惊悉国宝级理论物理学巨擘和思想家杨振宁先生因病于2025年10月18日在北京逝世,享年103岁。
杨振宁生前是健在诺奖得主中获奖时间最早者和年岁最高者,其享年在已逝诺奖得主中位居第二,仅次于1986年诺贝尔生理学或医学奖得主、意大利国宝级女科学家丽塔·莱维-蒙塔尔奇尼(Rita Levi-Montalcini,1909.04.22—2012.12.30)。科坛巨星陨落,全球同声哀悼。
理论物理学巨擘杨振宁(1983年)
1922年10月1日(农历八月十一日),杨振宁出生于安徽合肥,下有3个弟弟(杨振平、杨振汉、杨振复)和1个妹妹(杨振玉)。杨振宁十个月大时,父亲杨武之(原名克纯,以字行,1896—1973)以安徽省公费留学生身份从上海乘船赴美留学,1928年春以论文《华林问题的各种推广》获芝加哥大学数学哲学博士学位,系首个华人代数数论博士;同年秋,他回国任厦门大学数学系教授一年。父亲于1929—1937年转任清华大学数学系教授,其间,杨振宁在清华园成志学校念小学时获“杨大头”之绰号。1997年,杨振宁情真意切地写下记叙父亲的长文《父亲和我》。杨振宁自述,父亲是对他一生影响最大的人。
1942年,杨振宁以英文论文《群论与多原子分子的振动》获国立西南联合大学(昆明)理学学士学位,指导教师是吴大猷;1944年以英文论文《超晶格统计理论探究》获国立清华大学理学硕士学位,硕导是王竹溪;1945年以第六届庚款留美公费生物理学门(注重高电压实验)身份赴美留学,1948年以英文论文《论核反应和符合测量中的角分布》获芝加哥大学理论物理学哲学博士学位,博导是“氢弹之父”爱德华·特勒(Edward Teller,1908—2003)。
杨振宁做物理实验时以笨手笨脚而闻名,在芝加哥大学核研究所(今费米研究所)艾利森实验室曾流传着“哪儿炸得响,哪儿就有杨”的笑谈。在芝加哥大学学习和工作期间,杨振宁和恩里科·费米(Enrico Fermi,1938年诺贝尔物理学奖得主)是亦师亦友亦同事的关系,两人交往密切,相互欣赏,感情颇深。
1948年秋至1949年夏,杨振宁任芝加哥大学物理学讲师;1949年9月至1955年6月,任普林斯顿高等研究院(IAS)数学学院成员,1952年转为长聘成员,1955年9月至1966年6月任数学学院教授;1966年9月转任纽约州立大学石溪分校首位物理学爱因斯坦讲座教授兼该校理论物理学研究所(今杨振宁理论物理学研究所)创始所长,直至1999年5月荣休;1986年4月起兼任香港中文大学首位博文讲座教授;1993年1月13日被聘为东莞理工学院名誉院长;2020年8月26日被聘为安徽大学纽约石溪学院名誉院长。2010年,石溪分校将新建的一幢宿舍楼命名为“杨振宁楼”,以彰显与纪念杨振宁对该校发展与进步作出的巨大贡献。
1948年10月至1962年5月,中国旅美青年才俊杨振宁和李政道通力精诚合作研究理论物理学,共联名发表期刊学术论文32篇。杨振宁虽为资深方,但他谦让大度,其中30篇的署名位居李政道之后。1956年10月1日,李政道和杨振宁联袂合作发表经典论文《弱相互作用中的宇称守恒质疑》,大胆系统性地提出李-杨假说,翌年初经吴健雄实验小组和伽文-莱德曼实验小组发文证实后,李-杨假说遂升格为物理学定律,即弱相互作用中宇称不守恒定律。
杨振宁和李政道在IAS(1957年)
1957年10月31日,瑞典皇家科学院全体院士会议投票决定将当年诺贝尔物理学奖授予哥伦比亚大学李政道教授和普林斯顿高等研究院杨振宁教授,颁奖词是“因他们对(弱相互作用中)宇称不守恒定律的深刻探索以及由此带来的基本粒子领域的许多重要发现。”二人系最早荣膺诺奖的华人,他俩从发表论文到获得诺奖的时间间隔(即颁奖时滞)只有13个月整,这在诺贝尔科学奖颁奖史上至今几乎仍是最快的。二人荣获诺奖时,杨振宁只有35岁,李政道年仅31岁,李政道迄今仍是诺贝尔科学奖得主中获奖时次年轻者。
2012年,清华大学为恭贺杨振宁教授九十华诞,赠给他一份别出心裁的大寿贺礼——黑色大理石长方体(具体尺寸:8 cm×6.6 cm×6.6 cm)。长方体四个侧面镌刻着杨振宁的13项重要物理学贡献:
(一)统计物理学4项:以李-杨单位圆定理为代表的相变理论(1952)、玻色子多体问题(1957)、杨-巴克斯特方程(1967/68)、一维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度下的严格解析解(1969)。
(二)凝聚态物理学2项:超导体磁通量子化的理论解释(即拜尔斯-杨定理,1961)、非对角长程有序ODLRO(1962)。
(三)高能粒子物理学4项:弱相互作用中宇称不守恒定律(1956)、CPT的分立对称性问题(1957)、高能中微子实验的理论探讨(1960)、CP不守恒的唯象分析框架(1964)。
(四)量子场论3项:杨-米尔斯规范场理论(1954)、规范场论的积分形式(1974)、规范场论与纤维丛理论的对应关系(1975)。
长方体顶面刻着杨振宁酷爱的杜甫诗歌《偶题》(766年秋作于夔州)中的名句:“文章千古事,得失寸心知”,底面刻有“恭祝/杨振宁教授/九十华诞/清华大学”字样。这份精美而别致的生日礼物与1958年苏联人恭贺朗道五旬寿诞的“朗道十诫”有着异曲同工之妙。
镌刻杨振宁13项重要物理学贡献的大理石长方体(2012年)
杨振宁的三大杰出科学成就是杨-米尔斯规范场理论(YMT)、弱相互作用中宇称不守恒定律和杨-巴克斯特方程(YBE)。
YMT是物理学和数学交叉融合的典型范例,它提供了描述基本粒子相互作用的强大数学框架,是现代物理学的基石之一,乃粒子物理学标准模型(SMPP)的基础和核心,系一代宗师杨振宁在整个物理学领域的最高学术成就。数学结构乃数学之核心,YMT和YBE正是“基本的数学结构”,它们已造就和催生了多项诺贝尔奖和菲尔兹奖,且仍在发挥着无可替代的重要作用。
麦克斯韦的电磁场理论(1865)、爱因斯坦的广义相对论引力场理论(1915)和杨-米尔斯规范场理论(1954)是人类迄今所发现的三大场理论。2000年5月24日,美国民间机构克莱数学研究所(Clay Mathematics Institute)在巴黎宣布千禧年七大数学难题,并悬赏每题100万美元求解,其中第2题就是“杨-米尔斯理论存在性和质量缺口”,至今未获破解。显然,杨振宁物理学成就对现代数学的影响和贡献要超过爱因斯坦物理学成就对现代数学的影响和贡献。
杨振宁和米尔斯在石溪(1999年)
纵观历届诺贝尔物理学奖,爱因斯坦以其三流成就(光电效应定律)获奖,杨振宁以其二流成就(弱相互作用中宇称不守恒定律)获奖,包括李政道在内的绝大多数得主的获奖成就是其终生最大成就。
葛墨林院士曾说:“我在石溪期间遇到的很多有诺贝尔奖提名权的权威科学家都表示过,因为杨-米尔斯规范场理论要第二次提名杨先生诺贝尔物理学奖。”
除诺奖以外,杨振宁获得的其他重要奖项还有:阿尔伯特·爱因斯坦纪念奖科学奖(1957)、拉姆福德奖(1980)、美国国家科学奖章(1986)、本杰明·富兰克林奖章(1993)、科学成就鲍尔奖(1994)、阿尔伯特·爱因斯坦奖章(1995)、玻戈留玻夫奖(1996)、拉尔斯·昂萨格奖(1999)、费萨尔国王国际科学奖(2001)和马塞尔·格罗斯曼奖(2015)等。
他还是1995年度首届中华人民共和国国际科学技术合作奖、首届“世界因你而美丽——2006影响世界华人盛典”终身成就奖和2019年度求是终身成就奖得主,并入选2019年“中国海归70年70人”榜单和中央广播电视总台“感动中国2021年度人物”。
国际知名理论物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson,1923—2020)在美国哲学学会给杨振宁颁授1993年本杰明·富兰克林奖章颁奖仪式上发表演讲时说:“杨教授是继爱因斯坦和狄拉克之后,20世纪物理学的卓越设计师。”
美国费城富兰克林学会在给杨振宁颁授1994年科学成就鲍尔奖的颁奖文告中宣称:“杨-米尔斯规范场理论模型已经位于牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦的工作之列,并必将对未来几代人产生相类似的影响。”
