
说到杨振宁这一个名字,相信大家一点也不会陌生,杨振宁是我国一位十分著名的科学家同时他还是世界上顶级的科学家。然而之所以说杨振宁是世界顶级的科学家,主要是因为他在科学研究方面的成就,对中国以及对世界的贡献都是非常大的。查找杨振宁这一个科学家的资料,我们可以知道他在科学研究上的成就是是非常多的,他的科学成就主要集中物理学这个领域中。
杨振宁是一位非常著名的科学家,他又被称为中国科学院的院士,并且在世界历史上也获得过诺贝尔物理学奖。然而如此厉害的一个科学家,他在小的时候就比平常人要更加努力一些,也要比普通小孩更聪明一些,在他四岁的时候,他就已经学会了三千多个汉字。
众所周知,杨振宁是中国十分伟大的一名物理科学家,同时他也是世界上十分著名的一位物理科学家,他的成就主要是在物理学方面的成就。杨振宁在统计力学、凝聚态物理、粒子物理以及场论等方面取得了很大的成就。首先杨振宁在1952年的时候就自己提出了有关于统计力学中的相变理论,而在五年之后,他又在统计力学中发表了一篇有关波色子多体问题的论文。在此期间杨振宁在粒子物理学的研究中也起到了一定的成就,他在这一年还发表了一篇有关时间反演、电荷共轭的论文。经过了十年的研究,杨振宁还提出了杨氏方程。总得来说,杨振宁主要是在我国的物理学方面取得了十分伟大的成就。
杨振宁是中国历史上一位十分著名的物理科学家,他对于中国乃至于世界的贡献都是非常大的。
力学是力与运动的科学,它既是一门基础科学, 又是一门应用众多且广泛的科学。下文是我为大家整理的关于物理学力学论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅析物理力学的产生及其发展
摘 要:物理力学主要是研究宏观力学的微观理论学科。研究物理力学的主要目的是通过理解微观粒子性质的相互作用,找出介质的力学性质计算方法,进而使解决力学问题建立在微观分析的基础上。本文主要探讨了物理力学的产生和发展,为有关物理力学问题的解决提供理论基础。
关键词:物理力学;产生;发展
一、物理力学发展需要解决的问题分析
在物理力学的发展过程中,我们需要解决两方面的问题,一个是关于物性的问题,另一个是有关运动规律的问题。物理力学主要通过物性及其运动规律这两个方面的微观化而成为解决问题、建立微观分析的基础。关于物性的参数主要表现为运动方程组中的系数,例如弹性系数、热导率、粘性系数、声速、比热等。为了求解运动的方程组,需要知道它们相关的数值。
在传统力学中,物性参数的数值是需要试验测定的。而在我们研究的物理力学中,是通过微观的分析以及对宏观数据分析相结合的方法计算参数的数值。我们研究物理力学,不仅是为了能够找出物质性质的微观规律,而且还需要找能够预见新物质性质的方法。
针对物理力学发展中的相关问题,先了解一下有关激波结构问题的例子。物态在激波前后会有很大的变化,在波阵面一定的厚度之内,物质是处在远离平衡的状态的。这时,对于宏观物态的参数已经不适用了。因此,我们需要从分子运用的这一个角度进行描述。像从波尔兹曼方程的角度出发,进而直接进行求解。
在上世纪60年代,一对无内部自由度的影响激波结构的问题得到了进一步发展。其发展主要得力于计算机技术的发展,从而能够使波尔兹曼方程进而得到模型数学方程,求精确解。另外,还能够实现激波管与稀薄气体风洞在较高区域的分辨率的相关方面的测量。虽然对于这些问题的处理都是初步的,但是从物理力学微观运动规律上看,确是一个非常大的进步。
还有一个相似的例子就是对爆震波反应区结构方面的研究。对于这方面的研究是比激波结构更加复杂的,解决问题的困难在于理论的复杂性,也有实验经验的不足等原因。分子气体的动力激光器中非平衡流方面的问题,主要是因为分子内部自由度性质在不断膨胀的气流中产生的自身不平衡现象。在这种迅速膨胀的气流中,分子振动的自由度两方面是不平衡的,不能够采用统一的温度对其进行描述。因此,这也是一个远离平衡的问题。
二、新技术不断推动物理力学的发展
