是由李政道执笔,署名也是李政道在前。这就是轰动一时后来获得1957年诺贝尔奖的那篇论文。 1957年10月,瑞典皇家科学院宣布,把当年的物理奖授予李政道和杨振宁。

11月,李政道要为去斯德哥尔摩领奖做准备。他们都要写发言稿和讲演稿。那时,在诺贝尔奖委员会通知以及所有媒体的报道中,两个名字的次序都与获奖论文的署名一样,李政道在先,杨振宁在后。

“没有想到”,书中写道,当他们到了斯德哥尔摩,杨振宁忽然提出,授奖时他希望能按年龄顺序在李政道之前受奖,而他夫人杜致礼则想在出席晚宴时让国王作陪,也就是说,在进入晚宴会场时她要走在最前面,杨振宁次之排在第二名,由皇后作陪。

李政道对此大为惊讶,不同意这么做。但是,杨振宁又去求李政道夫人秦惠。秦惠对李政道说,假如为这件事闹出笑话,让外国人看不起,太丢脸。这样李才勉强地同意。

这是一个插曲,李政道虽心有不快,但很快被诺奖的荣耀冲淡。而不久后的一篇文章却让他们走向分裂---1962年5月12日出版的美国《纽约客》杂志上刊登了伯恩斯坦写的《宇称问题侧记》,记述李杨合作发现宇称不守恒的故事。

当时,李政道已经回到普林斯顿高等研究院。四月他收到伯恩斯坦文章的校样,没作什么修改。可是杨振宁却提出了许多意见。他说,文章里有“某些令人痛苦的地方”, 要和李政道讨论。

杨振宁提出,文章中的某些地方,他希望名字写在李政道之前,另外,他夫人杜致礼的名字也要放在秦惠之前,因为杜致礼年长一岁。第二天,杨振宁到李政道家里提出,凡是文章里提到“李和杨写了”的地方都要加一个注,说明是出于字母排序的习惯。

对杨振宁的这些要求,李政道觉得太无聊。当天晚上,杨又打来电话,说那些注或许可以不加,但文章里都要写成“杨和李”。

李政道感到失望,只好建议他们今后不再合作。书中说,杨振宁随即变得十分激动,开始哭起来,说他是非常愿意继续合作的。但李政道感到无可奈何。最后他们都同意暂停合作。

当年11月,李政道向奥本海默递交了辞职书。奥本海默对此感到非常遗憾,他尖锐地说,李政道应该不要再做高能物理,而杨振宁应该去看看精神医生。 当然这只是李政道一方的表述,在《李政道传》中,作者季承也尽量引入杨振宁的表述,以求平衡。

杨振宁写于1982年,于1983年出版的《文集》里,在《初识李政道》一文里写道:“他才华出众,刻苦用功。我们相处得颇投机,很快就成了好朋友。费米做了他的学位论文导师,但他总是转而向我寻求指导。因此,在芝加哥的岁月里,事实上我倒成了他的物理老师。”

在《和李政道的最后的合作》一文的后记里,杨振宁对两人的合作做了总结:“我对他就像一位兄长。在粒子物理和统计力学领域里,我在1950年代初就已经成了名。我们的合作关系中,我是资深的一方。敏锐地警觉到不应该挡住他的道,我便有意识地往后靠,尽量在事业上扶持他,同时,在公开场合对我们合作关系的实质严格地保持缄默”

在写于1982年的《获诺贝尔奖的论文产生经过》一文后记里,杨振宁的版本与李政道截然不同:“我们的讨论集中在θ-τ之谜上面。在一个节骨眼上,我想到了,应该把产生过程的对称性同衰变过程分离开来。于是,如果人们假设宇称只在强作用中守恒,在弱作用中则不然,那么θ和τ是同一个粒子且自旋、宇称为0-(这一点是由强作用推断出的)的结论就不会遇到困难李政道先是反对这种观点。我力图说服他,后来他同意了我的意见。” 李杨之间的恩怨,其影响远远超出了个人范畴,延伸到了日后中国基础学科的发展。

