我們先給出結論,若是只給這個理論的開創者,也就是楊振寧,那這個獎100%是不會頒的,若是是操縱楊米爾斯理論對現有的物理學理論拓展,那這個獎其實已經頒了,并且還頒了兩次。所以,5年內不成能有人會因為楊米爾斯理論而獲獎。(下圖是楊米爾斯方程)
楊米爾斯理論
楊米爾斯理論的定位說起楊米爾斯理論,一般人都不領會,客不雅地說,良多學物理學的研究生都不會碰它,甚至偏向分歧的物理學博士也不是很領會。這足以見得這個理論的艱深和艱澀。那為什么會如斯高冷呢?
若是我們放眼整個理論物理學的成長史,就會發現,大要是這么成長的,
第一座岑嶺:牛頓力學第二座岑嶺:麥克斯韋方程第三座岑嶺:相對論和量子力學(這兩是統一時代的,但其實是兩座并立的岑嶺)第四座岑嶺:粒子物理尺度模子
這第四座岑嶺大要是從上宿世紀50年月擺布起頭成長,一向到本宿世紀初,是距離我們比來的一座理論物理學岑嶺,而一般人對物理學的把握還逗留在第一座岑嶺,甚至還不到第一座岑嶺。而楊米爾斯理論是粒子物理學尺度模子的骨架理論,也就是它位于第四座岑嶺傍邊,是以,不領會楊米爾斯理論長短常正常的了。
那楊米爾斯理論到底是干嘛的?我們先從字面起頭說起,楊米爾斯理論中“楊”指的是楊振寧,米爾斯是那時楊振寧的助手米爾斯,這個理論用兩人的名字來定名的。
為什么需要這么一個理論呢?這是因為科學家發現物理學呈現了危機。上宿世紀科學家操縱對撞機撬開了原子,他們發現了100多種粒子。
令人無奈的是,這些粒子到底是干嘛的,沒人搞得清晰。并且科學家發現祖師爺牛頓留下的“力”的概念,已經破落不勝,不克不及再用拿來當傳家寶了,得另尋出路。這里的原因,我們可以稍微詮釋一下,我們初高中學過,“力”是改變物體活動狀況的原因。可是呢,科學家發現了衰變的現象,一個中子可以衰釀成中微子、電子會和質子。
也就是說,衰變中的“力”不是改變了物體的活動狀況,而是直接改變了粒子的種類,這還不是孤例,近似的環境還有良多,你說這還咋繼續用“力”的概念?那咋辦呢?
楊振寧的數學是很厲害的,并且他受到數學家的影響,相信從麥克斯韋方程中是可以找到解決這個危機的法子。
于是,楊振寧和米爾斯就從麥克斯韋方程出發,做進一步的推廣,獲得了楊米爾斯理論。(下圖就是麥克斯韋方程。)
包羅上面的楊米爾斯方程在內,這些方程你看看就好,不睬解其實無所謂,我們可以簡單講講這背后的邏輯。仍是說回到“力”,“力”不敷用了,楊振寧就想換一個來用,那為什么要從麥克斯韋方程出發呢?因為這里有個全新的工具,那就是“場”。我們熟悉的磁場就是一種“場”,我們固然看不到摸不到,但它確實存在,并且跟空間自己的性質有關。而場傳遞的則是“感化”。
沒錯,楊振寧發揚了拿來本家兒義,用“場”,“感化”,“粒子”這三種來構建新理論,也就是楊米爾斯理論,這傍邊就不在需要力了,而是直接用“感化”的概念就可以。
不外,楊米爾斯理論有個致命的問題,那就是粒子的質量到底什么?是以,楊振寧剛頒發這篇論文時,就被那時的物理學大神泡利噴得一無可取。(別感覺這是多大事,因為有個叫做愛因斯坦的沒少被這兄弟噴過。)
當然,這理論也出格超前,頒發時并沒有引起太多的存眷。
誰因為楊米爾斯理論獲獎了?
那時,科學家發現,宇宙中存在四種感化,別離是強彼此感化、弱彼此感化、電磁彼此感化,引力。加上過了幾年之后,找到了更多的粒子。
這時辰科學家就想起頭去解決這四種感化,而手頭上有啥,客不雅地說,除了楊米爾斯理論還能用用,其他的真沒啥了。于是,有五位科學家就拿楊米爾斯理論來解決強彼此感化,然后呢?
然后他們真的用楊米爾斯理論解決了強彼此感化,然后諾貝爾獎分兩次頒給了這位科學家諾貝爾獎。(下圖就是這五位科學家,之所以分兩次,是因為諾貝爾獎一次只能給三小我。)
后來關于粒子物理學尺度模子的科學史還很有趣,可是我們這里只涉及到楊米爾斯理論獲得諾獎的部門,所以就點到為止。
那么此刻問題來了,你必然會問楊振寧和米爾斯咋不拿一個呢?
事實上,已經不克不及了。1999年,米爾斯已經歸天了。也就是說,若是要頒獎,就得給楊振寧一整個諾貝爾獎。要知道楊振寧在1957年已經拿到一個次了,那時是和李政道一路拿到的,算是1/2份的諾貝爾獎。
若是再頒獎,楊振寧就會再拿1個份額的諾貝爾獎,這就3/2個份額的諾貝爾獎。這將是史無前例的。為什么這么說呢?
因為諾貝爾獎委員會有個潛法則是,一小我只能在一個范疇拿到1個份額的諾貝爾獎。相信你可能要不服了,我們可以來解除失落你腦海里想到那幾小我。
愛因斯坦:拿到1個份額的物理獎,因為光電效應。即使后來能證實廣義相對論的準確性,也沒有再拿。
居里夫人:她是1/4份的物理獎和1個份的化學獎。(注重上文,一個范疇)
約翰巴丁:他固然拿過兩次物理學獎,但其實是兩個1/3份額的物理學獎,也就是2/3的物理學獎。
那有沒有真的例外的人么?事實上也有,他叫做弗雷德·桑格爾。兩次獲得諾貝爾獎化學獎,1次是1個份額的,一次是1/2份額的,加起來就是3/2。整個諾貝爾獎100多年的汗青上,僅此一人。
所以,基于這個潛法則,在楊米爾斯理論已經頒給過5小我,楊振寧又已經拿到一次諾貝爾物理學獎的前提下,諾貝爾獎再要頒給他,整個概率就幾乎為零了。
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