《Nature》發文悼念楊振寧

近日，《Nature》發文悼念楊振寧：

Chen-Ning Yang obituary: intuitive physicist whose work was inspired by the beauty of symmetry。

就像我們許多人會被自然界與藝術中對稱圖案的美感所震撼一樣，楊振寧對物理學中的美感與對稱性的作用有著深刻體悟。正是一項關于對稱性破缺的研究為他贏得了聲譽。1956 年，他與理論物理學家李政道大膽提出，在物理學領域中，左與右存在根本性差異。他們預言，現實世界中的實驗結果與鏡像世界中的結果有時會有所不同。亞原子物理學實驗很快證實了這一理論，1957 年，二人共同榮獲諾貝爾物理學獎，成為首位華裔諾貝爾 laureates。

楊振寧的理論物理學研究跨越六十余年，足跡遍及故土中國與居住近 60 年的美國。他為自己的中國血統感到自豪，也感激美國讓他得以發揮潛力，最終促成了兩國間的科學合作。他享年 103 歲。

楊振寧對物理學與化學中對稱性作用的興趣，始于他在中國的童年時期。他的父親擁有美國伊利諾伊州芝加哥大學的博士學位，時任北京清華大學數學系教授，正是父親將對稱性相關的數學知識介紹給了他。1937 年中日戰爭爆發后，楊家遷居中國西南部的昆明 —— 當時北京清華大學等高校的人員已疏散至此，并臨時合并組建了聯合大學。

楊振寧在這所聯合大學獲得學士學位，研究方向為分子對稱性。隨后，憑借清華大學的獎學金，他于 1945 年離開中國，追隨父親的腳步前往芝加哥大學，而吸引他的正是 1938 年諾貝爾物理學獎得主、核物理學家恩里科?費米的學術聲譽。

他尤其推崇費米的理論研究始終以物理觀測為導向的治學方式。這一特質貫穿了楊振寧的整個科研生涯—— 從芝加哥大學到新澤西州普林斯頓高等研究院，他始終堅守這一原則。事實上，正是宇宙輻射中發現的不穩定亞原子粒子物理學謎題，讓曾在芝加哥大學共事的楊振寧與李政道踏上了通往諾貝爾獎的道路。

他們意識到，若這些短壽命粒子衰變為更穩定粒子的過程違背了一種名為 “宇稱” 的對稱性（與空間反射和反轉相關），這一謎題便可迎刃而解。盡管這一觀點與長期以來的主流認知相悖，但兩位理論物理學家發現，該對稱性從未經過嚴格驗證。于是，他們發表論文提出了驗證方法：通過測量放射性原子核或短壽命亞原子粒子的衰變來證實（《物理評論》，T. D. 李、C. N. 楊振寧，104 卷，254-258 頁，1956 年）。

1957 年初，三項實驗均證實，這類衰變確實違背了宇稱對稱性，即左右對稱性 —— 這一結果令所有人都倍感意外。

但楊振寧后來表示，這并非他最引以為傲的成果。1954 年，他與物理學家羅伯特?米爾斯運用對稱性思想推導出一套理論，描述了亞原子粒子的部分基本行為。

盡管他們的研究結果看似有趣卻不完全符合現實 —— 因為該理論預言了一些不太可能存在的亞原子粒子，但楊振寧無法抗拒其核心思想的美感，最終決定發表這項研究（《物理評論》，C. N. 楊振寧、R. L. 米爾斯，96 卷，191-195 頁，1954 年）。在隨后的十年間，這項研究的重要性逐漸顯現。自 20 世紀 70 年代起，楊 - 米爾斯理論成為粒子物理學 “標準模型” 的核心基礎 —— 該模型描述了物質基本構成單元的行為規律。

1964 年，離開中國 19 年后，楊振寧加入美國國籍——這一艱難的決定讓他覺得父親始終未能原諒自己。兩年后，他出任紐約州立大學石溪分校教授。1971 年，隨著美中關系改善，他自 1945 年離開后首次重返祖國。他會見了周恩來總理，并在兩年后的訪問中見到了中國國家領導人、中國共產黨中央委員會主席毛澤東。這標志著他開始為中國的科研規劃提供建議，并積極推動美中學術交流，例如在紐約州立大學設立獎學金，資助中國研究人員赴美深造。

1999 年，楊振寧從紐約州立大學退休；2003 年，在妻子去世后，他重返中國定居。2015 年，他放棄美國國籍，重新成為中國公民。他繼續為中國的科技政策提供建議，但因反對在中國建造新的大型粒子對撞機（認為這筆資金更應投入社會議題或其他科學領域），與部分物理學家及相關人士產生了分歧。

楊振寧是一位沉靜而勤勉的物理學家。他從不盲從熱門課題，而是堅守自己的直覺。清華大學在他 90 歲生日時贈送的一份禮物，恰如其分地展現了他的研究廣度：一個大理石立方體，其中四個面鐫刻著他在物理學四個領域的 13 項重大貢獻。他留下了一筆寶貴的科學遺產。

（來源：Nature版權屬原作者 謹致謝意）