[转帖]霍金走后，才意识到杨振宁原来这么牛逼

    对称性是物理学之美的一个重要体现，是20世纪理论物理的主旋律之一。从经典物理以及晶体结构，到量子力学与粒子物理，对称性分析是物理学中的有力工具。杨振宁堪称最美物理学家，对对称性分析极为擅长，能准确利用对称性，用优雅的方法很快得到结果，并且突出本质和巧妙之处。1999年，在StonyBrook的一次学术会议上，杨振宁被称为“LordofSymmetry”。

    1950年，杨振宁关于π0衰变的论文以及他和Tiomno关于β衰变中相位因子的论文奠定了他在此领域中的领先地位。1956年，θ—τ之谜是粒子物理学中最重要的难题，当时普遍讨论宇称是否可以不守恒。杨振宁和李政道从θ—τ之谜这个具体的物理问题走到一个更普遍的问题，提出“宇称在强相互作用与电磁相互作用中守恒，但在弱相互作用中也许不守恒”的可能，将弱相互作用主宰的衰变过程独立出来，然后经具体计算，发现以前并没有实验证明在弱相互作用中宇称是否守恒。他们更指出了好几类弱相互作用关键性实验，以测试弱相互作用中宇称是否守恒。
    吴健雄于1956年夏决定做他们指出的几类实验中的一项关于60Coβ衰变的实验。次年1月，她领导的实验组通过该实验证明在弱相互作用中宇称确实不守恒，引起全物理学界的大震荡。因为这项工作，杨振宁和李政道获得1957年的诺贝尔物理学奖。1962年，杨振宁提出“非对角长程序(off-diagonallong-rangeorder)”的概念，从而统一刻画超流和超导的本质，同时也深入探讨了磁通量子化的根源。这是当代凝聚态物理的一个关键概念。1989到1990年，杨振宁在与高温超导密切相关的Hubbard 模型里找到具有非对角长程序的本征态，并和张首晟发现了它的SO(4)对称性。

    八、时间反演、电荷共轭和宇称三种分立对称性
    质疑弱相互作用中宇称是否守恒的论文预印本引起Oehme于1956年8月致信杨振宁提出弱相互作用中宇称(P)、电荷共轭(C )、时间反演(T)三个分立对称性之间的关系的问题。这导致杨振宁、李政道和Oehme 发表论文57e，讨论P、C、T各自不守恒之间的关系。此文对1964年CP 不守恒的理论分析有决定性的作用。

    九、高能中微子实验的理论探讨
    1960年，为了得到更多弱相互作用实验信息，利用实验物理学家Schwartz的想法，李政道和杨振宁在理论上探讨了高能中微子实验的重要性。这是关于中微子实验的第一个理论分析，引导出后来许多重要研究工作。

    十、CP不守恒的唯象框架
    1964年，实验上发现CP不守恒后，引发出众多乱猜其根源的文章。杨振宁和吴大峻没有理会那些脱离实际的理论猜测，而作了CP不守恒的唯象分析，建立了后来分析此类现象的唯象框架。Fermi名师高徒，我自当独辟蹊径。
    十一、杨—Mills规范场论

    1954年，杨—Mills规范场论(即非阿贝尔规范场论)发表。这个当时没有被物理学界看重的理论，通过后来许多学者于1960到1970年代引入的自发对称破缺观念，发展成今天的标准模型。这被普遍认为是20 世纪后半叶基础物理学的总成就。此论文从数学观点讲，是从描述电磁学的阿贝尔规范场论到非阿贝尔规范场论的推广。而从物理观点上讲，是用此种推广发展出新的相互作用的基础规则。
    引力波最近大热，大家更了解了在主宰世界的4种基本相互作用中，弱电相互作用和强相互作用都由杨—Mills 理论描述，而描述引力的爱因斯坦的广义相对论也与杨—Mills 理论有类似之处。杨振宁称此为“对称支配力量”。杨—Mills理论是20世纪后半叶伟大的物理成就，杨—Mills方程与Maxwell方程、Einstein方程共同具有极其重要的历史地位。堪称物理学史上的一场革命。但是杨振宁的出发点并不是要颠覆什么，而是要在复杂的物理现象背后寻找一个原理，建立一个秩序。这种秩序的建立是杨振宁追求物理学之美和追求对称性的一个主要表现。
    十二、规范场论的积分形式
    杨—Mills理论还把物理与数学的关系推进到一个新的水准。1970年左右，杨振宁致力于研究规范场论的积分形式，发现了不可积相位因子的重要性，从而意识到规范场有深刻的几何意义。
    十三、规范场论与纤维丛理论的对应
    1975年，杨振宁和吴大峻发表了论文75c，用不可积相位因子的概念给出了电磁学以及杨—Mills场论的整体描述，讨论了Aharonov—Bohm效应和磁单极问题，揭示了规范场在几何上对应于纤维丛上的联络。这篇文章里面附有一个“字典”，不禁让人想到牛顿给这个地球写《原理》，杨也当了一把翻译，把物理学中规范场论的基本概念准确地“翻译”成数学中纤维丛理论的基本概念。这个字典引起数学界的广泛兴趣，大大促进了数学与物理学以后几十年的成功合作。