楊振寧，1922年10月1日出生于安徽合肥，清華大學(xué)教授、香港中文大學(xué)講座教授，中國(guó)科學(xué)院外籍院士、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、臺(tái)灣“中央研究院”院士、俄羅斯科學(xué)院院士、教廷宗座科學(xué)院院士、巴西科學(xué)院院士、委內(nèi)瑞拉科學(xué)院院士、西班牙皇家科學(xué)院院士、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，1957年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。

1942年，楊振寧畢業(yè)于國(guó)立西南聯(lián)合大學(xué)；1944年，國(guó)立西南聯(lián)合大學(xué)碩士研究生畢業(yè)；1945年，獲庚子賠款獎(jiǎng)學(xué)金，赴美留學(xué)；1948年，獲芝加哥大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位，任芝加哥大學(xué)講師、普林斯頓高等研究院研究員；1955年，任美國(guó)普林斯頓高等學(xué)術(shù)研究所教授；1966年，任美國(guó)紐約州立大學(xué)石溪分校教授兼物理研究所所長(zhǎng)；1986年，任香港中文大學(xué)博文講座教授；1998年，任清華大學(xué)教授。

楊振寧在粒子物理學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)和凝聚態(tài)物理等領(lǐng)域長(zhǎng)期進(jìn)行了創(chuàng)造性研究，取得了許多杰出成就，作出了具有里程碑性的貢獻(xiàn)。20世紀(jì)50年代和R.L.米爾斯合作提出非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)理論；1956年和李政道合作提出弱相互作用中宇稱(chēng)不守恒定律；在粒子物理和統(tǒng)計(jì)物理方面做了大量開(kāi)拓性工作，提出楊－巴克斯特方程，開(kāi)辟了量子可積系統(tǒng)和多體問(wèn)題研究的新方向等。

學(xué)術(shù)成果

相變理論

統(tǒng)計(jì)力學(xué)是楊振寧的主要研究方向之一。他在統(tǒng)計(jì)力學(xué)方面的特色是對(duì)扎根于物理現(xiàn)實(shí)的普遍模型的嚴(yán)格求解與分析，從而抓住問(wèn)題的本質(zhì)和精髓。1952年楊振寧和合作者發(fā)表了3篇楊振寧楊振寧有關(guān)相變的重要論文。 第一篇是他在前一年獨(dú)立完成的關(guān)于2維Ising模型的自發(fā)磁化強(qiáng)度的論文，得到了1/8這一臨界指數(shù)。這是楊振寧做過(guò)的最冗長(zhǎng)的計(jì)算。Ising模型是統(tǒng)計(jì)力學(xué)里最基本卻極重要的模型，但是它在理論物理中的重要性到20世紀(jì)60年代才被廣泛認(rèn)識(shí)。1952年，楊振寧還和李政道合作完成并發(fā)表了兩篇關(guān)于相變理論的論文。兩篇文章同時(shí)投稿和發(fā)表，發(fā)表后引起愛(ài)因斯坦的興趣。 論文通過(guò)解析延拓的方法研究了巨配分函數(shù)的解析性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)它的根的分布決定了狀態(tài)方程和相變性質(zhì)，消除了人們對(duì)于同一相互作用下可存在不同熱力學(xué)相的疑惑。這兩篇論文的高潮是第二篇論文中的單位圓定理，它指出吸引相互作用的格氣模型的巨配分函數(shù)的零點(diǎn)位于某個(gè)復(fù)平面上的單位圓上。[15]