1972年,杨振宁和李政道先后回国访问,深刻地影响了中国的科学事业。季承写道, 围绕着高能物理的发展,过去在中国素来就有不同的意见。但是,自从李杨这两位华裔诺贝尔奖得主自天外归来、陆续回国访问并介入其间,这一分歧就带有了浓厚的个人意气的色彩,成了李杨不和的易地之战。

例子很多:李政道主张建高能加速器,杨振宁反对;李政道主张重视基础科学,杨振宁力主搞应用科学;李政道创立特殊的考试办法帮助中国学子赴美留学,杨振宁就说是“丧权辱国”,等等。

“他对中国高能物理发展没有提出任何具体建议,甚至主张冻结基础研究的经费,说这是全民族的利益,主张科学院要以发展性研究为主,从而‘生产第一,生产第一,生产第一’。”书中这样对杨振宁的态度作总结。

季承写道:“推而广之,似乎只要是李政道赞成的,杨振宁就反对。杨振宁的个人意气远超出了高能物理领域。意气的来源完全在杨振宁。相反,李政道却没有表示出对杨振宁回国后所作所为的个人意气。人们看不到‘只要杨振宁主张,李政道就反对’这种现象。”

季承对本刊记者表示:“我写他们的恩怨,是抱着客观的态度历述事实,不偏不倚,不做结论。”

“他们之间的分歧,已经是一个科学史的问题了。其是非曲直,应该由历史来判断,应该由科学史家来研究。至于结论,这恐怕是没有人,没有什么机构,可以做出的。”季承说。

李政道和杨振宁的"宇称不守恒定律"是什么了来的?

杨振宁引起个人生活和性格原因让外界更关注,而李是一个性格比较内向,一心只做学问的科学人。

1956年,李政道和他的合作者杨振宁提出,这两种粒子可能——事实上就是一种相同的粒子,因为弱作用力的原因,导致其按照两种不同的速度衰变,但这种情况只发生在导致其衰变的弱作用力“不是”反射不变的情况下才有可能成立。这个经李政道和杨振宁认真研究、系统分析后提出来的设想,有些与常理相悖。他们分析了所有以往研究原子、原子核中弱作用力的实验,发现与所有人认定的正好相反,以往几乎没有实验真正检验事物与其镜像之间的对称性。在进一步研究的基础上,李政道和杨振宁提出用专门的实验来检验核弱作用力衰变是不遵守宇称守恒的。

李政道在哥伦比亚大学内外都是大名鼎鼎,声名远播。在浦品物理楼8楼,我参加的每周学术研讨会上,每位发言人都感到不能不把目光集中在李政道身上;发言的时候,他们的目光只注视着李政道,而李政道也从来不会放过那些不能完全同意的观点。无论谁在学术研讨会上发言,李政道都高度关注主讲人的观点,只要有什么令人难以满意的观点,他都会在第一时间打断讲话。有好几次,主讲人刚讲了第一句话,就被李政道打断了,只要没有弄清楚,主讲人就别想继续。而有些时候,观点压根就没有弄清楚。我曾经目睹过一位访问博士后在原本用于演讲的一个半小时内,都一直被要求为他所说的第一句话做出解释的尴尬场面,而且没人敢对李政道喊停。

李政道有一种为众人所仰慕的性格,前额透出道道智慧的光芒,给人一种强烈的纯粹感。最初,我以为他打破砂锅问到底的质问是他追求知识和真理的副产品。后来我才意识到,这其中潜伏着一种快感:他对别人演讲中不完美的地方穷追不舍,并喜欢使演讲者不知所措。我见过的唯一一个能摆脱李政道固执追问的人是已故的亚伯拉罕·佩斯,他是一位个子不高但很活跃的荷兰裔教授,任职于洛克菲勒大学。他能半开玩笑、半嘲讽地哄着李政道勿穷追不舍地追问。

对于现在的物理学生而言,李政道和杨振宁都已成为历史的一部分。而对于我们这些见证者而言,很难抗拒这种不公平地把他们放在一起进行比较的冲动。事实上,我们中的任何一个哪怕只是写出他们那些卓越论文中的一篇,就已非常难得了。

宇称不守恒定律是指在弱相互作用中,互为镜像的物质的运动不对称.由吴健雄用钴60验证。

科学界在1956年前一直认为宇称守恒,也就是说一个粒子的镜像与其本身性质完全相同.1956年,科学家发现θ和γ两种介子的自旋,质量,寿命,电荷等完全相同,多数人认为它们是同一种粒子,但θ衰变时产生两个π介子,γ衰变时产生3个,这又说明它们是不同种粒子.