物理力学的产生及其发展即是力学学科发展的重要趋势,也是促进现代工程技术发展的重要手段。自上世纪40年代至今,由于尖端的技术以及基础科学的不断发展与进步,力学面临着大量的超高温和超高压等特殊条件下的问题。我国著名的力学家钱学森在上世纪50年代初提出应该建立物理力学这门学科,其真知灼见把握了力学发展的大趋势,并且预见了今后突飞猛进的结果。
人类社会科学技术的不断发展,给物理力学的研究提供了更多的条件。纵观近五十年间的物理力学的发展,值得一提的是液体理论的重大进步。1972年,麦克唐纳等人计算出等压线结果和多种液体实测数据等,促进了对液体理论的研究。1997年,威尔逊提出了采用重正化群理论解决临界现象,取得了重大的进展。近20年来,对于耗散结构理论是非平衡系统的研究也取得了突破性的进展。上世纪50年代之后,原子分子物理学才重新被重视,尤其是计算机的不断应用大大地促进了这门学科的发展。其他的像分子束技术、光散射技术、中子衍射技术等都成为了研究固体以及液体微观结构的有效手段。另外,高压技术能够产生千万大气压以上的高压条件,高倍电子显微镜能够用来观测原子尺的现象等。新技术以及新发明都为进一步研究物理力学提供了有利的条件。
本文对物理力学的产生及其发展进行了相关的探讨。通过本文的研究,我们了解到,在对物理力学进行研究时,我们应该明确物理力学研究的目的,还应该充分采用新技术、新发明,将其不断应用到研究中。只要我们不断探索和实践,一定能够进一步促进物理力学的发展。
参考文献:
[1]范继美.理论力学与普通物理力学的关系[J].云南师范大学学报(自然科学版),2009,(02).
[2]钱学森.从原子分子物理出发,经由物理力学的思路和方法搞发明创造[J].原子与分子物理学报,2007,(02).
[3]干洪.力学学科的发展现状与21世纪展望[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2001,(02)。
[4]陈卫平.现代力学发展趋势及研究课题[J].台州师专学报,2007,(06).
浅析力学在机械中的应用
[摘 要]力学是力与运动的科学,它既是一门基础科学, 又是一门应用众多且广泛的科学。本文立足于力学,简要论述了力学的内涵及其发展历程,并对力学在机械中的应用进行了较为深入的探讨与分析。
[关键词]力学 弹性力学 断裂力学 工程力学 机械
力学是力与运动的科学,它的研究对象主要是物质的宏观机械运动,它既是一门基础科学,又是一门应用众多且广泛的科学。力学与天文学和微积分学几乎同时诞生,在经典物理的发展中起关键作用,推动了地球科学的发展进步,如大气物理、海洋科学等,同时力学也在机械中起着越来越重要的作用,且应用广泛。
一、力学
力学是一门独立的基础学科,主要研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系,可粗分为静力学、运动学和动力学三部分。
力学的发展历史悠久,古希腊时代力学附属于自然哲学,后来成为物理学的一个大分支,1687年,牛顿三大定律的提出标志着力学作为一门独立的学科开始形成。此后,随着资本主义生产的发展,到18世纪末,以动力学和运动学为主要特征的经典力学日益完善。19世纪,大机器生产促进了力学在工程技术和应用方面的发展,推动了结构力学、弹性固体力学和流体力学等主要分支的建立。19世纪末,力学已是一门相当发展并自成体系的独立学科。
二、力学在机械中的应用
力学在机械中的应用广泛,其典型应用主要有以下几种:
1.弹性力学在机械设计中的应用
弹性力学也称弹性理论,是固体力学的重要分支,主要研究弹性体在外力作用或温度变化等外界因素下所产生的应力、应变和位移,从而解决结构或机械设计中所提出的强度和刚度问题。机械运动当中,许多机械运转速度较高、承载很大,机械的弹性变形对系统的影响不容忽视,必须将机械系统按弹性系统进行分析和设计。由此可见,弹性力学在机械设计中应用广泛。一般情况下,弹性力学在凸轮机构设计、齿轮机构设计、轴设计中应用较为广泛。
