杨振宁科学思想的研究_毕业论文(编辑修改稿)

杨振宁科学思想的研究_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

格分析和数学形式美，并以此思想为指引。 这导致了他对物理学深远和奠基性的贡献 :与李政道一起发现弱作用宇称不守恒，并因此获得诺贝尔奖。 与罗伯特米尔斯一起提出非阿贝尔规范场理论 .随着时光的推移，非阿贝尔规范场理哈尔滨学院本科毕业论文 7 论的提出逐渐成为物理学中最重要的事件之一杨振宁教授追求数学美的风格表现在他所有的研究工作之中，这使得他的计算工作变分艺术的缩影，使得他的 深刻思索变为杰出的研究工作 .这种风格使得他，正如使得爱因斯坦和狄拉克一样，在深人探索大自然的奥秘中能够比别人看得更远一些。 ” 美国费城富兰克林研究所在给杨振宁博士颁发鲍威尔奖的正式文告中说 :“本奖金奖励他在规范场方面的研究工作 .杨振宁的其他贡献包括弱作用宇称不守恒、统计力学、凝聚态物理和数学物理。 他的一大片研究工作对二十世纪下半叶基础科学研究的广大领域产生了巨大的影响。 杨振宁是获此奖金的第一位理论物理学家。 他的研究工作为宇宙中基本作用力和自然规律提供了解释。 作为二十世纪阐明亚原子粒子相互作用的大师之一，他 在过去四十年中深刻地重新塑造了物理并发展了现代几何 ， 杨 米尔斯规范场理论已经与牛顿、麦克斯韦尔、爱因斯坦的研究工作并列，并且必然对未来的一代产生与这些学者们可相比拟的影响。 他对科学的贡献，他在为增进中国与西方世界的相互理解、促进世界各个角落青年的科学教育等方面都反映了富兰克林本人的科学与人道的精神。 ” 诺贝尔物理学奖 1956年 5月 ,华裔物理学家李政道和杨振宁合 作完成了一篇划时代的科学论文 — — 《弱相互作用中宇称守恒质疑》 ,提出了在弱相互作用中宇称不守恒这一石破天惊的假说 ,以及检验该假说的实验建议。 物理学权威学术期刊《物理学评论》同年 10 月发表了这篇论文。 [1 在随后的半年内 ,李、杨的这个假说得到了诸多实验的验证 ,同时也赢得了大多数物理学家的认同。 为表彰他们“对导致有关基本粒子重大发现的宇称原理的深入研究” ,诺贝尔基金委员会将 1957 年的诺贝尔物理学奖授予杨振宁和李政道。 就这样 ,杨振宁和李政道成为了最先登上诺贝尔高峰的两位华人科学家。 第 3 章 杨振宁学术成长的“幸运”之路 杨振宁的科学之路是从中国的抗日战争时期开始的，而留美之行成为了他辉煌人生的开端。 华留美公费生考试创造的机遇 清华留美公费生 考试成就了许多人，比如胡适之、萨本栋物理学家、钱学森，当然，还成就了杨振宁。 上个世纪三十年代，大学毕业生的就业门路还是比较窄的，大致包括留洋、进政府机关、进新式企业、当中学老师和其他多种与是否接受过大学教育无关的职业。 杨振宁很幸运，等待他的是留洋。 简单的介绍一下清华留美公费生，留美公费生会得到清哈尔滨学院本科毕业论文 8 华大学支付的出国往返金五百二十美元，每月发一百美元津贴，培养一个留美公费生大概需要三千四百美元。 学生可以留美两年，可申请延长半年或一年。 年后，录取的所有留美公费生出国前都要去相应机关实习半年到一年，以便了解国内的需求。 年月，杨振宁以的考试成绩总平均分，考取了物理学门惟一的留美公费生，此时他考的方向是高电压试验，按照年颁布的新规定年秋至年夏杨振宁在联大附中服务留待后信。 这时候一个关键的人物出现了 — 赵忠尧，年诺贝尔物理学奖获得者密立根的学生，他犯年回清华任教，并主持建立了中国第一个核物理实验室。 赵忠尧慧眼识珠，年致函当时的校长梅贻琦，建议让杨振宁改为原子核物理理论研究，把这封重要的信附文在下 — 附文： 月涵校长先生道鉴： 前奉函嘱对留美公费生杨振宁君之研究计划加以指导，经与杨君数次商谈，以目前美国情形，高电压实验较难进行， 可否略予变通，以应时宜。 查高电压实验之目的在研究原子核物理，杨君对原子核物理之理论尚有门径，赴美深造适得其时。 研究专门学问以普林斯登大学较宜。 专此奉达，以备参考，静候道安。 赵忠尧王竹溪敬启十月五日 这封伯乐之书带来了第一个华裔诺贝尔物理学奖获得者。 我们应正视当时的历史条件，当时的中国处于抗日战争和内战的双重破坏之下，以国内的经济实力和实验条件，是很难培养出国际水平的高级人才的，从事实来看，新中国建国前和建国之初中 国国内有所成就的科研工作者几乎都做过留学生，当时国内重要物理学机构的主要负责人也大多留过学，所以，杨振宁后来取得的物理学成就和其科学思想的形成是以做清华留美公费生为基础的。 这里要澄清一点，杨振宁虽然是清华留美公费生，但他当时所读学校的名称却是西南联大。 