1956年,李政道和杨振宁在深入细致地研究了各种因素之后,大胆地断言:τ和θ是完全相同的同一种粒子(后来被称为K介子),但在弱相互作用的环境中,它们的运动规律却不一定完全相同,通俗地说,这两个相同的粒子如果互相照镜子的话,它们的衰变方式在镜子里和镜子外居然不一样!用科学语言来说,“θ-τ”粒子在弱相互作用下是宇称不守恒的.

在最初,“θ-τ”粒子只是被作为一个特殊例外,人们还是不愿意放弃整体微观粒子世界的宇称守恒。此后不久,同为华裔的实验物理学家吴健雄用一个巧妙的实验验证了“宇称不守恒”,从此,“宇称不守恒”才真正被承认为一条具有普遍意义的基础科学原理。

吴健雄用两套实验装置观测钴60的衰变,她在极低温(0.01K)下用强磁场把一套装置中的钴60原子核自旋方向转向左旋,把另一套装置中的钴60原子核自旋方向转向右旋,这两套装置中的钴60互为镜像。实验结果表明,这两套装置中的钴60放射出来的电子数有很大差异,而且电子放射的方向也不能互相对称。实验结果证实了弱相互作用中的宇称不守恒。

我们可以用一个类似的例子来说明问题。假设有两辆互为镜像的汽车,汽车A的司机坐在左前方座位上,油门踏板在他的右脚附近;而汽车B的司机则坐在右前方座位上,油门踏板在他的左脚附近。现在,汽车A的司机顺时针方向开动点火钥匙,把汽车发动起来,并用右脚踩油门踏板,使得汽车以一定的速度向前驶去;汽车B的司机也做完全一样的动作,只是左右交换一下——他反时针方向开动点火钥匙,用左脚踩油门踏板,并且使踏板的倾斜程度与A保持一致。现在,汽车B将会如何运动呢?

也许大多数人会认为,两辆汽车应该以完全一样的速度向前行驶。遗憾的是,他们犯了想当然的毛病。吴健雄的实验证明了,在粒子世界里,汽车B将以完全不同的速度行驶,方向也未必一致!——粒子世界就是这样不可思议地展现了宇称不守恒。

宇宙源于不守恒

宇称不守恒的发现并不是孤立的。

在微观世界里,基本粒子有三个基本的对称方式:一个是粒子和反粒子互相对称,即对于粒子和反粒子,定律是相同的,这被称为电荷(C)对称;一个是空间反射对称,即同一种粒子之间互为镜像,它们的运动规律是相同的,这叫宇称(P);一个是时间反演对称,即如果我们颠倒粒子的运动方向,粒子的运动是相同的,这被称为时间(T)对称。

这就是说,如果用反粒子代替粒子、把左换成右,以及颠倒时间的流向,那么变换后的物理过程仍遵循同样的物理定律。

但是,自从宇称守恒定律被李政道和杨振宁打破后,科学家很快又发现,粒子和反粒子的行为并不是完全一样的!一些科学家进而提出,可能正是由于物理定律存在轻微的不对称,使粒子的电荷(C)不对称,导致宇宙大爆炸之初生成的物质比反物质略多了一点点,大部分物质与反物质湮灭了,剩余的物质才形成了我们今天所认识的世界。如果物理定律严格对称,宇宙连同我们自身就都不会存在了——宇宙大爆炸之后应当诞生了数量相同的物质和反物质,但正反物质相遇后就会立即湮灭,那么,星系、地球乃至人类就都没有机会形成了。

接下来,科学家发现连时间本身也不再具有对称性了!