齿轮机构在设计时运用了弹性力学的知识,渐开线作为齿廓曲线存在诸多优点,但用弹性力学知识加以分析便可得出它存在的一些固有缺陷,即当两齿轮啮合传动时,根据弹性力学中的赫兹公式分析可得,在其它条件相同的情况下,要想降低两齿轮在接触处的最大接触力,就必须增大两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径,对于渐开线齿轮传动来说,由于要增大两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径,就需要增大齿轮机构的尺寸,而两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径增大的范围是有限的,所以难以进一步达到齿轮机构尺寸小、而承载能力大幅度提高的目的。同时,弹性力学在轴设计中也有众多应用。为避免共振现象,对高转速的轴,如汽轮机主轴、发动机曲轴等设计时振动计算尤其重要,此时必须运用弹性力学知识。
2.断裂力学在机械工程中的应用
断裂力学,是固体力学的一门新分支,主要研究含裂纹构件的强度与寿命,是结构损伤容限设计的理论基础。断裂力学主要可分为线弹性断裂力学与弹塑性断裂力学两大类,前者适用于裂纹尖端附近小范围屈服的情况;而后者适用于裂纹尖端附近大范围屈服的情况。断裂力学发展迅速,在机械工程中应用广泛,并占据重要地位。断裂力学在机械工程中的有效应用,不仅可以提高机械的性能与功效,更能防止工程设备发生灾难性的断裂事故,以确保机械、设备的安全可靠与良好运行。
首先,我国在采用断裂力学方法制订结构缺陷评定标准及安全设计规范方面已取得了较好的成绩,如压力容器、小型但用量大的液化石油气钢瓶及汽轮一发电机组等。
其次,概率断裂力学在可靠性设计中应用较多。概率断裂力学在可靠性设计中的广泛应用推动了可靠性设计的快速发展。运用参量的分布及安全余度来反映常规设计中不能准确反映的客观实际和常规设计安全评定中用安全系数不能准确反映的真实安全性。由于安全余度考虑了应力和强度的二阶矩,较好地反映了结构可靠度的实质,既考虑了变异特性又考虑了平均值,因而与失效分布有较直接的关系,使安全设计更可靠。国外已较完整地应用于飞机结构,如概率损伤容限分析、飞机结构可靠性和事故分析、飞机结构的耐久性分析等方面。我国在这方面开展的典型性研究则是海洋石油平台导管架焊接管节点的疲劳强度分析。
再者,可用断裂力学方法进行机械产品的失效分析。失效分析是指事故或故障发生后所进行的检侧和分析,目的在于找到失效的部位、失效原因和机理,从而掌握产品应当改进的方向及修复的方法,防止同类问题再次发生,以推进技术不断前进。因此,失效分析技术受到了社会各界的重视。断裂力学在机械产品失效分析中具有着重要作用。机械产品的主要失效模式有: 断裂、蠕变、疲劳、腐蚀、磨损及热损伤等,它们都可以借助断裂力学方法及断裂分析技术予以解决,断裂力学方法是失效分析的有力工具。
最后,运用断裂力学可以指导改进工艺及合理选材,如模具、焊接工艺等方面,可以减少工人的劳动量。
3.工程力学在机械修理中的应用
工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域,是一门理论性较强、与工程技术联系极为密切的技术基础学科,工程力学的定理、定律和结论广泛应用于各行各业的工程技术中,是解决工程实际问题的重要基础。处理机械工程出现的大量破坏问题,绝大多数是根据力学方面的知识作出判断和分析的。例如,汽车修理中汽车零部件的破坏分析与修理也是如此,其中,判断汽车半轴套管断裂的原因与确定修复方案等,全部流程无一不体现着工程力学知识在汽修中的应用。
三、结语
当今社会,科学技术迅猛发展,作为一门基础学科,力学也一定会得到进一步的发展与进步,且在机械中获得更广更深的应用。
参考文献
[1]林同骥,浦群.现代力学的发展[J].力学进展,1990,(1).
[2]李彦军.工程力学在汽修中的应用与对策[J].科技向导,2012,(32).
[3]侯岩滨.弹性力学在机械设计中的应用[J].辽宁师专学报,2005,(1).
[4]吴清可,刘元杰,张毓槐.断裂力学在机械工程中的应用[J].机械强度,1988,(6).