玻色子多體問(wèn)題

起源于對(duì)液氦超流的興趣，楊振寧在1957年左右與合作者發(fā)表或完成了一系列關(guān)于稀薄玻色子多體系統(tǒng)的論文。首先，他和黃克孫、Luttinger合作發(fā)表兩篇論文，將贗勢(shì)法用到該領(lǐng)域。在寫(xiě)好關(guān)于弱相互作用中宇稱(chēng)是否守恒的論文之后等待實(shí)驗(yàn)結(jié)果的那段時(shí)間，楊振寧和李政道用雙碰撞方法首先得到了正確的基態(tài)能量修正，然后又和黃克孫、李政道用贗勢(shì)法得到同樣的結(jié)果。他們得到的能量修正中最令人驚訝的是著名的平方根修正項(xiàng)，但當(dāng)時(shí)無(wú)法得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。不過(guò)，這個(gè)修正項(xiàng)隨著冷原子物理學(xué)的發(fā)展而得到了實(shí)驗(yàn)證實(shí)。[15]

楊—Baxter方程

20世紀(jì)60年代，尋找具有非對(duì)角長(zhǎng)程序的模型的嘗試將楊振寧引導(dǎo)到量子統(tǒng)計(jì)模型的嚴(yán)格解。1967 年，楊振寧發(fā)現(xiàn) 1 維δ函數(shù)排斥勢(shì)中的費(fèi)米子量子多體問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)矩陣方程，后被稱(chēng)為楊—Baxter方程（因?yàn)?972年Baxter在另一個(gè)問(wèn)題中也發(fā)現(xiàn)這個(gè)方程）。 1967年，楊振寧還寫(xiě)了一篇于翌年發(fā)表的文章，進(jìn)一步探討了此問(wèn)題的S 矩陣。 后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)楊—Baxter 方程在數(shù)學(xué)和物理中都是極重要的方程，與扭結(jié)理論、辮子群、Hopf代數(shù)乃至弦理論都有密切的關(guān)系。楊振寧當(dāng)年討論的1維費(fèi)米子問(wèn)題后來(lái)在冷原子的實(shí)驗(yàn)研究中顯得非常重要，而他在文中發(fā)明的嵌套Bethe假設(shè)方法次年被Lieb和伍法岳用來(lái)解出了1維Hubbard模型。Hubbard模型后來(lái)成為高溫超導(dǎo)的很多理論研究的基礎(chǔ)。[15]

1維δ函數(shù)排斥勢(shì)中的玻色子在有限溫度的嚴(yán)格解

1969年，楊振寧和楊振平將1維δ函數(shù)排斥勢(shì)中的玻色子問(wèn)題推進(jìn)到有限溫度。這是歷史上首次得到的有相互作用的量子統(tǒng)計(jì)模型在有限溫度（T>0）的嚴(yán)格解，這個(gè)模型和結(jié)果后來(lái)在冷原子系統(tǒng)中得到實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。[15]

超導(dǎo)體磁通量子化的理論解釋

1961年，通過(guò)和Fairbank實(shí)驗(yàn)組的密切交流，楊振寧和Byers從理論上解釋了該實(shí)驗(yàn)組發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體磁通量子化，證明了電子配對(duì)即可導(dǎo)致觀測(cè)到的現(xiàn)象，澄清了不需要引入新的關(guān)于電磁場(chǎng)的基本原理，并糾正了London推理的錯(cuò)誤。在這個(gè)工作中，楊振寧和Byers將規(guī)范變換技巧運(yùn)用于凝聚態(tài)系統(tǒng)中。相關(guān)的物理和方法后來(lái)在超導(dǎo)、超流、量子霍爾效應(yīng)等問(wèn)題的研究中廣泛應(yīng)用。[15]

非對(duì)角長(zhǎng)程序

1962年，楊振寧提出“非對(duì)角長(zhǎng)程序（off-di-agonal long-range order）”的概念，從而統(tǒng)一刻畫(huà)超流和超導(dǎo)的本質(zhì)，同時(shí)也深入探討了磁通量子化的根源。這是當(dāng)代凝聚態(tài)物理的一個(gè)關(guān)鍵概念。1989到1990年，楊振寧在與高溫超導(dǎo)密切相關(guān)的Hubbard模型里找到具有非對(duì)角長(zhǎng)程序的本征態(tài)，并和張首晟發(fā)現(xiàn)了它的SO（4）對(duì)稱(chēng)性。[15]

