提起物理学家，很多人会随口说出：牛顿、爱因斯坦。
如果是对物理学有一些了解的人，还会说出：伽利略、开普勒、惠更斯、莱布尼兹、达朗贝尔、哈密顿、泊松、拉普拉斯、傅里叶、卡诺、开尔文、卡文迪许、法拉第、托马斯·杨、克劳修斯、麦克斯韦、亥姆霍兹、赫兹、洛伦兹、吉布斯、玻尔兹曼、普朗克、劳厄、玻尔、薛定谔、玻恩、索末菲、德布罗意、海森堡、泡利、费米、狄拉克、费曼、朗道、……
上面的名单里，基本都是“开宗立派”的大师，可惜没有中国人。
但这只是宣传方面的问题（其实也算是大问题），中国科学家其实并不输于上面的那些人，代表人物就是：杨振宁。
网友很奇怪
不知道为什么，杨振宁先生总是以奇怪的方式被关注，被某些人搞得像娱乐明星一样，甚至还真把杨振宁先生和娱乐明星往一块儿联系。
还有些人，似乎只关注杨振宁先生的家事。更有些人，似乎只关注杨振宁先生回国的时间，觉得杨振宁先生就是回国养老。
我只想说：杨振宁先生是一位科学家，大家多关心他的科学成就不好吗？
展开全文
不过说起杨振宁先生的科学成就，网上也有一种很离奇的说法：
一牛、二爱、三麦、四杨
牛：牛顿
爱：爱因斯坦
麦：麦克斯韦
杨：杨振宁
这是在给物理学家搞排名，用来凸显杨振宁先生在物理学中的地位。
这种做法确实很直观，不过基本没有任何意义，我想说的是：任何给科学家搞排名的行为，都毫无意义。上面的“一牛二爱三麦四杨”的说法自然也毫无意义。
想要真正了解杨振宁先生在物理学中的地位（或者说是“价值”），就必须对他的物理成就有所了解。
最能体现杨振宁先生的地位的成果就是：杨-米尔斯方程。这个方程很复杂，不过我们可以简单了解这个方程的价值。
别慌，本文不会出现任何具体的公式，只会出现那些公式的名字。
在正文开始之前，我还想提一下“西方伪史论”。
有一批人大力宣传“西方伪史论”，把中国古人搬出来，力图证明西方的一切科学成就都出自《永乐大典》，以此来寻找“自信”。
他们的动机看起来很高尚，但是他们却对现代人物视而不见。近现代，明明有那么多举世公认的中国科学家，他们却非要在古代找“自信”，我不知道他们究竟是怎么想的。
还原论的故事
杨-米尔斯方程是规范场论的一部分内容，对于大部分读者来说，它的价值确实很难理解。主要是因为大部分读者不具备相应的基础：
广义相对论
量子力学
规范场论建立在广义相对论和量子力学之上，杨-米尔斯方程又建立在原有的规范场论之上。所以我必须在此简单介绍广义相对论和量子力学，以及更古老的经典物理。
贯穿物理学的是一种被称为“还原论”的思想，还原论就像“庖丁解牛”：
刚开始宰牛的时候，对于牛体的结构还不了解，看见的就是整头的牛。
多年之后，见到的是牛的内部肌理筋骨，再也看不见整头的牛了。
物理学也是如此。
最开始，人们看到世上有山川河流，有时会刮风下雨，白天和黑夜相互交替，太阳和月亮会升起又落下，不同的动物会发出不同的声音，气候时冷时热，闪电劈到树上会着火，……
一段时间后，人们开始把自然界的划分成一些大类，比如：声、光、力、热、电。开始逐个研究它们的规律。
再往后，物理学家设想了一种模型：原子。
假设世间万物都由原子组成，原子之间有相互作用力，这让原子又组成分子。声音只是分子组成的宏观物体的振动，分子运动越快，宏观物体的温度就越高，冷热只是分子运动速度的体现。
分子之间也有相互作用力，本质上是原子之间的作用力，这种力会影响分子的运动，使宏观物体表现出固态、液态、气态。在不同的宏观物体接触的时候，分子之间的力又表现成弹力和摩擦力，影响宏观物体的运动。
不要忘了，运动需要有场地，所以世上还存在空间。另外，运动有快慢之分，所以世上还存在时间。有了空间和时间，才有运动。
于是，很多自然现象都被“还原”成：
原子
原子之间的作用力
空间
时间
天体运动、电现象、磁现象，可以让不接触的物体相互影响对方的运动，这和弹力、摩擦力不同，似乎不是由原子之间的作用力，暂且可以把“非接触的力”分别称为：引力、电力、磁力。
更深入的研究（电化学实验）发现原子内部具有电荷，电现象、磁现象只是电荷之间在通过电磁场传递电磁力，而且电磁场的波动就是我们熟知的光。
原子之间的作用力也有了来源，就是电磁场。只不过原子内部的电荷分布很复杂，让原子之间的作用力和电现象、磁现象表现得不太一样。
于是，自然现象又被“还原”成：
原子
电磁场
引力
空间
时间
这五种“东西”，就是一百多年前的物理学家所知的一切自然现象。
