咱们先给出定论,假如只给这个理论的开创者,也便是杨振宁,那这个奖100%是不会颁的,假如是使用杨米尔斯理论对现有的物理学理论拓宽,那这个奖其实现已颁了,并且还颁了两次。所以,5年内不或许有人会由于杨米尔斯理论而获奖。(下图是杨米尔斯方程)
杨米尔斯理论
杨米尔斯理论的定位说起杨米尔斯理论,一般人都不了解,客观地说,许多学物理学的研究生都不会碰它,乃至方向不同的物理学博士也不是很了解。这足以见得这个理论的通俗和不流畅。那为什么会如此高冷呢?
假如咱们放眼整个理论物理学的开展史,就会发现,大概是这么开展的,
第一座顶峰:牛顿力学第二座顶峰:麦克斯韦方程第三座顶峰:相对论和量子力学(这两是同一年代的,但其实是两座并立的顶峰)第四座顶峰:粒子物理规范模型
这第四座顶峰大概是从上世纪50年代左右开端开展,一直到本世纪初,是间隔咱们最近的一座理论物理学顶峰,而一般人对物理学的把握还停留在第一座顶峰,乃至还不到第一座顶峰。
而杨米尔斯理论是粒子物理学规范模型的骨架理论,也便是它坐落第四座顶峰傍边,因而,不了解杨米尔斯理论是十分正常的了。
那杨米尔斯理论究竟是干嘛的?咱们先从字面开端说起,杨米尔斯理论中“杨”指的是杨振宁,米尔斯是其时杨振宁的帮手米尔斯,这个理论用两人的姓名来命名的。
为什么需求这么一个理论呢?这是由于科学家发现物理学呈现了危机。上世纪科学家使用对撞机撬开了原子,他们发现了100多种粒子。
令人无法的是,这些粒子究竟是干嘛的,没人搞得清楚。并且科学家发现祖师爷牛顿留下的“力”的概念,现已败落不胜,不能再用拿来当传家宝了,得另寻出路。
这儿的原因,咱们能够略微解释一下,咱们初高中学过,“力”是改动物体运动状况的原因。可是呢,科学家发现了衰变的现象,一个中子能够衰变成中微子、电子会和质子。
也便是说,衰变中的“力”不是改动了物体的运动状况,而是直接改动了粒子的品种,这还不是孤例,相似的状况还有许多,你说这还咋持续用“力”的概念?那咋办呢?
杨振宁的数学是很厉害的,并且他遭到数学家的影响,相信从麦克斯韦方程中是能够找到处理这个危机的方法。
所以,杨振宁和米尔斯就从麦克斯韦方程动身,做进一步的推行,得到了杨米尔斯理论。(下图便是麦克斯韦方程。)
包含上面的杨米尔斯方程在内,这些方程你看看就好,不理解其实无所谓,咱们能够简略讲讲这背面的逻辑。
仍是说回到“力”,“力”不行用了,杨振宁就想换一个来用,那为什么要从麦克斯韦方程动身呢?由于这儿有个全新的东西,那便是“场”。
咱们了解的磁场便是一种“场”,咱们尽管看不到摸不到,但它的确存在,并且跟空间自身的性质有关。而场传递的则是“效果”。
没错,杨振宁发扬了拿来主义,用“场”,“效果”,“粒子”这三种来构建新理论,也便是杨米尔斯理论,这傍边就不在需求力了,而是直接用“效果”的概念就能够。
不过,杨米尔斯理论有个丧命的问题,那便是粒子的质量究竟什么?因而,杨振宁刚宣布这篇论文时,就被其时的物理学大神泡利喷得一无可取。(别觉得这是多大事,由于有个叫做爱因斯坦的没少被这兄弟喷过。)
当然,这理论也特别超前,宣布时并没有引起太多的重视。
谁由于杨米尔斯理论获奖了?
其时,科学家发现,世界中存在四种效果,分别是强相互效果、弱相互效果、电磁相互效果,引力。加上过了几年之后,找到了更多的粒子。
这时候科学家就想开端去处理这四种效果,而手头上有啥,客观地说,除了杨米尔斯理论还能用用,其他的真没啥了。所以,有五位科学家就拿杨米尔斯理论来处理强相互效果,然后呢?
然后他们真的用杨米尔斯理论处理了强相互效果,然后诺贝尔奖分两次颁给了这位科学家诺贝尔奖。(下图便是这五位科学家,之所以分两次,是由于诺贝尔奖一次只能给三个人。)
后来关于粒子物理学规范模型的科学史还很风趣,可是咱们这儿只涉及到杨米尔斯理论取得诺奖的部分,所以就点到为止。
那么现在问题来了,你一定会问杨振宁和米尔斯咋不拿一个呢?
事实上,现已不能了。1999年,米尔斯现已逝世了。也便是说,假如要颁奖,就得给杨振宁一整个诺贝尔奖。要知道杨振宁在1957年现已拿到一个次了,其时是和李政道一同拿到的,算是1/2份的诺贝尔奖。
假如再颁奖,杨振宁就会再拿1个比例的诺贝尔奖,这就3/2个比例的诺贝尔奖。这将是前所未有的。为什么这么说呢?
由于诺贝尔奖委员会有个潜规则是,一个人只能在一个范畴拿到1个比例的诺贝尔奖。相信你或许要不服了,咱们能够来排除去你脑海里想到那几个人。
爱因斯坦:拿到1个比例的物理奖,由于光电效应。即便后来能证明广义相对论的正确性,也没有再拿。
居里夫人:她是1/4份的物理奖和1个份的化学奖。(留意上文,一个范畴)
约翰巴丁:他尽管拿过两次物理学奖,但其实是两个1/3比例的物理学奖,也便是2/3的物理学奖。
那有没有真的破例的人么?事实上也有,他叫做弗雷德·桑格尔。两次取得诺贝尔奖化学奖,1次是1个比例的,一次是1/2比例的,加起来便是3/2。整个诺贝尔奖100多年的历史上,仅此一人。
所以,根据这个潜规则,在杨米尔斯理论现已颁给过5个人,杨振宁又现已拿到一次诺贝尔物理学奖的前提下,诺贝尔奖再要颁给他,整个概率就简直为零了。