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任何前沿的科研行业,在不明确的事物中,都存在着哪个被你拖着不放,哪个是你不花太多时间研究的永恒问题。 爱因斯坦辨别它的能力更厉害。 ”

杨振宁这样评价爱因斯坦:“20世纪物理学的三大贡献中,有两半是爱因斯坦的。” 作为过去一千年最伟大的科学家之一爱因斯坦也确实值得这样评价。 杨先生所说的“20世纪物理学的三大贡献”,是指狭义的相对论、广义相对论、量子力学。 年,与相对论相关的物理学论文达到2,000篇以上。 同时,量子霍尔效应、多重宇宙等许多理论从相对论迅速发展起来,这些理论是当今物理学的前沿研究行业。 这足以说明相对论在过去的一百年里对物理学行业产生了多么大的影响。

“杨振宁谈爱因斯坦:“他厉害在哪里?””

在爱因斯坦诞生125周年等多种时机和场合,杨先生曾以爱因斯坦为主题发表演讲和报告。 因此,在爱因斯坦去世60周年和广义相对论发表100周年之际,《环球科学》特意邀请了他和他的老朋友江才健(《杨振宁传》的作者,曾任中国台湾《中国时报》科学主笔),清华大学

“杨振宁谈爱因斯坦:“他厉害在哪里?””

江才健:我们今天特意来探望,是因为今年是爱因斯坦去世60周年,广义相对论提出100周年,“科学美国人”专门做了主题。 第二个是今年也是爱因斯坦诞生136年。 11年前,2004年3月14日,你应邀在德国纪念爱因斯坦诞生125周年的大会上做报告(大会在爱因斯坦的出生地乌鲁木齐召开)。 你当时英语报告的主题是“爱因斯坦对21世纪理论物理学的影响”,那是一份非常深刻的报告,我们从这份报告开始。

“杨振宁谈爱因斯坦:“他厉害在哪里?””

在那份报告的开头,我提到了爱因斯坦狭义的相对论,谈了两个有趣的事情。 第一,“相对性”这个词不是最初从爱因斯坦中出来的,而是庞加莱。 第二,最先写狭义相对论变换式的也不是爱因斯坦而是洛伦兹,这个变换曾经以洛伦兹的名字命名,直到现在。 所以,庞加莱说他知道相对论的哲学,而不知道其物理。 洛伦兹懂数学,也不懂物理。 只有年轻的爱因斯坦才能发动这场革命。

“杨振宁谈爱因斯坦:“他厉害在哪里?””

关于爱因斯坦,从年轻的时候开始学习的时候,他就觉得你有特别欣赏的风格,但是爱因斯坦到底在哪里呢?

杨振宁:爱因斯坦的厉害之处在于,一方面,他懂一点数学,对数学中的精彩之处有直观的欣赏能力。 另一方面,他对物理现象也是近距离了解的。 他和所有人不同的地方是,他可以近距离看,也可以远距离看。 这就像电影里有近距离镜头和远距离镜头一样。 无论从近到远都能够自由切换,真厉害。 很多人只有一个镜头。 只能从近处看,或者只能从远处看。 不能自由切换。

“杨振宁谈爱因斯坦:“他厉害在哪里?””

江才健:这好像你在西南联大和黄昆谈过了。 一个是俯视,一个是趴着。

杨振宁:对。 我们西南联大的一些研究生对物理学的了解已经达到了相当程度,知道俯瞰者可以切换观点的利益,可以看到趴着看的东西。

江才健:我叫西南联大,我想借此机会和你说几句话。 西南联大是在对日抗战这个最困难的时候建立的,这是一所只有不到9年历史的学校,没有经费,没有国际化,但取得了中国教育史上最成功的成绩。 这在当今的教育热潮中(例如非常强调国际化等)是非常有启发性的。 作为走出那个环境的杰出代表,请多谈谈这里的经历。

“杨振宁谈爱因斯坦:“他厉害在哪里?””