通过测试,每秒是0.09立方米,那么也就是每秒是90升。一吨水等于1000升。学习物理的三个方法 学好物理,首先我们要对每个物理概念弄懂,把最基本的操作学会。 学好物理的三个基本方法: 第一、动手。在学习物理时,我们要在“做”的过程中学习,边动手边学,老师上课讲例题时,跟着老师一起写步骤、一起画图、一起计算。在动手的过程中,学会知识和学会如何运用知识。 第二、运用知识。学会运用知识的关键,就是学会解决问题的操作步骤。在学习的过程中,一定要跟着老师,把解题的步骤、做实验的步骤学会。自己解问答题时,才会步骤清楚;做实验题时,才会条理清晰。 第三、改错。在学物理过程中,一定要学会改错。有些同学在学习过程中,一些题目做错了,老师一讲,明白了,以为自己就是已经改错了,已经学会了。结果在下次考试,老师又出了一个类似的题目,题目只改了一点点条件,又不会做了。其实就是同学们没有学会改错。一道题目做错了,要深入去了解下,这道题考的是一个什么知识点,对这个知识点我掌握了没有?我做这道题时做错了,当时是怎么考虑的?是有个知识点不了解,还是我对这个知识点有误解,还是这道题我根本就是没看懂他说的是什么?针对自己做错的原因,深入挖掘,解决这道题的原理在哪。这样,下次这类题不管怎么变化,都在自己的掌控之中了。
杨振宁(1922,10.1~ ),美籍华裔物理学家,生于安徽省合肥市。 1957年,杨振宁与李政道以他们提出的“弱相互作用中宇称不守恒”理论共同获得了诺贝尔物理学奖。他们两个人是最早获得诺贝尔奖的中国人。后二人因排名先后的问题交恶。1962年因为《纽约客》的一篇文章,两人正式决裂。杨振宁七岁的儿子杨光诺曾说,“我要一人得诺贝尔奖。”1989年他写给已故中研院长吴大猷的信,向老师报告两人合作情形。吴大猷覆信说∶“整件事是一极不幸的事,我想truth是不能永远掩盖著的,所以我希望大家都不再在世人前争,而让truth慢慢的展现出来。” 1977年他和梁恩佐等人在波士顿创办了“全美华人协会”,促进中美关系。 1980年杨振宁获得拉姆福德奖(Rumford),1986年获得美国国家科学奖章。 杨振宁现居于北京清华大学。杨振宁的结发太太是杜聿明的女儿杜致礼,2003年10月因病过世。 2004年底至2005年初,82岁高龄的杨振宁与28岁广东外语外贸大学翻译系硕士班学生翁帆(离异)再一次步入婚姻殿堂。 荣誉 1957年与李政道共同获得诺贝尔物理学奖。他还获得过美国国家科学奖章及拥有多项荣誉学位,也是国内外许多著名大学的名誉教授。
杨振宁(1922,10.1~ ),美籍华裔物理学家,生于安徽省合肥市。1957年,杨振宁与李政道以他们提出的“弱相互作用中宇称不守恒”理论共同获得了诺贝尔物理学奖。他们两个人是最早获得诺贝尔奖的中国人。后二人因排名先后的问题交恶。1962年因为《纽约客》的一篇文章,两人正式决裂。杨振宁七岁的儿子杨光诺曾说,“我要一人得诺贝尔奖。”1989年他写给已故中研院长吴大猷的信,向老师报告两人合作情形。吴大猷覆信说∶“整件事是一极不幸的事,我想truth是不能永远掩盖著的,所以我希望大家都不再在世人前争,而让truth慢慢的展现出来。”1977年他和梁恩佐等人在波士顿创办了“全美华人协会”,促进中美关系。1980年杨振宁获得拉姆福德奖(Rumford),1986年获得美国国家科学奖章。杨振宁现居于北京清华大学。杨振宁的结发太太是杜聿明的女儿杜致礼,2003年10月因病过世。2004年底至2005年初,82岁高龄的杨振宁与28岁广东外语外贸大学翻译系硕士班学生翁帆(离异)再一次步入婚姻殿堂。荣誉1957年与李政道共同获得诺贝尔物理学奖。他还获得过美国国家科学奖章及拥有多项荣誉学位,也是国内外许多著名大学的名誉教授。