可能大多数人原本就认为时光是不可倒流的。日常生活中,时间之箭永远只有一个朝向,“逝者如斯”,老人不能变年轻,打碎的花瓶无法复原,过去与未来的界限泾渭分明。不过,在物理学家眼中,时间却一直被视为是可逆转的。比如说一对光子碰撞产生一个电子和一个正电子,而正负电子相遇则同样产生一对光子,这两个过程都符合基本物理学定律,在时间上是对称的。如果用摄像机拍下其中一个过程然后播放,观看者将不能判断录像带是在正向还是逆向播放——从这个意义上说,时间没有了方向。

然而,1998年年末,物理学家们却首次在微观世界中发现了违背时间对称性的事件。欧洲原子能研究中心的科研人员发现,正负K介子在转换过程中存在时间上的不对称性:反K介子转换为K介子的速率要比其逆转过程——即K介子转变为反K介子来得要快。

至此,粒子世界的物理规律的对称性全部破碎了,世界从本质上被证明了是不完美的、有缺陷的。

发现过程

杨振宁、李政道和吴健雄是中国老百姓耳熟能详的名字,他们的事业巅峰和“宇称”紧紧联系在一起。

用科学家的话说,宇称是内禀宇称的简称。它是表征粒子或粒子组成的系统在空间反射下变换性质的物理量。在空间反射变换下,粒子的场量只改变一个相因子,这相因子就称为该粒子的宇称。我们也可以简单地理解为,宇称就是粒子照镜子时,镜子里的影像。以前人们根据物理界公认的对称性认为,宇称一定是守恒的。这就像有正电子,就一定有负电子一样。杨振宁教授1951年与李政道教授合作,并于1956年共同提出“弱相互作用中宇称不守恒”定律。

这个道理其实很简单。对称性反映不同物质形态在运动中的共性,而对称性的破坏才使得它们显示出各自的特性。如同建筑和图案一样,只有对称而没有它的破坏,看上去虽然很规则,但同时显得单调和呆板。只有基本上对称而又不完全对称才构成美的建筑和图案。大自然正是这样的建筑师。当大自然构造像DNA这样的大分子时,总是遵循复制的原则,将分子按照对称的螺旋结构联接在一起,而构成螺旋形结构的空间排列是全同的。但是在复制过程中,对精确对称性的细微的偏离就会在大分子单位的排列次序上产生新的可能性,从而使得那些更便于复制的样式更快地发展,形成了发育的过程。因此,对称性的破坏是事物不断发展进化,变得丰富多彩的原因。

杨振宁和李政道的亲密合作是他们取得巨大成就的基础。杨振宁对此回忆说:我1948年6月获得芝加哥大学哲学博士学位后,在密执安大学度过了那一年的夏天。秋后,我返回芝加哥大学,被聘为物理系的讲师。我一边教课,一边继续做核物理和场论方面的研究。1948年尾,李政道和我合作研究衰变及俘获,发现这些相互作用与衰变具有非常相似的强度。

李政道1946年秋到芝加哥大学当研究生。我俩早些时候在中国或许见过面,然而,只是到了芝加哥才真正彼此相识。我发现他才华出众,刻苦用功。我们相处得颇投机,很快就成了好朋友。我长他几岁,又先他几年当研究生,便尽力帮助他。后来,费米做了他的学位论文导师,但他总是转而向我寻求指导。因此,在芝加哥的岁月里,事实上我倒成了他的物理老师。

1953年,李政道到了哥伦比亚大学。为了继续合作,我们订立了相互访问的制度。我每周抽一天时间去哥伦比亚,他则每周抽一天到普林斯顿或布鲁克海文来。这种例行互访保持了6年。而这段时间我们的兴趣有时在基本粒子理论方面,有时则在统计力学方面。这是一种非常富有成果的合作,比我同其他人的合作更深入广泛。这些年里,我们彼此相互了解得如此之深,以致看来甚至能知道对方在想些什么。但是在气质、感受和趣味等诸方面,我们又很不相同,这些差异对我们的合作有所裨益。我们的交往始于1946年,这种交往是亲密的,它基于相互尊重、相互信任和相互关心。接着,迎来了1957年,以及我们的成功(双双获得诺贝尔奖)。在我同李政道做朋友的16年间,我对他就像一位兄长。这种合作对物理学的贡献良多,人们对此感到艳羡。李政道自己也断言,这种合作对他的事业和成长具有决定性的影响。