杨振宁:我们来谈谈这个。 我想是的。 很多人讨论了为什么西南联大那么成功,这其中有几个因素,不是一个因素。 我认为其中的一个要素是大家不太重视,其实非常重要。 西南联大正是关键时刻。 当时的学生在那之后,偶然碰到了新中国建设和台湾经济起飞的必要时代。 所以,我的同龄人和比我晚十年的人碰到这个时机,就是新中国开始向封闭的农业国家开放的工业国迅速发展,台湾也是如此。 所以,我们这一代,或者比我年轻十岁的人,有迅速发展的机会。 这与此时的机遇密切相关。 这似乎大家都不重视。

“杨振宁谈爱因斯坦:“他厉害在哪里?””

江才健:回归相对论,相对论导出的对称概念,成为了20世纪物理学行业最重要的基础。 爱因斯坦狭义相对论从电磁理论中认识对称概念,然后当他提出广义相对论时正好相反:从对称上回顾。 你说过了,这非常有远见也非常有勇气。 你能再解释一下爱因斯坦这个创造性吗?

“杨振宁谈爱因斯坦:“他厉害在哪里?””

世界科学采访了杨振宁:爱因斯坦哪里厉害?

杨振宁:任何前沿的科研行业,都有永远存在的问题。 在不明确的东西中,哪一个被你拖着不放,哪一个是你不花太多时间研究的。 爱因斯坦辨别它的能力更厉害。 他表示,他花了八年时间抓住对称性不放,就能知道什么才是真正重要的。 让我再举一个例子。 1923年或1924年,一位年轻的印度人bose (鲍斯,satyendra nath bose )给他发了英文稿。 英国的期刊拒绝发表这篇文章。 能请爱先生翻译成德语发表吗? 这样唐突的要求没有冒犯爱先生,所以他不仅把文案翻译成德语,在bose上签名发表,还加上他的评论,说这个文案有道理,他自己必须迅速发展。 之后,他连续发表了几个拷贝,迅速发展成了博世爱因斯坦( bose-einstein )的集合理论。

“杨振宁谈爱因斯坦:“他厉害在哪里?””

他的这个理论是惊人的革命性的,发表后,他那一代人认为他疯了,甚至他的好朋友,荷兰人埃伦费斯特( paul ehrenfest )都反对他。 但是,bose-einstein的集合理论到了20世纪50年代终于被物理学界所理解,这是极其重要的正确理论。 这个故事展现了1924年bose看不到的模糊想法,爱因斯坦很快就喜欢上了,抽不出来做出革命性的贡献。

“杨振宁谈爱因斯坦:“他厉害在哪里?””

说到恩非斯特,他是爱因斯坦最好的朋友,于1933年自杀。 他死后,爱因斯坦写了一份副本纪念他,说他有很多好点子,但他创造的能力胜过他的批评能力,所以他的很多点子都胎死腹中。

江才健:爱因斯坦在广义相对论飞速发展后,想出了三个方法,用实验检查了广义相对论,这不是他特别的做法吗?

杨振宁:好的。 这也很重要,在讨论爱因斯坦时往往没有受到重视。 爱因斯坦写完方程式后,问如何验证数学分析而不是物理分析。 在接下来的一两年里,他写的复印件显示了如何通过实验验证广义相对论。 这些实验得到验证后,他的名声一下子达到了世界闻名的地步。 所以,如果你问历史上物理学界的大佬,我想只有牛顿能和他相提并论。 像麦克斯韦和玻尔兹曼一样,当然是大物理学家,但没有爱因斯坦的影响。 20世纪物理学的三大革命中,有两半是爱因斯坦。

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江才健:我刚才说了爱因斯坦的事,我们再多说吧。 他说物理学理论可以从数学中推导出来。 这就像你刚才说的,爱因斯坦可以从宏观上回到实际问题上。 这两种说法之间有冲突吗?