现在我们可以开始正式谈论广义相对论和量子力学了，它们其实就是对上面的五种“东西”做进一步的“还原”。
在真空中，电磁场的波动速度（光速）不会变化，这引出了狭义相对论，让人类发现了空间和时间是一体的，不能分开考虑，应该合成一个概念：时空。
狭义相对论与原有的引力理论不兼容，因为原有的引力理论是一种瞬时传递的引力，而狭义相对论规定了光速是极限速度，引力的传递速度不应该超过光速。
于是，广义相对论诞生了，它统一了引力和时空，引力不过是弯曲的时空。
至此，所有自然现象被“还原”成：
原子
电磁场
弯曲的时空
对原子的进一步探索，引出了量子力学。
物理学家发现原子内部还有结构：电子、原子核。电子似乎在绕着原子核转动，由于电子带有电荷，在转动时会辐射电磁波，撞到原子核上，这让原子很不稳定。
但是原子明明很稳定，于是量子力学诞生了，电子不再被当成粒子，而是一团概率波。不能准确指出电子的位置，只能知道电子出现在某个位置的概率。
电子被当成概率波，是一切物质的基本属性，被称为：波粒二象性。相应的，原子核也有波粒二象性，可以把电子、原子核，这些组成实物的“粒子”称为：费米子。
电磁场也有波粒二象性，通常把电磁场看成是连续的波，现在还可以把电磁场看成“粒子”，可以把这种“粒子”称为：光子。
如今，一切自然现象都被“还原”成：
费米子
光子
弯曲的时空
可以用不同的公式去描述它们。
光子
麦克斯韦方程组
弯曲的时空
爱因斯坦场方程
费米子
狄拉克方程
上面的表格，是按那些方程诞生的时间顺序排列的，在狄拉克方程出现之时（1928年），物理学家甚至认为物理学将在未来6个月之内结束。
当然，物理学并没有“按时”结束，恰恰相反，精彩的故事才刚刚开始。因为随后发现了两种基本作用力：弱核力、强核力。
杨-米尔斯方程就是描述弱核力、强核力的方程（当然，这里说的是“广义”的杨-米尔斯方程，杨振宁先生本人提出的方程是用来描述弱核力的方程）。
规范场的故事
规范场论，基于一条重要的原理，这条原理很难用一句话表述，它是关于“不可观测量-对称变换-守恒量（选择定则）”的原理。
下面的表格直观体现了这条原理。
本质上就是对称性，上面的表格只是列举了一部分对称性，完整的对称性应该包括4个大类：
置换对称性（粒子置换）
连续时空对称性（时间平移、空间平移、空间旋转、洛伦兹变换）
分立对称性（时间反演、空间反演、电荷反演）
幺正对称性
对称性是非常强大的思想，从连续时空对称性出发，可以得到整个相对论（弯曲的时空，不过就是连续时空对称性的必然要求）。
我没有在上面给幺正对称性举例子，是因为它是规范场论的“重头戏”。
上文提到过，一切自然现象都被“还原”成：
费米子
光子
弯曲的时空
弱核力（补充）
强核力（补充）
上文已经提到，弯曲的时空，对应连续时空对称性。至于光子、费米子、弱核力、强核力，对应的就是幺正对称性。
幺正对称性很难理解，我只能说，它的种类有：U(1)对称性、SU(2)对称性、SU(3)对称性、SU(n)对称性。这些对称性是粒子物理标准模型（如今的顶级物理理论）的基础。
光子（麦克斯韦方程组）对应的是U(1)对称性，最初建立规范场论的物理学家（外尔、薛定谔、福克、伦敦）的贡献，就是明确提出了U(1)对称性的重要之处。
杨-米尔斯方程则是把规范场论推广到了SU(2)对称性，可以用来描述弱核力（当然，还要和克莱因-戈登方程联手，才能真正描述弱核力）。
在那之后，其它物理学家在杨-米尔斯方程的基础上，把规范场论推广到了SU(3)对称性、SU(n)对称性。SU(3)对称性可以用来描述强核力。
从U(1)推广到SU(2)，可一点都不简单，比SU(2)到SU(3)的跨越要大得多。因为SU(2)和SU(3)都是非阿贝尔群（不满足“乘法”交换律），U(1)却是阿贝尔群（满足“乘法”交换律）。
从U(1)到SU(2)，就相当于从小学生学的数的乘法，跨越到二阶矩阵的乘法。
从SU(2)到SU(3)，就相当于从二阶矩阵的乘法，跨越到三阶矩阵的乘法。
所以说，杨振宁先生在规范场论的发展过程中，留下了浓墨重彩的一笔。
仅此一项成果，就足以让杨振宁先生跻身科学巨匠的行列，更别提杨振宁先生的成就还远不只于此。面对这样的科学巨匠，我们应该尽量尊重。
来自：认知皆模型
特别声明
本文仅代表作者观点，不代表本站立场，本站仅提供信息存储服务。