杨振宁获得的主要学术头衔有:台北“中央研究院”院士(1958)、美国艺术与科学院院士(1959,后转为外籍院士)、巴西科学院外籍院士(1960)、美国国家科学院院士(1965,后转为外籍院士)、西班牙皇家科学院外籍通信院士(1978)、第三世界科学院(今世界科学院)准创始院士(1983)、波兰科学院外籍院士(1988)、英国皇家学会外籍会员(1992)、中国科学院外籍院士(1994,后转为院士)、俄罗斯科学院外籍院士(1994)、梵蒂冈罗马教宗科学院(即宗座科学院)院士(1997)、日本学士院名誉院士(2010)和香港科学院创院荣誉院士(2015)等。
1996年5月3日,国际天文学联合会(IAU)属下的国际小行星中心(MPC)出版的《国际小行星通报》第27125期发布公报,将1975年11月26日南京紫金山天文台发现的国际编号为“3421(1975 WK1)”的小行星命名为“杨振宁星”,命名仪式于1997年5月25日在南京金陵饭店举行,杨振宁和杜致礼夫妇莅临命名仪式现场。
杨振宁涉猎的理论物理学领域众多,成就卓著。
1980年,埃米利奥·塞格雷(Emilio Segrè,吴健雄的博导,1959年诺贝尔物理学奖得主)称赞理查德·费曼(Richard Feynman,1965年诺贝尔物理学奖得主)、列夫·朗道(Lev Landau,1962年诺贝尔物理学奖得主)和杨振宁是继爱因斯坦之后三个全才型理论物理学家。
杨振宁挚友、“两弹一星”功勋奖章获得者邓稼先(1924—1986)临终前高度评价杨振宁的学术成就:“杨振宁在规范场方面的造诣非常之高,是他一生在物理学领域的最高成就,它比起‘宇称不守恒’来,对物理学的贡献还要基本,意义还要深远。”
1987年,丁肇中(1976年诺贝尔物理学奖得主)说道:“国人在国际科学坛上有建立不朽之功绩者,乃自杨振宁始。”1992年,丁肇中又说:世人公认,每当回顾20世纪物理学发展的主要里程碑时,马上就会想到以下三件事:一是相对论(爱因斯坦),二是量子力学(在其主要创立者中,杨振宁最为欣赏狄拉克的风格),三是规范场理论(杨振宁)。
中国学者高策在《走在时代前面的科学家——杨振宁》(山西科学技术出版社,1999)书中指出:如果说20世纪上半叶爱因斯坦是物理学的旗手,那么下半叶当推杨振宁。科学界普遍公认,杨振宁是20世纪晚期至21世纪初期在世的世界上最伟大的物理学家。
杨振宁曾自我评估自己的物理学研究风格和品味各有三分之一源自狄拉克、费米和爱因斯坦。杨振宁认为数学和物理学同源,并形象地喻之为双叶关系。他深谙理论物理学之精髓,深刻地概括出20世纪理论物理学三大主旋律是量子化、对称性和相位因子,并着重指出“对称性支配相互作用”。对称性在杨振宁的整个学术生涯中占据着中心地位并取得伟大成就,故他被学界誉为“对称性之王”。
科学大家杨振宁身上既具有东方文化的超凡深厚素养,又具备西方科学的求真探索修养。
他秉持“宁拙毋巧,宁朴毋华”(语出北宋陈师道《后山诗话》)的治学理念,科学直觉敏锐,物理观念深邃,数学能力高超,洞察能力卓越,长期沉醉于追寻数学之魅力和物理学极致之美中,是物理思想的塑造者、科学唯美主义者的典范和富有远见卓识的科学引领者,赢得“物理哲学家”和“追求科学美感的独行者”(《规范与对称之美:杨振宁传》作者江才健语)之美誉。
杨振宁聪明睿智、性格开朗、率真豁达、温文尔雅,勇于承担社会责任,正如黄昆(1919—2005)院士在1998年接受访谈时所言:“杨振宁是一个最正常的天才。”
杨振宁早就对高能物理学(即粒子物理学)的发展前景持悲观态度。1972年7月4日下午,他在北京一个座谈会上“舌战群儒”,力排众议,明确反对中国斥巨资建造大型高能加速器。1980年更是公开表明高能物理学“盛宴已过”(The party is over)的著名观点,直至去世,其基本观点依然如故,但他历来推崇新的加速器原理研究。
杨振宁认为,着重发展经济,偏重应用科学乃当务之急,他支持并赞赏北京正负电子对撞机(BEPC)采用“一机两用(高能物理兼同步辐射),应用为主”的建设方针,推动中国自由电子激光(FEL)事业取得长足进步。杨振宁后半生格外垂青凝聚态物理学,晚年仍关注并活跃于超冷原子(即玻色-爱因斯坦凝聚态)物理学前沿研究。