谈到杨振宁、李政道和宇称不守恒时,有一位杰出的中国女性是绝对不能忘记的,她就是吴健雄。吴健雄博士在这场美国发生的、被物理学界称之为“‘宇称不守恒'的革命”中,有着重大贡献。

杨振宁和李政道从理论上怀疑宇称律作用于基本粒子弱相互作的正确性后提出,如果在弱交换作用下,奇偶性不守恒,那么一群有向原子核的贝塔射线应呈轴向的不对称分布。两位科学家为了证明他们预言的正确性,找到了吴健雄博士。吴健雄有许多新巧的物理实验技术广泛为其他物理学家所采用,许多物理学家在实验上遭遇到困难,也会寻求她的协助。在杨李提出请求后不久,吴健雄博士就与华盛顿的美国国家标准局的阿贝尔博士商讨合作这一实验的可能性,实际工作在3个月后开始。她在极低温度(绝对零度以上0.01摄氏度)的磁场中,观测钴60衰变为镍60,及电子和反微子的弱交换作用,果然电子及反微子均不遵守宇称守恒原理。

实验成功了,吴博士证明了杨振宁和李政道的理论,推翻了物理学上屹立不移三十年之久的宇称守恒定律。这一发现,使瑞典皇家科学院立即将1957年的诺贝尔物理奖,颁发给杨振宁和李政道两位博士,因为他们指正了过去科学家所犯的严重错误,更开启基本粒子“弱交换作用”一些规则的研究,使人类对物质结构内层的认识迈进了一大步。美国作家李·伊得逊说:吴健雄博士经过了不知多少次艰辛而复杂的实验,方使杨、李二位在理论上的突破,获得了实验上的证明。吴健雄在实验中发现了电子倾向于左手旋的现象,不仅改变了物理科学中“宇称守恒”的基本信念,同时也影响到化学、生物、天文和心理学的发展。虽然吴健雄博士没有得到诺贝尔奖,但她所从事工作的重要性并不因此而降低,反而因其他荣推崇和荣誉和纷至沓来,而更显得成就辉煌。普林斯顿大学授予她荣誉哲学博士学学位时,校长郑重地宣布:吴健雄博士已充分获得被称誉为世界上最伟大物理实验学家的权利。宇称不守恒原理彻底改变了人类对对称性的认识,促成了此后几十年物理学界对对称性的关注。

发现人物

三名科学家获得如此大的成绩,有一个共同点,就是热爱自己的祖国,努力从中国的文化精髓中吸取营养。

中国科学院院长、物理学家周光召教授用“使中华民族感到骄傲和自豪的伟大科学家”来概括杨振宁教授业已取得的学术成就。他说,杨振宁教授身上有着非常深厚的中国文化传统,同时他又兼融了西方文化传统中的优秀部分,将二者融会贯通,从而形成了他治学严谨、为人朴实的独特风格,令人钦佩、堪称楷模。

1996年6月,杨振宁在接受记者采访时被问道:“您是一位享誉世界的科学家,现在又荣任中国科学院外籍院士,您怎样看待这个荣誉?”杨振宁先生沉吟片刻,动情地说:“我还是一个中国人,我非常珍视中国科学院外籍院士这个荣誉,我为此而骄傲。”一番肺腑之言,道出了这位饮誉海内外的美籍华裔物理学家深厚的中国情结――杨振宁1922年出生在安徽合肥,家学渊源,使他从小就受到很好的教育。抗战时期,他在昆明的西南联大获得理科学士学位,1944年在清华大学获得科学硕士学位。1945年冬赴美留学,1948年,获芝加哥大学物理学博士学位,后长期在美国普林斯顿高级学术研究所工作,此后又在纽约州立大学石溪分校主持理论物理研究所的工作。