[编辑本段]个人经历杨振宁是1922年10月1日生于安徽合肥(后来他的出生日期在1975年的出国护照上误写成了1922年9月22日)。他出生不满周岁,父亲杨武之考取公费留美生而出国了。4岁时,母亲开始教他认方块字,1年多的时间教了他3千个字。杨振宁在50岁时回忆说:'现在我所有认得的字加起来,估计不超过那个数目的2倍。'那时候,当他从国外旅行回来后,联邦调查局和中央情报局的人员常常去找他。中央情报局的官员第一次去找杨振宁时杨要让他的秘书记录他们的谈话,以免误解。杨振宁继续保持和中国的密切联系,他说:“联邦调查局和中央情报局近来没有再来找我的麻烦。”杨振宁最关心的是科学而不是政治。他谈到自己的一些经历:一个从中国偏僻地区一个落后的城市来的年轻学生,怎么会有幸参与20世纪一个最主要的思想革命。这场革命是试图用一个统一的方法来了解自然的无穷多样性,从混沌的星球爆炸到电子环绕原子核的颤动。1956年杨振宁第一次出名。那一年他和李政道共同发表了一篇文章,推翻了物理学的中心信息之一——宇称守恒�基本粒子和它们的镜象的表现是完全相同的。因为这个工作,两人获得了1957年的诺贝尔奖。杨振宁和李政道的关系变得愈来愈紧张,两人在1962年分手。杨振宁拒绝谈论是什么原因使得他们的关系变得紧张的。他说:“这是我生命中令我非常失望的一件事情。我要说,这是一个悲剧。”他们两人已经有几十年没有讲话了。杨振宁早年处于一个更像是中世纪的而不是现代的社会。他得益于幸运的家庭环境以及和同事与学者们的联系。这些为他进入更广阔的知识和文化世界的旅程铺平了道路。反过来,他正通过不断努力在亚洲建立一流的研究中心为回报。杨振宁生长在中国中部一个围有城墙的城市——合肥。当时,这个城市的街道是没有路面的,城门很窄,以致30年代第一部汽车开来时无法通过。大部分居民是文盲。由于闭塞,杨振宁直到6岁才第一次看见香蕉。1937年日本入侵,杨振宁的祖父被迫离开北平,在昆明西南联合大学任教。杨振宁的父亲继续走好运。几十年后年轻的杨振宁也进了这所大学,受教于一些当时中国最杰出的科学家。他们之中有些以后去了美国,其中包括陈省身。陈省身现在已经从伯克莱加州大学退休,许多人都认为他是现在活着的最重要的微分几何学家。1945年杨振宁的父亲得到庚子赔款奖学金去了美国。普林斯顿大学接受了杨振宁的父亲,可是他要拜才华横溢的意大利物理学家费米为师,因此去了芝加哥大学并在以后被称为氢弹之父的泰勒的指导下写了博士论文。论文写好后只有4页。泰勒说服杨振宁,无论如何,一篇博士论文只有4页总是太短了,要他加长。他照办了,加到了23页。在物理学有了卓越的成就以后,他又转向远东。杨振宁将把他的文稿与信件捐赠给香港中文大学而不是给石溪纽约州立大学。他是中文大学的访问教授。杨振宁也没有排除他搬回中国的可能性,因为回去后他和与他结婚已50年的妻子杜致礼会得到更好的照顾。�新近,致礼在石溪州立大学的医院动了三次肿瘤手术,结果良好。 杨振宁在长岛还是感到很自在,也不像是要搬到远离他的三位已经成年的孩子身边。他们三位都已得到科学方面的学位。杨振宁说:“他们是美国人。他们接触的中国文化很少。”长子光诺毕业于密西根大学计算机科学系,现在是纽约州西彻斯特县的一位财务顾问。次子光宇是一位化学博士,住在纽约城,为J.P.Marg财务公司分析化学工业。女儿又礼是蒙太拿州列文斯登县的一位医生。杨振宁在1964年成为美国公民。他说:“我们在美国过得很不错。在这里我们有许多朋友。我们在两个社会中都很自在。”在石溪为他的退休举行的学术讨论会结束时,杨振宁谈到他在60岁时的一个“伟大和意义深远的发现”:“生命是有限的”。他念了9世纪的一位中国诗人李商隐的诗句:夕阳无限好,只是近黄昏。