年，抗战全面爆发，北平沦陷，清华不得不南迁到长沙和北大、南开一起组成长沙临时大学，年月，南京沦陷，长沙难保，长沙临时大学又迁到了昆明，更名为国立西南联合大学。 西南联大的学习和生活条件都是非常艰苦的，它却写下了我国高等教育史上非常伟大的一页，培养了新中国建国初 科学界的诸位中流砒柱。 杨振宁的物理学之路也是从这里开始的。 国西南联大的学习 中国西南联大的学习 ， 杨振宁读高中时并没有学过物理，他报考了联大的化学系，入学听课后又转到了物理学系。 他本科毕业后又考入了本校研究院理科研究所物理学部做研哈尔滨学院本科毕业论文 9 究生。 按杨振宁的话说，西南联大的教育对他的成功起了很重要的作用，“两代先辈引进了足够的近代科学知识，冷我这代人可以在出国前便进入了研究的前沿。 ” 1944 年 7 月，杨振宁获得了理学硕士学位，此时他才二十一岁。 杨振宁在政大短短的六年，却对他的一生产生了巨大的影响。 杨振宁曾在《读 书教学四十年》中谈到“我在联大读书的时候，尤其是后来两年念研究院的时候，渐渐地能欣赏一些物理学家的研究风格。 ”“西南联大是中国最好的大学之一。 我在那里受到了良好的大学本科教育，也是在那里受到了同样良好的研究生教育。 ”“我在物理学里的爱憎主要是在该大学度过的六年时间里一培养起来的。 ”杨振宁是幸运的，西南联大的生存状况虽然是简陋的，但老师确实一流的，吴大酞、赵忠尧、王竹溪、周培源、朱物华、郑华炽、许演阳、任之恭、霍秉权、饶毓泰、吴有训 、张文裕、马仕俊、叶企孙、孟昭英等知名物理学家和教授会在物理学系授课。 杨振宁大学一年级的普通物理课老师是赵忠尧，赵忠尧比较喜欢做实验，在教与学的过程中，他们彼此留下了深刻印象。 实验是物理学最直观的展示，但西南联大很缺乏仪器，虽然有普通物理、电学、光学、无线电、近代物理等五个实验室，但主要的工作还是理论的探讨。 杨振宁曾多次公开表示“在联大给我影响最深的两位教授是吴大酞先生和王竹溪先生。 ” 1942 年，杨振宁的本科毕业论文《用群论方法于多原子的振动》就是吴大酞指导写作的。 这是因为当时维格纳写的有关群论的书比较流行 ，吴大酞对原子、分子光谱学的前沿问题比较了解，而杨振宁的父亲杨克纯是专于群论的数学家。 杨克纯为支持儿子写论文把自己珍藏的、自己的导师狄克逊写的《现代代数理论》送给儿子。 这本书使杨振宁第一次感受到了科学的简约之美。 通过学士论文的写作，“我就接触了群在物理学中的应用。 回首往事，我对吴先生的这次指引深为感激，因为它对我后来发展成为一个物理学工作者有深远的影响厂，杨振宁受王竹溪的教导是研究生时候的事，年杨振宁请王竹溪指导了自己的硕士论文《超晶格》。 年王竹溪逝世，杨振宁发来唁电说“我对统计物理的兴趣即是受了竹溪师的影 响。 ”杨振宁还回忆道“以后四十年间，吴先生和王先生引 导我走的两个方向 — 对称原理和统计力学 — 一直是我的主要研究方向。 国芝加哥大学的学习 如果西南联大的学习使杨振宁知道了什么是物理学，有了一点点对科学之美的感受，那么芝加哥大学就是杨振宁的科学家之路的真正起点。 杨振宁在西南联大学习分子光谱学与群论之间的关系使用的是演绎法，是先知道数学公式，然后在物理学中应用。 但他在美国学到的是完全不同的归纳法，是通过许多物理实验的结果推导出一个数学公式。 这两个过程最大的不同就是，前者是在验证已有理论，后者是自己总结理论 ，换言之，前者是应哈尔滨学院本科毕业论文 10 用，后者是发明。 杨振宁到美国后，恰是上个世纪四十年代末五十年初粒子物理学出现的时期，在芝加哥大学他有更多的机会接触最前沿的仪器和实验。 用他自己的话说“研究物理学好像看一幅很大的画。 整个自然界的结构好比这幅画。 看这一幅画可以有几种看法。 适当的时候应当氢这几种看法结合起来。 一是必须在近距离仔细研究，因为这幅画画得很仔细，每一部分都不一样，因此你必须用放大镜仔细研究它的细部。 一是你应当在远距离去看它，你可以看到近距离看不到的一种大范围的规律，还有中距离的看法，物理学需要近、中、远三种看法。 当然， 如果你能一下子就看出远距离所能看到的规律，这当然是大贡献，但是这种可能性很小，甚至不可能。 所以必须从近距离开始，总之，知识的流向是由近到中、再到远的，而不是反过来。 ” 1949 年新中国成立后杨振宁没有急于回国，而是和李政道一起进入普林斯顿高等研究院做博士后合作研究粒子物理，最终，他们推翻了宇称守恒律获得了诺贝尔奖。 杨振宁在 1957 年诺贝尔奖颁奖演讲中这样说道“那时候，物理学家发现他们所处的情况就好像一个人在一间黑屋子里摸索出路一样。 他知道在某个方向上，必定有一个能使他脱离困境的门。