世界科学采访杨振宁:杨·米尔斯理论的诞生

杨振宁:不,因为爱因斯坦在不同的时代对数学的重要性有不同的看法。 他在晚年的文案中说,他年轻时没有意识到数学在物理学中的作用,相反很早就对物理学中的重要问题有了直观的了解。 爱因斯坦早年从对物理现象的直观有趣开始。 随后,当广义相对论迅速发展时,他明白了数学对物理结构的重要性。 到了20世纪30年代他进一步说,理论物理学的“创新思维来自数学”。 直到后来临终,他多次提出这个新的说法。

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江才健:我刚才谈了爱因斯坦对数学和物理的直觉和感受。 你最好的朋友dyson (戴森,freeman dyson )说他自己的数学直觉很强。 1954年的yang-mills (杨-米尔斯)规范场论中,是从物理现象出发,还是从数学直觉出发?

杨振宁:那个复印件是我最重要的复印件。 最近,dyson说这是自1928年狄拉克拷贝以来最重要的拷贝。 我们为什么要写那个文案,我想是因为两个时机成熟了。 第一,二战后,科学家发现了很多新粒子,所以大家都在研究它们的相互作用是什么,文案很多,聚在一起。 我觉得这不行。 大体上,整体必须支配各种粒子之间的相互作用。 第二,碰巧我很享受weyl (外尔,h.weyl ) 1929年的规范不变理论。 我想宣传一下那个的话也许大致就能找到这个。 这两点是1954年那份复印件能写出来的理由,从物理上和数学上都出发了。

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江才健:在1954年的yang-mills规范场论中,这种对称的快速发展对20世纪的物理产生了巨大的影响。 yang-mills规范场场强公式和爱因斯坦的广义相对论与数学公式有很好的相似之处,都是高度非线性的方程式。 这似乎是多年后你观察到的。

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杨振宁:好啊。 20世纪60年代末,我在石溪(纽约州立大学石溪分校)教广义相对论时,首次进行了观察。 之后,在数学家simons的指导下,于1975年与吴大峻完全明确了重要的观念:规范场理论的数学结构是数学中的纤维丛理论。

江才健:最近在《物理学的未来:重新思考》中,回顾了1961年麻省理工100周年,与费曼等4人应邀参加了一个小讨论会。 那时你39岁,是4人中最年轻的,但看当时的发言记录,你对问题看得非常深刻,并不那么乐观。 相反,费曼非常乐观。 他在发言的最后说:“我的结论是,我相信基础物理学将在更有限的时间内结束(因为我们掌握了终极理论)。 今天,基础物理学在突飞猛进,我不想从中退出。 我幸运地生活在这个时代。 而且,我不相信还有一千多年的时间。 ”。 您看到了吗?

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杨振宁:我观察到费曼有许多罕见的直观物理观,他的路线积分和费曼图都是世纪水平,直观,贡献巨大。 1961年左右,他大体上认为他获得了新的直觉灵感,所以我认为他是那么乐观。 我认为这个新的直觉灵感是什么值得研究。 关于我们俩当时对未来的看法如此不同,我认为有文化背景的原因。 我是从中国古代传下来的儒家“吾日三省吾身”的教训中训练出来的,他是美国的产物。

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这几个我们自然会问以下问题。 “美国科学家总是骄傲自大,美国科学非常成功,这两种现象能联系起来吗? ”。 也就是说,中国年轻人引进美国人的这些优势,能在科学上取得更多的成功吗? 这是值得讨论的。

《全球科学》:杨先生,你说你提出的这个问题值得讨论,但我认为你心里有一个答案。 那是对美国科学家这种方法的肯定。 是吗?