20世纪初,另一位作家,也是杨振宁父亲的朋友�译者注:朱自清 ,把这两行诗句改为:但得夕阳无限好,何须惆怅近黄昏�在历经一生对自然的神秘的思考以后,杨振宁认为这一改造更精确地描述了他晚年的想法。[编辑本段]杨振宁在昆明的读书生活高二学历的第八号考生1938年夏,鉴于辗转流离到抗战大后方的中学生非常之多,国民政府教育部宣布了一项措施:所有学生,不需文凭,可按同等学历报考大学。得此消息,随任西南联大数学系教授的父亲杨武之迁至昆明的杨振宁,在父亲的鼓励和支持下,以高二学历早早地报名参加统一招生考试。国立各院校昆明招生委员会办事处发给杨振宁的准考证为“统昆字第0008”,试场为“第壹试场”,座位为“第捌号”。杨振宁一家从1938年春到昆后,最先住在西南联大、云南大学间的文化巷11号。这条小巷原先是昆明北城脚偏僻荒凉、荨麻丛生之地,也叫作荨麻巷。随着联大教职工的陆续迁入,巷内除杨家外,还有物理学系教授赵忠尧和霍秉权分别住进19号、43号,化学系教授刘云浦住进41号,其他学校如云南大学社会学系教授费孝通等也先后入住该巷,小巷顿时热闹起来,并成为联大等校师生进出城内的主要通道,因而改名文化巷。大学考试那天,杨振宁天还不亮就起了床,迅速地吃了几口饭,就精神抖擞地走进考场。这时候,考场上只来了寥寥几位同学。杨振宁穿着整洁的学生装,高高兴兴地领了准考证,贴上路过汉口时所照的照片,准考证上写着“统昆字第0008号考生业经审查合格,准予在昆明应考本科壹年级”。由于他平时读书认真,苦学不辍,几天之后,便以出色的成绩,被大学录取了。只有高二学历的杨振宁能够考取当时的最高学府———国立西南联合大学,这确实让人感到高兴和意外,但这反过来说明杨武之家教有方。关于这一点,杨振宁2000年4月6日在南京作题为《中国文化与科学》的演讲时说:“我发现我在许多方面是很幸运的。首先,我的父亲是大学教授,我在一个学术气氛很浓的清华园里长大;另一方面,我很小就发现数学对我很容易……”群英荟萃中学时代的杨振宁聪明而早慧,数学念得非常好。有一天,他认真地对父亲说:“爸爸!我长大了要争取得诺贝尔奖!”从心底里盼望儿子有出息的杨武之,十分清楚诺贝尔奖的份量。他鼓励儿子说:“好好学吧!”没想到,这个玩笑,在西南联大一传十、十传百地传了开来,人们戏言:“杨武之的儿子数学很好,为什么不子从父业攻读数学而学物理?哦,因为数学没有诺贝尔奖!”杨振宁在高中时只读过化学而没有读过物理,所以他报考联大时考的是化学系。可1938年11月底入学后,他发现自己对物理学更有兴趣,又转到了物理学系。联大1938年入校的新生里,16岁的杨振宁,是同学中年龄最小的一个。此时的西南联大,学生宿舍是土墙茅草房或土墙铁皮房,教室是铁皮顶的房子,下雨时会叮叮咚咚响个不停。教室的地面是泥土地,没过多久就变得七坑八洼。窗户没有玻璃,风吹时必须用东西把纸张压住,否则会被吹掉下来。听课坐的是在椅子右边安上一块形似火腿却只能放一本书的木板的“火腿椅”。但师生们苦中作乐,幽默地称吃的掺带谷子、稗子、沙子的糙米饭是“八宝饭”,穿的通了底的鞋是“脚踏实地”,前后都破洞的鞋是“空前绝后”。西南联大在学制和课程编制上,采取“学分制”为主体的“共同必修课”和“选修课”三者结合的制度。大学本科四年,必须学满130—140个学分(各系不完全一样),经考试合格(任何一科都不准补考)才能毕业,因而不少学生考取联大却读不到毕业。在联大接受过教育的8000余人中,正式毕业生只有2522人(休学、参军者不计在内)。到1942年7月毕业时,联大物理学系最终完成学业者只有9人。杨振宁本科毕业获理学学士学位后,考入国立清华大学研究院理科研究所物理学部读研究生。读研究生期间,杨振宁住在联大昆中北院研究生宿舍。这栋宿舍是年久失修的二层小楼。与他同室居住的有凌宁、金启华和顾震潮,黄昆和张守廉也偶尔来住几天。