1964年3月23日,杨振宁入籍美国。杨振宁曾动情地说:“我知道,直到(父亲)临终前,对于我的放弃故国,他在心底里的一角始终没有宽恕过我。”2015年4月1日,杨振宁恢复中国籍而放弃美国籍。杨振宁的家国情怀浓厚,在中美关系尚未解冻的1971年7—8月,他敏锐地抓住时机,率先开启了闻名中外的“破冰之旅”,系美籍华裔知名学者访问中华人民共和国的第一人,并由此引发了美国华人学者回国访问热潮。
1977—1980年,杨振宁出任全美华人协会(NACA)创始总会会长,为促进中美两国人民之间的了解、友谊和合作作出重大贡献。周培源曾评价说:“杨振宁是美籍华裔科学家访问新中国的第一人,也是架设起中美之间科学家友谊和交流桥梁的第一人。仅是这方面的贡献,杨振宁的成就就是无人能及的。”1981—1992年,杨振宁在石溪分校创办的中美教育交流委员会(CEEC)共资助国内81位(沈津和曾善庆曾先后2次受CEEC资助赴美)科学和人文学者赴美访问进修,为中美两国间的人才交流与合作作出突出贡献。
杨振宁坚称,自己一生中最重要的贡献是帮助改变了中国人自己觉得不如人的心理。
杨振宁自幼与母亲罗孟华(1896—1987)相依为命,母子感情深厚,母亲是他的汉字识字启蒙老师。杨振宁孝心满满,1984年春夏之交偕88岁米寿高龄的母亲到美国东西海岸探亲游览四个月,饱览异域风情和西方文化,还特意偕母亲拜访了自己的“学术圣地”布鲁克海文国家实验室(BNL)并合影留念,这是杨母平生唯一一次美国行。1987年1月春节前夕,杨振宁乘到新加坡做颁奖嘉宾之便,特意偕高龄老母(此时需乘坐轮椅出行)到狮城观光游览,一睹花园城市的独特魅力,这是杨母平生唯一一次到访热带地区。
杨振宁母子在BNL(1984年)
杨振宁有过两段婚姻。1950年8月26日与杜聿明将军长女杜致礼(1928—2003,1947年9月乘飞机赴美自费留学)在新泽西州普林斯顿市结婚,婚后育2子1女:长子杨光诺,计算机工程师,后转行金融投资业,专业级桥牌高手;次子杨光宇,分析化学博士,大学化学教师,后转行财务金融业;独女杨又礼,医学博士,临床医师。
2004年12月24日,丧偶的杨振宁和已离异正在广东外语外贸大学攻读英文翻译学硕士的翁帆(2019年7月获清华大学建筑学院建筑历史学博士学位)在汕头市登记结婚,未育。杨振宁曾形容“翁帆是上帝恩赐给我的最后礼物!”2005年1月26日,杨振宁在清华园寓所接受CCTV《面对面》栏目记者访谈时说:“三四十年以后,大家一定会认为我们结合是一个美丽的罗曼史。”
杨振宁的一生顺风顺水,学业、事业、成就、生活、家庭、健康等皆丰收,世所罕见的人生超级大赢家。杨振宁自幼天资出众,智力超群,乐于助人,学习成绩一直很优秀,是“别人家孩子”的教育仿效典范。杨振宁与小伙伴们在宁静而美丽的清华园度过了八年无忧无虑的美好少年时光,后来他戏言:清华校园内几乎每棵树我们都曾爬过,每株草我们都曾研究过。
2003年12月24日,杨振宁叶落归根,自纽约石溪迁居清华园胜因院“归根居”寓所颐养天年,同时倾心尽力地为清华大学和国家效力,鉴于此他曾自喻:“我的一生可以看作一个圆。”
杨振宁、李政道及其恩师吴大猷在中国台湾(1997年)
1997年11月15日,杨振宁在纽约石溪家中突发严重的心脏病并于三天后实施4根心脏血管搭桥手术,效果奇佳。再婚后,翁帆帮助夫君整理、翻译文稿,愉悦身心,接待访者。杨振宁的健康长寿和高质量的晚年生活与翁帆的细心关爱和周到照料密切相关,知情者无不交口称赞。2010年,耄耋之年的杨振宁在新加坡接受专访时曾风趣地说:“我要活到108岁,当我‘茶岁’的时候,翁帆正好54岁,还很年轻,风韵犹存。”可惜天不尽遂人愿,杨振宁离冲击“茶寿”目标只差四年多,殊为憾事。杨振宁的学术成就和科学精神永存!
-本文作者朱安远是自由撰稿人,北京荣休高级工程师,诺奖研究者-
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