弱相互作用中宇稱(chēng)不守恒

對(duì)稱(chēng)性是物理學(xué)之美的一個(gè)重要體現(xiàn)，是20世紀(jì)理論物理的主旋律之一。從經(jīng)典物理以及晶體結(jié)構(gòu)，到量子力學(xué)與粒子物理，對(duì)稱(chēng)性分析是物理學(xué)中的有力工具。楊振寧對(duì)粒子物理的諸多貢獻(xiàn)表現(xiàn)出他對(duì)對(duì)稱(chēng)性分析的擅長(zhǎng)。 他往往能準(zhǔn)確利用對(duì)稱(chēng)性楊振寧楊振寧，用優(yōu)雅的方法很快得到結(jié)果，并且突出本質(zhì)和巧妙之處。1999年，在石溪（Stony Brook）的一次學(xué)術(shù)會(huì)議上，楊振寧被稱(chēng)為“對(duì)稱(chēng)之王（Lord of Symmetry）”。 1950年，楊振寧關(guān)于p0衰變的論文以及他和Tiomno 關(guān)于β衰變中相位因子的論文奠定了他在此領(lǐng)域中的領(lǐng)先地位。1956年，θ-τ之謎是粒子物理學(xué)中最重要的難題，當(dāng)時(shí)普遍討論宇稱(chēng)是否可以不守恒。楊振寧和李政道從θ-τ之謎這個(gè)具體的物理問(wèn)題走到一個(gè)更普遍的問(wèn)題，提出“宇稱(chēng)在強(qiáng)相互作用與電磁相互作用中守恒，但在弱相互作用中也許不守恒”的可能，將弱相互作用主宰的衰變過(guò)程獨(dú)立出來(lái)，然后經(jīng)具體計(jì)算，發(fā)現(xiàn)以前并沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證明在弱相互作用中宇稱(chēng)是否守恒。他們更指出了好幾類(lèi)弱相互作用關(guān)鍵性實(shí)驗(yàn)，以測(cè)試弱相互作用中宇稱(chēng)是否守恒。吳健雄于1956年夏決定做他們指出的幾類(lèi)實(shí)驗(yàn)中的一項(xiàng)關(guān)于60Co β衰變的實(shí)驗(yàn)。次年1月，她領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)組通過(guò)該實(shí)驗(yàn)證明在弱相互作用中宇稱(chēng)確實(shí)不守恒，引起全物理學(xué)界的大震蕩。因?yàn)檫@項(xiàng)工作，楊振寧和李政道獲得1957年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。[15]

時(shí)間反演、電荷共軛和宇稱(chēng)三種分立對(duì)稱(chēng)性

因?yàn)橘|(zhì)疑弱相互作用中宇稱(chēng)是否守恒的論文預(yù)印本，所以O(shè)ehme于1956年8月致信楊振寧提出弱相互作用中宇稱(chēng)（P）、電荷共軛（C）、時(shí)間反演（T）三個(gè)分立對(duì)稱(chēng)性之間的關(guān)系的問(wèn)題。這導(dǎo)致楊振寧、李政道和Oehme發(fā)表論文57e，討論P(yáng)、C、T各自不守恒之間的關(guān)系。此文對(duì)1964年CP不守恒的理論分析有決定性的作用。[15]

高能中微子實(shí)驗(yàn)的理論探討

1960年，為了得到更多弱相互作用實(shí)驗(yàn)信息，利用實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家Schwartz的想法，李政道和楊振寧在理論上探討了高能中微子實(shí)驗(yàn)的重要性。這是關(guān)于中微子實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)理論分析，引導(dǎo)出后來(lái)許多重要研究工作。[15]