这些中华民族未来的精英们聚于一起,在陋室里交谈切磋,结伴探索着科学的奥秘。不过,杨振宁在读时的物理学系和物理学部,教授们虽想方设法办起了普通物理、电学、光学、无线电、近代物理等5个实验室,但由于缺乏仪器,实验不足,研究工作只好偏重于理论方面,教师们的研究成果也大多限于理论上的探讨。1944年7月,清华研究院第十届6位研究生毕业。此时,获理学硕士学位的杨振宁才21岁,也是6位毕业生中年龄最小的。杨振宁在联大短短的6年,却对他的一生产生了巨大的影响。杨振宁于《读书教学四十年》中回忆说:“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6年时间里(1938—1944)培养起来的。”杨门长子杨振宁考入联大后,全家七口仅靠父亲一人挣工资养家糊口,生活过得十分艰难。1939年9月28日,日本飞机首次轰炸昆明。其后至1941年底,联大师生和其他昆明人一样,在“疲劳轰炸”下三天两头就要跑警报,有时一天要跑两次。1940年9月30日,日机又来轰炸昆明,杨家在小东角城租赁的房屋正中一弹,被炸得徒有四壁,全家少得可怜的家当顷刻之间化为灰烬。万幸的是,家人此时都躲进了防空洞,才免除了灾祸。可这次轰炸,对杨家的生活来说,无异于雪上加霜。几天后,杨振宁拿了把铁锹回去,翻挖半天,才从废墟里挖出几本压得歪歪斜斜但仍可使用的书,他如获至宝,欣喜若狂。其后,为躲避日机轰炸,他们全家搬到昆明西北郊十余公里外的龙院村惠家大院居住,且一住3年。惠家大院分前院和后院,前院租给联大的教授居住,后院惠家自己的人住。吴有训、杨武之、赵忠尧三家住在惠家大院一进大门左边顺门而建的房屋里。此屋为两层小楼,吴有训家住楼下,杨武之、赵忠尧两家住楼上,赵家楼下是厨房。杨、赵两家的住室间有一窄窄的过道,过道的地板上开有一个洞口,自此通过楼梯可到楼下。在龙院村,杨振宁留下了不少令人难忘的故事。作为杨家长子,他为鼓励弟妹多念书,还订出了一些颇为吸引人的规则:一天之中,谁念书好、听母亲的话、帮助做家务、不打架、不捣乱就给谁记上一个红点,反之就要记黑点。一周下来,谁有三个红点,谁就可以得到奖励———由他骑自行车带去昆明城里看一次电影。杨振宁周末从联大回到龙院村,住在村里的联大教授吴有训的孩子吴惕生、吴希如、吴再生、吴湘如,赵忠尧的女儿赵维志,余瑞璜的女儿余志华、余裴华等,都喜欢聚集到杨家来,听杨振宁讲英译的故事金银岛、最后的摩西根等。更有趣的是,杨振宁还同清华园里的玩伴、云南大学校长熊庆来之子熊秉明合作,熊秉明画连环画,杨振宁在旧饼干筒圆口上装一个放大镜,筒内安装一只灯泡,让连环画从放大镜前抽过,于墙上形成移动的人物,制成遭到飞机轰炸的“身在家中坐,祸从天上来”等土电影,给难得有机会看电影的孩子们开开眼界。国破家亡,联大师生的生活过得十分艰难,为解决生活困难,不少人都到外面兼差。杨振宁也兼过差。那是1945年春,杨振宁给在昆的部分美军官兵教中文,每周教3小时,赚了好几百美金贴补家用,以尽长子之责。在昆明的日子里,因杨家有一副“云南扁”,晚饭后一有空闲,杨武之就与棋友对上几局。杨振宁、杨振平等围在旁边,看来看去,自然地学会了下围棋。杨振宁还有一个显著的特点是爱唱歌。不论是在校园里走路,或者是在家里做功课,他总爱大声地唱中国歌、英语歌。在他喜爱唱的歌中,有几首是父亲教他唱的,在这其中,有一首歌名为《中国男儿》,歌词是:“中国男儿,中国男儿,要将双手撑天空。长江大河,亚洲之东,峨峨昆仑……古今多少奇丈夫,碎首黄尘,燕然勒功,至今热血犹殷红。”这是一首杨武之一生都喜欢的歌,也是杨振宁非常喜欢的歌。杨振宁尽管唱歌唱得不怎么好,但他喜欢唱歌。所以,在联大,杨振宁是一个因为唱歌就唱出了点“名气”的学生。