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从实力和研究过程考证杨振宁与李政道在诺贝尔奖论文中的贡献大小

作者:舒老师的教育天地

1962年杨振宁与李政道彻底决裂,其中很重要的一个原因是李政道觉得自己在诺贝尔论文中贡献更大,但是好像杨振宁更受尊重和推崇,就在不同场合宣称自己才是诺贝尔奖论文研究的主导者,杨振宁不过是他的计算帮手。

从实力和研究过程考证杨振宁与李政道在诺贝尔奖论文中的贡献大小

但是,杨振宁也从研究实力、过程和论文撰写等几个角度给予了回击。

真相朴素迷离,李政道通过舆论的宣传,引导大量的人倾向相信李政道的言辞。

本文将从杨振宁与李政道两人的学术实力、研究基础和过程考证两人在诺贝尔奖论文中的贡献大小。

一、宇称不守恒论文研究的时代背景: “θ-τ之谜”

宇称简单的理解就是左右对称,或者“镜像对称”。

当时物理界普遍接受宇称守恒,当时随着科学研究,发现了一个谜团:“θ-τ之谜”。就是θ粒子和τ粒子到底是不是同一种粒子:

1.如果它们是同一粒子,那么它们为什么存在两种衰变模式?

2.如果它们不是同一粒子,它们为什么有相同的质量和寿命?

在1956年4月第六届罗彻斯特会议中已经有物理学家注意到宇称守恒是否成立是一个研究方向。

杨振宁在会议上做过发言,认为对于“θ-τ之谜”可以持开放的态度和思考方式。布洛克提出“θ-τ之谜”可能没有特定的对称,也就是说宇称不守恒。

杨振宁说他和李政道研究过这个问题,但是没有结论。

大会没有就宇称问题深入探讨下去,原因是对称在过去的研究中应用很好,当成金科玉律了,不可质疑。另外一方面是如果提出宇称不守恒,马上会有很多互相矛盾的地方。

二、运用杨振宁的研究基础成果厘清了“θ-τ之谜”的研究方向

杨振宁与李政道继续关注“θ-τ之谜”,并经常一起讨论。

1956年5月初,杨振宁到李政道所在大学例行访问,两人在讨论中间,杨振宁想到:应该把产生过程的宇称性与衰变过程中的对称性分开。

也就是说:假如只认定在强作用下宇称守恒,而在弱作用下宇称不守恒,就可以解决“θ-τ之谜”。

为什么杨振宁会这样的突破性思想突然冒出来呢?

其实不是突然,是有研究基础的。

思想基础一:杨振宁这个产生过程的宇称性与衰变过程中的对称性分开的想法的出现牵涉两个反应式中间的问题,而这个问题是杨振宁1948年发表的论文和1954年发表的1篇论文当中讨论过的。

杨振宁把他的想法告诉了李政道,并说服改变了李政道反对的意见。

思想基础二:杨振宁这种把对称分开的想法,能不能与已经有的无数成功的规律的应用不发生矛盾呢?这就要研究β衰变中的各种选择规律的细节。

这项研究正好用到杨振宁1950年所写的一篇论文当中的10种“耦合常数”。

正是由于杨振宁对于弱相互作用的这些问题在过去有这些研究基础,杨振宁第二个礼拜和李政道见面的时候,就向李政道列出了β衰变中间所有需要重新考察的现象的清单。

接下来,杨振宁就用10种耦合常数做了很多β方面的计算。

杨振宁花了差不多2个礼拜做完了所有的计算,结果显示:过去所有的β衰变实验,和β衰变研究与宇称是否守恒完全没有关系。

但是,李政道对于β衰变不熟悉,他是去借了一本书学习有关β衰变的知识(吴健雄可以证明,是从她那里借来这本书的)。稍后李政道也做出了与杨振宁相同的计算结果,同意了杨振宁的结论。

三、强大的数学功底帮助杨振宁顿悟以前所有的β衰变实验和β衰变研究没有测量“伪标量”,导致过去这方面的研究与宇称守恒完全没有关系。

为什么过去所有的β衰变实验和β衰变研究与宇称守恒完全没有关系呢?

数学是杨振宁的强项,他不想通过复杂的计算去证明,而是从数学原则上寻求突破:为什么过去的β衰变研究都与宇称守恒无关?

杨振宁发现了问题的关键,是以前的实验中没有测量“伪标量”,所以造成它们和β衰变中宇称问题没有关系。(李政道也声称是他首先想到“伪标量”,但是从伪标量是一个数学原则的问题上看,杨振宁首先想到比较合理,李政道的数学远远不及杨振宁)

开车的路上,杨振宁非常高兴,向李政道解释了这些道理。

四、杨振宁与李政道一起设计了5种测量伪标量的实验方法。

这一部分两人均没有什么异议,是共同商量、互相补充的结果。

五、获得诺贝尔奖的论文到底是谁写的?

杨振宁与李政道决裂之后,2人都声称他们合作获得诺贝尔奖的那篇论文是自己亲自撰写的。

杨振宁使出了杀手锏,拿出了绝招,拿出了非常有力证据,完全可以证明论文是他写的,而李政道只是口说论文是他写的,没有证据。

杨振宁从布鲁克黑文实验室(杨振宁当时访问工作的单位)复印出了当初论文的原稿。

从实力和研究过程考证杨振宁与李政道在诺贝尔奖论文中的贡献大小

原稿显示论文上的公式都是杨振宁亲自手工写上去的,因为当时的打印机也打印不出这些公式,是打印稿出来后,杨振宁亲手把这些公式添加上去的。

有杨振宁的笔迹和鲁克黑文实验室当时负责打字的凯克小姐佐证。

由此有理由相信,《对于弱作用中宇称守恒的质疑》这篇获得诺贝尔奖的革命性论文是杨振宁执笔写的。

综上所述,杨振宁与李政道在《对于弱作用中宇称守恒的质疑》这篇获得诺贝尔奖的革命性论文当中的贡献大小不言而喻了,就像杨振宁写给他和李政道的共同老师吴大猷所说:我们成名以后,政道内心引起了恐惧。他自知对parity贡献很小,极怕世人会说他其实不应该得诺贝尔奖。这种恐惧与他的强烈的竞争性交织在一起,腐蚀了他的人品。

从实力和研究过程考证杨振宁与李政道在诺贝尔奖论文中的贡献大小
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杨振宁科学家C位

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