CP不守恒的唯象框架

1964年，實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)CP不守恒后，引發(fā)出眾多亂猜其根源的文章。楊振寧和吳大峻沒(méi)有理會(huì)那些脫離實(shí)際的理論猜測(cè)，而作了CP不守恒的唯象分析，建立了后來(lái)分析此類(lèi)現(xiàn)象的唯象框架。這反映了楊振寧腳踏實(shí)地的作風(fēng)，也明顯顯示出他受到的Fermi的影響。[15]

楊—Mills規(guī)范場(chǎng)論

1954年，楊—Mills規(guī)范場(chǎng)論（即非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)論）發(fā)表。這個(gè)當(dāng)時(shí)沒(méi)有被物理學(xué)界看重的理論，通過(guò)后來(lái)許多學(xué)者于20世紀(jì)60年代到20世紀(jì)70年代引入的自發(fā)對(duì)稱(chēng)破缺觀念，發(fā)展成標(biāo)準(zhǔn)模型。這被普遍認(rèn)為是20世紀(jì)后半葉基礎(chǔ)物理學(xué)的總成就。楊振寧楊振寧(13張) 楊振寧和Mills的論文，從數(shù)學(xué)觀點(diǎn)講，是從描述電磁學(xué)的阿貝爾規(guī)范場(chǎng)論到非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)論的推廣。而從物理觀點(diǎn)上講，是用此種推廣發(fā)展出新的相互作用的基礎(chǔ)規(guī)則。在主宰世界的4種基本相互作用中，弱電相互作用和強(qiáng)相互作用都由楊—Mills理論描述，而描述引力的愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論也與楊—Mills理論有類(lèi)似之處。楊振寧稱(chēng)此為“對(duì)稱(chēng)支配力量”。楊—Mills理論是20世紀(jì)后半葉偉大的物理成就，楊—Mills方程與Maxwell方程、Einstein方程共同具有極其重要的歷史地位。[15]

規(guī)范場(chǎng)論的積分形式

楊—Mills理論還把物理與數(shù)學(xué)的關(guān)系推進(jìn)到一個(gè)新的水準(zhǔn)。1970年左右，楊振寧致力于研究規(guī)范場(chǎng)論的積分形式，發(fā)現(xiàn)了不可積相位因子的重要性，從而意識(shí)到規(guī)范場(chǎng)有深刻的幾何意義。[15]

規(guī)范場(chǎng)論與纖維叢理論的對(duì)應(yīng)

1975年，楊振寧和吳大峻發(fā)表了論文75c，用不可積相位因子的概念給出了電磁學(xué)以及楊—Mills場(chǎng)論的整體描述，討論了Aharonov—Bohm效應(yīng)和磁單極問(wèn)題，揭示了規(guī)范場(chǎng)在幾何上對(duì)應(yīng)于纖維叢上的聯(lián)絡(luò)。這篇文章里面附有一個(gè)“字典”，把物理學(xué)中規(guī)范場(chǎng)論的基本概念準(zhǔn)確地“翻譯”成數(shù)學(xué)中纖維叢理論的基本概念。這個(gè)字典引起數(shù)學(xué)界的廣泛興趣，大大促進(jìn)了數(shù)學(xué)與物理學(xué)以后幾十年的成功合作。[15] 論文著作論文：大約300篇發(fā)表于《物理評(píng)論》《物理評(píng)論通訊》等著作：《論文選集與后記1945-1980》（英文），（佛里門(mén)公司，1983）《楊振寧文集》（中文），（上海華東師范大學(xué)出版社，1998）《曙光集》（中文），（簡(jiǎn)體版，北京三聯(lián)書(shū)店；繁體版，八方文化創(chuàng)作室，2008）[4] 此外，還有《對(duì)弱相互作用中宇稱(chēng)守恒的質(zhì)疑》《基本粒子發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史》《讀書(shū)教學(xué)四十年》《科學(xué)、教育和中國(guó)現(xiàn)代化》《科學(xué)的品格》《新世紀(jì)的科技》《20世紀(jì)的物理學(xué)》《對(duì)稱(chēng)與物理》等。