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1 # 吉家凡
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2 # 董董研究員
楊-米爾斯理論是一個無解的方程組,也就是誰都沒解出來。
沒有解出來,就意味著沒有實際價值,因為沒有公式無法預測任何運動,也就無法被實驗所驗證。
而諾貝爾獎是要求理論有具體的公式,並且還要被實驗所驗證的。
因此楊-米爾斯理論就是一個無解的半成品理論,永遠也拿不到諾貝爾獎。
除非未來有人能解出來楊-米爾斯方程組,並且被實驗所驗證,那麼解題者和驗證者有一定可能可以聯合獲得諾貝爾獎。
但是目前所有科學家都公認這個方程組無解,解出來的可能性無限接近於零。
而格拉肖、溫伯格等人用其他模型已經解決了電磁力、強力、弱力的統一問題,因此這個理論也就被證偽,因為同一件事不可能有二個真相。
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3 # 刁博
楊-米爾斯理論是楊振寧和他的助手米爾斯在1954年發表出來的,這是一個描述基本粒子行為的理論。該理論提出後並沒有引起太多的關注,雖然理論很美妙並且能夠解釋很多現象,可理論本身也存在明顯的漏洞,理論無法解釋粒子的質量問題。後來,希格斯給出了對稱性自發破缺機制解決了粒子的質量問題,韋爾切克等人也給出了漸進自由概念,楊-米爾斯理論的威力逐步顯露出來。楊-米爾斯理論被公認為是楊振寧的最偉大科學貢獻,超過了使他獲得諾貝爾獎的弱相互作用下宇稱不守恆。
弱相互作用下宇稱不守恆從發表到獲得諾貝爾獎,前後不到1年的時間。楊-米爾斯理論從提出至今已65年,楊振寧也憑藉此理論斬獲多個大獎,可唯獨沒有再次拿下諾貝爾獎。
從楊米爾斯理論出發,弱電統一理論、漸近自由理論、希格斯機制等已經取得了成功,這些都是繼相對論和量子力學之後物理學所取得的偉大成就。很多年前就有不少聲音說楊振寧該憑他和米爾斯的理論第二次獲得諾貝爾獎,2012年希格斯粒子的發現不僅是希格斯的成功,其實也再一次表明了楊米爾斯理論的偉大。
至於為什麼楊振寧沒有再次拿下諾貝爾獎,有很多說法。有人說是因為和楊振寧合作的米爾斯已去世,諾貝爾獎不會發給已經去世的人。這個說法其實並不正確,米爾斯的去世並不影響諾貝爾獎授給楊振寧。幾位科學家合作完成一項工作,之後一人去世其他人獲得諾貝爾獎的例子在諾貝爾獎史上有很多。比如為LIGO發現引力波做出傑出貢獻的德瑞福在2017年3月去世,2017年10月份公佈了諾貝爾獎,和德瑞福一起工作的索恩等獲得了諾貝爾物理學獎。
如果楊振寧之後能夠憑楊-米爾斯理論再一次摘得諾貝爾獎,這並不會是一件讓人感到意外的事情。等了幾十年才獲得諾貝爾獎在諾貝爾獎史上是很正常的事情,楊-米爾斯理論的偉大不是在1954年發表論文時體現出來的,是在之後的幾十年裡一點點體現出來的,2012年發現希格斯粒子可以算是最近比較重要的一次。
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4 # 鍾銘聊科學
楊米爾斯理論能不能拿獎,其實這是兩個問題。
1,楊米爾斯理論達到諾貝爾獎水平了嗎?
2,楊米爾斯理論5年內可以獲得諾貝爾獎嗎?