杨振宁:是啊。 我认为美国科学家的骄傲与他们的成功有关。 在极端竞争的领域,君子们必须吃亏。

江才健:这就是我接下来想问的。

杨振宁:从非科学家的角度来看,1961年费曼和我的两个发言对科学的态度鲜明,这不也反映了文化以前流传的差异吗? 而且,这两种态度对于科学的迅速发展,哪个好呢? 我认为这是一个非常有趣的问题。

江才健:我没见过费曼。 我觉得他现场的表现可能很好。 请说走嘴。 但是,看看他的复制品,就会发现对他并不深。 他用他的推理方法讲现实的问题。 我觉得这里有点问题。 费曼当然是天才。 他也很大胆。 他写的路线积分包括量化、对称性和相位三个旋律。 近代科学反映了西方对宇宙的看法。 虽然你也在进行理论研究,但是你的文化背景不同。 从这个角度来看,我经常想,文化对一个身体的宇宙观和世界观的影响——除了科学态度以外,对认识的影响是否还有所不同?

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杨振宁:当然有影响。在费曼这个1961年的复制品中,沃森和1968年的“双螺旋”值得一说(沃森是dna双螺旋的发现者)。 两者都显示了美国的精神。 “你不需要拥有很多知识,也不需要有多高的修养。 你要有不怕天的精神,然后闯一闯,你就能成功。” 另外,费曼对物理的理解非常深刻。 我认为他的路径积分是物理学史上的重要贡献。 但是,他似乎过于轻视以前流传下来的研究方法,这是他的缺点。

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江才健:华生的这本书把这种美国精神写得有声有色,无论从销路上,还是从解释科学家研究时的心理上看,都是极其成功的著作。 但是,那是以前传到君子的讨厌的书的写作方法。

杨振宁:文化背景影响求学的态度。 理论物理学是推测的学问,意味着推测不是逻辑推导,这里面是只有推测的聪明,还是只有推测的愚蠢? 这就像象棋一样,高手不能告诉他为什么下这招,但他的推测是正确的。 有时候有大胆的人,也有保守的人。 对年轻人,应该向他建议更大胆的人吗? 还是应该向他建议更胆小的人? 我认为中国文化会给他一点勇气,美国文化会给他一点勇气。

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江才健:回到你1961年的复制品,宇宙的微妙结构是无限的,人类的智慧是贫乏的,用贫乏的智慧去追求无限的宇宙,是不可能完全掌握的。 在某些方面,你和爱因斯坦说的有点像。 爱因斯坦说,他只知道两个事件是无限的,一个是宇宙,一个是人类的愚蠢,他对上一个事件还不清楚。 你的好朋友dyson在他有名的“爱因斯坦讲座”“鸟和青蛙”中,知道科学家像鸟一样,有着全观的眼睛。 他把你列为其中之一。 发现现在的许多新理论在数学上导出得很好,但在物理上却面临着能否发挥作用的问题。 这是终极哲学问题,也是科学问题。

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杨振宁:好啊。 正如超弦理论一样,它已经具有极其重要的数学影响,但是否与物理现象有关还是个未知数。 另外,我对超对称并不那么乐观。 原因有两个。 第一,如果一个数学的东西被用于基本物理学,一定是很棒的数学。 这有很多过去的例子。 但是,因为超对称的数学不是最好的,所以我认为不是基本的物理基础。 在纪念1979年爱因斯坦诞生100周年的讨论会上讨论过。 另外,做了几十年,没有任何与实验相关的结果,所以我怀疑它的未来。

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江才健:“科学美国人”的主题中,有一位科学家专门论述了爱因斯坦所犯的错误。 你认为爱因斯坦的这些看法到底错了吗?

杨振宁:宇宙学第一炮是爱因斯坦响的。 这是他的另一大贡献。 我们今天发现的问题,并不是爱因斯坦已经有了。 所以,当初爱因斯坦引进还是不引进宇宙参数是基于他的广义相对论方程式的,不能用今天的成果来评价爱因斯坦的正误。 另外,天文学近年来发展迅速,我认为有可能会发生物理学的大革命。 (特约记者江才健)

来源:成都新闻网

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