近代理论物理学许多领域的发展,都与杨振宁的名字分不开。1949年,杨振宁与世界著名的物理学家费米一起,提出了基本粒子的结构模式,即费米-杨模型;与米尔斯合作,提出的规范场理论,确立了杨振宁20世纪后半叶物理学奠基人的地位;1956年,杨振宁与李政道合作,提出了弱相互作用中宇称不守恒的理论,这一重大成果冲破了当时物理学界的传统观念,促进了基本粒子理论的发展,被科学家们称之为“科学史上的转折点”,从而与李政道于1957年一同获得诺贝尔物理奖。杨振宁自始至终认为,青少年时期在国内受到中国传统文化教育的影响,对自己事业取得成就至关重要。因此,在获得诺贝尔物理奖颁奖典礼上,杨振宁讲到:“我虽然献身于现代科学,我对于我所承受的中国传统和背景引以为自豪。”

作为一个炎黄后裔,杨振宁身居美国,却情系故国。他一生追求科学真理,对科学的浓厚兴趣和饱满的热情,与他对中国的科学技术发展所倾注的关切之情是分不开的。从1971年的首次回国,到改革开放的今天,他深感祖国的日新月异的变化。如今他每年都回国讲学、访问,为加强中国与世界的科技交流、促进中国的科技发展不遗余力。对此,他说“因为同时扎根于中美两大民族的文化,因此,对增进两国间的友好和了解肩负着特别的责任”。

1994年杨振宁回国时在中国科技大学为几千名学子讲述“中国科技500年发展史”,曾感染和鼓舞了无数的学子。当记者此刻和杨振宁谈起他的一篇非常有影响力的演讲报告《现代科学进入中国的历史回顾及其前瞻》,并请他就中国的科技发展如何面对激烈的竞争、迎接21世纪的挑战这一问题谈谈看法时,杨振宁感慨而自信地说:“中国过去故步自封,落后于西方,现在却发展得很快。只有依靠科学教育,才能振兴中华。中国有数不清的优秀人才,有几千年优秀的传统,加上现在的改革开放和经济的发展,中国一定会迎头赶上。”

12年前,杨振宁访问中国时欣然写下的诗中有“尘寰动荡二百代,云水风雷变幻急;若问那山未来事,物竞天存争朝夕”。出自这位物理学家口中的诗句,分明也是他对中国腾飞之日的殷殷期待。杨振宁坚信在当今的世纪之交,伴随着中国“科教兴国”战略的实施,中国一定会迎头赶上;随着中华民族的腾飞,中国很快也会骄傲地屹立于世界科技强国之林,成为东方科学的巨子。

1997年5月25日,中国科学院和江苏省人民政府在南京举办“杨振宁星”命名大会。“杨振宁星”为国际编号3421号小行星。它是中科院紫金山天文台1975年11月26日发现的。

已经七十多岁的李政道从事物理科学研究已经五十年了,在半个世纪的科学生涯中,他以天才和勤奋在高能物理、天体物理、流体力学、统计物理,凝聚态物理和广义相对论等领域都卓有建树。从1972年起,他又以深厚的爱国情怀致力于支持祖国科学教育事业发展,积极推进中外科学交流合作,建议设立博士后制度,帮助建立完善自然科学基金制度。他倾注大量心血促成了北京正负电子对撞机的建成和运行。十年前,他倡议我国建立中国高等科学技术中心和北京现代物理研究中心。十年来,这两个中心在李政道教授的主持下,开展了大量中外学术研究交流,取得了许多重要研究成果,不断培养着高级科技人才。李政道教授这五十年,是他用自己聪明才智探求科学奥秘、为祖国和人类科学发展勤奋奉献的五十年。但是,这位功成名就年逾古稀的杰出学者始终不满足,他仍以蓬勃朝气瞩目未来,希望在即将到来的21世纪再作新的贡献。中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为3443号小行星已荣获国际有关机构批准,正式命名为“李政道星”。中国科学院1997年5月30日在北京隆重举行了“李政道星”命名典礼。从此,李政道的名字镶上了太空星辰,伴随着3443号小行星遨游并闪耀在宇宙星河。“李政道星”(国际编号为3443号小行星)是中国科学院紫金山天文台1979年9月26日发现的。“李政道星”沿着一个偏心率为0.3的椭圆轨道绕日运行,到太阳的平均距离为3亿5千9百万公里,绕太阳一周需3.70年。

