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杨振宁本来是柏拉图的传人,1954年他明知理论上有物理的缺陷,还是坚持发表杨-米尔斯规范场论,就是因为他对数学的信心胜过了对物理的怀疑。
一来强力弱力很复杂,有可能是应用层面上出了问题,而非错误;二来杨-米尔斯规范场论的对称性非常棒,杨振宁深信这么优美的数学理论不会错,而且当时它和两个已经有稳固实验基础的理论结构有密切关系,它们是同位旋守恒和麦克斯韦方程。
杨振宁的父亲杨武之是华罗庚尊崇的数学大家,深受家庭熏陶,杨振宁是物理界的数学战斗机,但在物理直觉与实验上稍逊一筹,尤其是实验,同事揶揄,“哪里有杨,哪里就有爆炸”。
幸好杨振宁赌对了。后来盖尔曼的“夸克模型”、格罗斯的“渐近自由”、格拉肖、温伯格与萨拉姆的“弱电统一”、霍夫特的“重整化”帮助完善了杨-米尔斯规范场论的物理与数学框架,最终成就了粒子物理学标准模型。
这颠覆了过去的科学研究范式——在实践中总结理论再予以验证。先有物理框架,再有数学描述。
杨振宁是立足于数学的对称性搞出理论,再与物理模型结合得到实验验证。先有数学框架,再有物理描述。
杨振宁警告不要被数学的价值观念所吸引,并因而丧失了自己的物理直觉。他曾把数学和物理之间的关系比喻为一对树叶,它们只在基部有很小的共有部分,而其余大部分是分开的。所以杨振宁敢于跨出那一步,而泡利不敢越雷池半步。
世界不过是数学的投影。如果说柏拉图是这个理念的始作俑者,那么爱因斯坦就是将其付诸实践的开山祖师。
当年爱因斯坦以一己之力,通过黎曼几何搞出广义相对论,至今还是科学史上的神话。