杨振宁理论有什么用（才是杨振宁的最大成就）

我们先给出结论，如果只给这个理论的开创者，也就是杨振宁，那这个奖100%是不会颁的，如果是利用杨米尔斯理论对现有的物理学理论拓展，那这个奖其实已经颁了，而且还颁了两次。所以，5年内不可能有人会因为杨米尔斯理论而获奖。（下图是杨米尔斯方程）

• 杨米尔斯理论的定位

说起杨米尔斯理论，一般人都不了解，客观地说，很多学物理学的研究生都不会碰它，甚至方向不同的物理学博士也不是很了解。这足以见得这个理论的艰深和晦涩。那为什么会如此高冷呢？

如果我们放眼整个理论物理学的发展史，就会发现，大概是这么发展的，

• 第一座高峰：牛顿力学
• 第二座高峰：麦克斯韦方程
• 第三座高峰：相对论和量子力学（这两是同一时代的，但其实是两座并立的高峰）
• 第四座高峰：粒子物理标准模型

这第四座高峰大概是从上世纪50年代左右开始发展，一直到本世纪初，是距离我们最近的一座理论物理学高峰，而一般人对物理学的掌握还停留在第一座高峰，甚至还不到第一座高峰。而杨米尔斯理论是粒子物理学标准模型的骨架理论，也就是它位于第四座高峰当中，因此，不了解杨米尔斯理论是非常正常的了。

• 那杨米尔斯理论到底是干嘛的？

我们先从字面开始说起，杨米尔斯理论中“杨”指的是杨振宁，米尔斯是当时杨振宁的助手米尔斯，这个理论用两人的名字来命名的。

为什么需要这么一个理论呢？这是因为科学家发现物理学出现了危机。上世纪科学家利用对撞机撬开了原子，他们发现了100多种粒子。

令人无奈的是，这些粒子到底是干嘛的，没人搞得清楚。而且科学家发现祖师爷牛顿留下的“力”的概念，已经破落不堪，不能再用拿来当传家宝了，得另寻出路。这里的原因，我们可以稍微解释一下，我们初高中学过，“力”是改变物体运动状态的原因。但是呢，科学家发现了衰变的现象，一个中子可以衰变成中微子、电子会和质子。

也就是说，衰变中的“力”不是改变了物体的运动状态，而是直接改变了粒子的种类，这还不是孤例，类似的情况还有很多，你说这还咋继续用“力”的概念？那咋办呢？

杨振宁的数学是很厉害的，而且他受到数学家的影响，相信从麦克斯韦方程中是可以找到解决这个危机的办法。

于是，杨振宁和米尔斯就从麦克斯韦方程出发，做进一步的推广，得到了杨米尔斯理论。（下图就是麦克斯韦方程。）

包括上面的杨米尔斯方程在内，这些方程你看看就好，不理解其实无所谓，我们可以简单讲讲这背后的逻辑。还是说回到“力”，“力”不够用了，杨振宁就想换一个来用，那为什么要从麦克斯韦方程出发呢？因为这里有个全新的东西，那就是“场”。我们熟悉的磁场就是一种“场”，我们虽然看不到摸不到，但它确实存在，而且跟空间本身的性质有关。而场传递的则是“作用”。

没错，杨振宁发扬了拿来主义，用“场”，“作用”，“粒子”这三种来构建新理论，也就是杨米尔斯理论，这当中就不在需要力了，而是直接用“作用”的概念就可以。

不过，杨米尔斯理论有个致命的问题，那就是粒子的质量到底什么？因此，杨振宁刚发表这篇论文时，就被当时的物理学大神泡利喷得一无是处。（别觉得这是多大事，因为有个叫做爱因斯坦的没少被这兄弟喷过。）

当然，这理论也特别超前，发表时并没有引起太多的关注。

当时，科学家发现，宇宙中存在四种作用，分别是强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用，引力。加上过了几年之后，找到了更多的粒子。

这时候科学家就想开始去解决这四种作用，而手头上有啥，客观地说，除了杨米尔斯理论还能用用，其他的真没啥了。于是，有五位科学家就拿杨米尔斯理论来解决强相互作用，然后呢？

然后他们真的用杨米尔斯理论解决了强相互作用，然后诺贝尔奖分两次颁给了这位科学家诺贝尔奖。（下图就是这五位科学家，之所以分两次，是因为诺贝尔奖一次只能给三个人。）

后来关于粒子物理学标准模型的科学史还很有趣，但是我们这里只涉及到杨米尔斯理论获得诺奖的部分，所以就点到为止。

那么现在问题来了，你一定会问杨振宁和米尔斯咋不拿一个呢？

事实上，已经不能了。1999年，米尔斯已经去世了。也就是说，如果要颁奖，就得给杨振宁一整个诺贝尔奖。要知道杨振宁在1957年已经拿到一个次了，当时是和李政道一起拿到的，算是1/2份的诺贝尔奖。

如果再颁奖，杨振宁就会再拿1个份额的诺贝尔奖，这就3/2个份额的诺贝尔奖。这将是史无前例的。为什么这么说呢？

因为诺贝尔奖委员会有个潜规则是，一个人只能在一个领域拿到1个份额的诺贝尔奖。相信你可能要不服了，我们可以来排除掉你脑海里想到那几个人。

• 爱因斯坦：拿到1个份额的物理奖，因为光电效应。即使后来能证明广义相对论的正确性，也没有再拿。

• 居里夫人：她是1/4份的物理奖和1个份的化学奖。（注意上文，一个领域）

• 约翰·巴丁：他虽然拿过两次物理学奖，但其实是两个1/3份额的物理学奖，也就是2/3的物理学奖。

那有没有真的破例的人么？事实上也有，他叫做弗雷德·桑格尔。两次获得诺贝尔奖化学奖，1次是1个份额的，一次是1/2份额的，加起来就是3/2。整个诺贝尔奖100多年的历史上，仅此一人。

所以，基于这个潜规则，在杨米尔斯理论已经颁给过5个人，杨振宁又已经拿到一次诺贝尔物理学奖的前提下，诺贝尔奖再要颁给他，整个概率就几乎为零了。