吴健雄1934年毕业于中央大学物理系,后赴美国留学,先后获得加利福尼亚大学、普林斯顿大学、耶鲁大学、哈佛大学等院校的理学博士学位。1954年加入美国籍。1973年,她当选为美国物理学会会长,并为英国爱丁堡皇家学会荣誉会员,美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士。1994年,她获得全美华人杰出成就奖。

吴健雄教授一直关心中国科技事业的发展,从1973年起多次到中国探亲、访问讲学。她是北京大学、南京大学名誉教授,并在东南大学建有吴健雄实验室。1990年,南京紫金山天文台将其发现的一颗小行星命名为“吴健雄星”。1994年6月,她当选为中国科学院首批外籍院士。1997年2月16日,吴健雄教授因再次中风逝世,享年85岁。在她的丈夫、物理学家袁家骝教授等亲属的护送下,她的骨灰被安葬在她接受启蒙教育的母校——江苏苏州太仓市浏河镇明德学校新落成的“吴健雄墓园”内,实现了她魂归故里的夙愿。

在吴教授80寿诞时,袁家骝在祝寿仪式上简要介绍了吴健雄博士的简历后说,求学时期的吴健雄,对史地深感兴趣,文学造诣也不凡,其后她在物理学上有所成就,使一般人反而忽略了她在文学上的才干。当时已经退休的吴健雄博士在祝寿仪式上致词说,从事科学研究没有捷径,“基本修养就是由兴趣、观察、实验、毅力等辛苦做起”。

西方科学家称吴博士是中国的居里夫人,也曾是诺贝尔奖得主的艾米里·肖格莱博士誉她为“垂帘听政的核子物理学女王”。

影响

“宇称不守恒原理”的影响是深远的。许多人说:“很难想象,假若没有杨和李等的工作,今天的理论物理会是什么样子?!”1998年年末,物理学家发现首例违背时间对称性事件。欧洲原子能研究中心的科研人员发现,正负K介子在转换过程中存在时间上的不对称性。这一发现虽然有助于完善宇宙大爆炸理论,但却动摇了“基本物理定律应在时间上对称”的观点。

正如人们经常感叹那样,时光不可倒流。日常生活中,时间之箭永远只有一个朝向。老人不能变年轻,打碎的花瓶无法复原,过去与未来的界限泾渭分明。但在物理学家眼中,时间却一直被视为是可逆转的。比如说一对光子碰撞产生一个电子和一个正电子,而正负电子相遇则同样产生一对光子,这个过程都符合基本物理学定律,在时间上是对称的。如果用摄像机拍下两个过程之一然后播放,观看者将不能判断录像带是在正向还是逆向播放。从这个意义上说,时间没有了方向。

物理学上这种不辨过去与未来的特性被称为时间对称性。经典物理学定律都假定时间无方向,而且也确实在宏观世界中通过了检验。但近几十年来,物理学家一直在研究时间对称性在微观世界中是否同样适用。欧洲原子能研究中心的一个小组经过长达三年的研究最近终于获得了突破。他们的实验观测首次证明,至少在中性K介子衰变过程中,时间违背了对称性。

由来自九个国家近百名研究人员组成的这一小组在实验中研究了K介子反K介子相互转换的过程。介子是一种质量比电子大,但比质子与中子小,自旋为整数,参与强相互作用的粒子,按内部量子数可分为π介子、ρ介子和K介子等。研究人员在实验中发现,反K介子转换为K介子的速率要比其时间逆转过程、即K介子转变为反K介子来得要快。这是物理学史上首次直接观测到时间不对称现象。