我們先說結論, 楊米爾斯理論達到了諾獎水平,甚至是遠遠超過了諾獎級的水平。不過,楊振寧卻不可能拿獎了。先彆著急反駁,我們來一一解答一下。
楊米爾斯理論達到諾貝爾獎水平了嗎?科學家一直以來都有一個偉大的夢想,就是大一統理論。啥意思呢?就是所有的物理學現象都用一個理論解釋了。為了這個大一統理論,物理學一共發展了四座高峰,各自統一了一部分。(不過至今還沒能實現全部的統一)
第一座:牛頓力學,統一了宏觀低速的物理現象(也常說是天上和地下的物理學現象)。
第二座:麥克斯韋方程,統一了電與磁。
第三座高峰:相對論和量子力學,這其實是兩個高峰,相對論統一的是質量和能量,還統一了空間和時間,也被稱為“時空”,同時提出了適用性更廣的引力理論。量子力學解決的是奈米世界以下的物理學現象。(我們也常說這叫做亞原子世界或者量子世界的物理學現象。)
第四座高峰:粒子物理標準模型。(統一了四大作用力當中的三個,強力,弱力,電磁力。)
從上文我們也看到了,物理學發展至今,也只是完成了部分統一而已,根本沒有做到大一統理論。所以,就有科學家在思考:能不能用一個理論把所有的物理現象都涵蓋。
如果思考的再深入一點,就會發現,所有的物體之間都存在相互作用力,在宇宙中,目前已知的相互作用力一共有四種。
按照目前的認知,只要統一了這四種力,就可以用這個理論解決所有的物理現象,也就是說,如果成功了,就可以實現物理學的大一統。不過很遺憾,引力一直沒辦法被納入進來,不過, 統一了三種力已經是物理學中的一大進步。
而這些和楊米爾斯理論有什麼關係呢?實際上,大有關係。
當時,科學家們用“碰撞”的方法,一下子碰撞出了100多種粒子,但這些粒子到底有什麼用呢?,科學家們也搞不清楚,當時對於作用力的理解類似於我們高中學過的牛頓下的定義:
力可以改變物體的運動狀態。可這和20世紀的科學發現是不相符的,科學家發現這些粒子可以衰變,一箇中子可以衰變成中微子、電子會和質子。
也就是說力不僅可以改變物體的運動狀態,還改變了粒子的種類。
而楊振寧從麥克斯韋方程出發,尋找解決統一四種作用力以及作用力與各種粒子之間的關係,後來人將這個稱為規範場理論。他提出的楊米爾斯理論也成為了粒子物理標準模型的骨架理論。
還有5位科學家用他的理論解決了了強力的機制而獲得了諾貝爾獎。由此可見,楊米爾斯理論的分量妥妥超過了諾貝爾獎級別的成就。
楊米爾斯理論5年內會獲得諾貝爾獎嗎?雖然如此,但很可惜,楊米爾斯理論不會再拿獎了。首先是因為諾貝爾獎的潛規則,既一個科學家只能拿一個領域的一個獎。
比如愛因斯坦,在物理學領域,也只拿了光電效應的一個獎,後來相對論即使成果更大,影響更廣泛,也沒有因此而拿獎就是這個原因。
楊米爾斯理論不能再拿獎的原因就是楊振寧已經因為宇稱不守恆拿了1/2的獎(這是和李政道分享,所以是1/2的份額),而楊米爾斯理論是由楊振寧和學生米爾斯一起研究出的,也就是說理論上還可以再憑藉這個拿1/2的獎,之所以沒拿是因為米爾斯在1999年已經去世了,再頒獎只能全部頒給楊振寧一個人了,也就是說他會拿到3/2的獎,也已經超過1個諾貝爾獎,因此不會再頒發。
當然,也有特例,弗雷德·桑格爾就兩次獲得諾貝爾化學獎,總共是3/2的獎,但是你要知道,100多年的諾貝爾歷史上,也只出現過這一個人而已。
(多說一句,約翰巴丁是拿了2次物理學獎,但是兩次都是1/3。而居里夫人則是一個1/4份額的物理學獎和一個化學獎。)
所以,楊振寧顯然不可能因為楊米爾斯理論再獲得諾貝爾獎了,不過,楊振寧根本不需要再用一個諾貝爾獎來證明了,他獲不獲獎都不影響他在物理學中的地位,就像相對論一樣,註定是永垂不朽的。
回覆列表
不可能,如果楊-米方程獲獎,必然是楊振寧和米爾斯同時獲獎,但米爾斯在1999年去世,諾貝爾獎不頒給已去世的人。