现代宇宙理论曾认为,宇宙大爆炸之初应该产生等量物质和反物质,但当今的宇宙却主要为物质世界所主宰,这一现象一直让人困惑。欧洲核子中心新实验证明,反物质转化为物质的速度要快于其相反过程,因此它为宇宙中物质量为何远远超过反物质量提供了部分答案。另外,新成果对物理学基本对称定律研究也有重要意义。物理学家们一直认为,除了基本物理定律不受时间方向性影响外,物体在空间物理反射的过程以及粒子与反粒子的变换过程也应遵循对称性。时间、宇称和电荷守恒定律被认为是支撑现代物理学的基础之一。

本世纪50年代来,物理学家先后发现一些守恒定律有时并不完全满足对称性。美籍华人物理学家杨振宁和李政道曾提出弱相互作用中宇称不守恒理论并经实验证实,之后美国人詹姆斯·克罗宁和瓦尔·菲奇又发现K介子衰变过程违背宇称和电荷联合对称法则,他们都因此而获诺贝尔物理学奖。由于时间、宇称和电荷作为一个整体被认为应该守恒,物理学家们曾猜想说,时间在特定情况下会违背对称性。欧洲核子中心的成果首次证实了这一猜想。

1999年3月,科学家称直接观测证明电荷宇称定律有误。美国费米实验室宣布说,该实验室以前所未有的精度,基本“确切无疑”地证明中性K介子在衰变过程中直接违背了电荷宇称联合对称法则。这一结果被认为是物质和反物质研究领域的一项重要进展。

目前普遍接受的物理学理论认为,每一种基本粒子都有其对应的反粒子。譬如说与带负电的电子相对应,就存在质量相同、携带电荷正好相反的正电子。在反物质理论提出后,科学家们一直认为,粒子和反粒子之间在特性上存在对称,就象人们通过镜子看自己一样。这些对称特性主要包括基本物理定律不受时间方向性影响,以及空间反射下的物理过程以及粒子与反粒子的变换过程遵循对称,它们分别被称为时间、宇称和电荷守恒定律。

1964年,美国物理学家克洛宁和菲奇发现,K介子与其反物质反K介子之间违背宇称和电荷联合守恒定律。但两位物理学家主要通过K介子与反K介子的量子力学波动效应而观测到其违背电荷宇称守恒现象,因此被认为是一种间接观测。自60年代以来,世界各国物理学家也先后得出一些类似结果,但基本也都属于间接观测范畴。而要想直接证明K介子违背宇称和电荷联合守恒定律,其主要途径是研究K介子衰变为其它粒子的过程。K介子可衰变为两个介子。物理学家们曾从理论上指出,通过实验测量出一定数量K介子中有多少衰变为介子,这一比值如果不接近零,那么即可被视为直接证明了宇称和电荷联合定律不守恒。

据报道,各国科学家们近年来一直在从事K介子衰变为介子比值的测算,但所获得结果都无法被认为是确切的证明。而费米实验室所获得的最新数值结果(0.00280误差0.00041),由于其精确度比此前实验都有所提高,从而直接证明了宇称和电荷守恒定律确实有局限性。

宇称和电荷联合定律不守恒最早发现者之一、曾获1980年诺贝尔物理奖的克洛宁教授在评价费米实验室新成果时称,这是自发现违背宇称和电荷守恒定律的现象35年来,人们首次获得的有关该问题真正新的认识。普林斯顿大学教授瓦尔·菲奇说:“这个结果让人极其诧异,这是完全没有预料到的,它非常、非常有意思。”

科学家计划继续在费米实验室进行实验和计算,以验证这些最新观察结果是否确实。与此同时,如果你想知道世界为什么会是现在这个样子,答案完全就在于左右之间的差异―――你只要看看镜子就行了。

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    初彤 2026年01月30日

    我是鲸羚号的签约作者“初彤”

  • 初彤
    初彤 2026年01月30日

    本文概览:网上有关“李政道与杨振宁决裂事件的详细经过”话题很是火热,小编也是针对李政道与杨振宁决裂事件的详细经过寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望...

  • 初彤
    用户013007 2026年01月30日

    文章不错《李政道与杨振宁决裂事件的详细经过》内容很有帮助

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