有一次,一个杨振宁的朋友问一个同学,“你认不认识杨振宁?”那位同学竟然答道:“杨振宁?杨振宁?哦,是不是就是唱歌唱得很难听的那个人?”由于联大教员工资增长的速度总是赶不上昆明物价上涨的速度,致使教职员一般都入不敷出,负债度日者甚多。1942年8月,杨武之的薪额为470元,至1945年4月,其月薪额才590元,扣除所得税22.30元、印花税2.4元,实有565.30元。杨武之一人的薪金,要供全家生活及5个孩子上学之用,实在是捉襟见肘。身临窘境的杨家1941年3月成了联大教职员空袭受损救济的首名对象,得到600元的救济;同年6月,杨家又被列入膳食补助范围,其补助标准为每月16.8元。抗战结束时,杨家到了“无隔夜之炊的境地”,“全家个个清瘦,但总算人人健康”。而能过到这一步,除头发斑白的杨武之苦苦支撑外,还有一个重要的原因,是杨振宁有一个克勤克俭、日夜操劳的母亲。正是这样一位勤劳的女性,凭藉她“坚忍卓绝的精神支持全家度过了八年的抗战时期”。名师和高徒西南联大名师荟萃,教师阵容非常强大。在联大,由于保存着清华大学把国文作为一年级学生必修课的传统,因而杨振宁能够听到朱自清、闻一多、罗常培、王力、陈岱孙等名家的课堂讲述。1944年8月,待清华大学第六届考选留美公费生名单揭晓,杨振宁以68.71的考试成绩总平均分,考取了物理学门(注重高电压实验)惟一的留美公费生。按考试委员会“凡录取各生应在原机关服务留待后信”的规定,杨振宁的留待期为1944年秋至1945年夏。期间,他一边在联大附中教书,一边进行科学研究。在1944年10月6日联大制定的《第六届留美公费生拟入美校及研究计划》中,物理学门的杨振宁的计划为:在赵忠尧和王竹溪教授的指导下,拟入普林斯顿大学,研究原子核物理。杨振宁在研究生院期间听了马仕俊教授的课后,开始注意“场论”,并对变形物体热力学也非常感兴趣。在附中的这一年里,他花了不少心血来研究自己感兴趣的问题。1945年四五月间,他很自信地认为,找到了一种颇为优雅的方法来讨论这一方面的问题。但后来发现国外有个叫莫纳汉的大科学家,早在1937年就已做过这方面的工作了。因信息闭塞而导致的这一重复,曾使他一度懊恼不已。但工夫并没有白费。在后来的岁月里,他在场论这一领域做出了重大的开创性的贡献。等待的日子让人感到特别的难受。1945年初,杨振宁等知悉“各处录取之英美研究生及实习生等,有已出国者,有即启程者”,而他们的行期依旧未定,不禁心急如焚。6月12日,张建侯、曹建猷、杨振宁等16名同学就出国问题向梅贻琦校长联名送上《呈请书》,要求联大指派专员办理出国手续,并要求对船位、费用、服装等问题作出答复。经过多方争取,杨振宁等终于于1945年8月动身,乘飞机到印度,再由印度搭运兵船赴美留学。事隔半个多世纪,杨振宁1998年3月17日于《文汇报》上发表《父亲和我》一文,还对1945年8月28日离开昆明时的情形记忆犹新。他在文中写道:“清晨父亲只身陪我自昆明西北角乘黄包车到东南郊拓东路等候去巫家坝飞机场的公共汽车。”“到了拓东路,父亲讲了些勉励的话,两人都很镇定。话别后我坐进很拥挤的公共汽车,起先还能从车窗外看见父亲向我招手,几分钟后他即被拥挤的人群挤到远处去了……等了一个多钟头,车始终没有发动。突然我旁边的一位美国人向我做手势,要我向窗外看:骤然间我发现父亲原来还在那里等!他瘦削的身材,穿着长袍,额前头发已是斑白。看见他满面焦虑的样子,我忍了一早晨的热泪,一时迸发,竟不能自已。”1956年,杨振宁和李政道共同在美国《物理评论》上发表《对弱相互作用中宇称守恒的质疑》一文,认为至少在弱相互作用的领域内,宇称并不守恒。是年底,吴健雄等科学家通过严格试验证实了这一理论。1957年12月10日,35岁的杨振宁和31岁的李政道因此登上了斯德哥尔摩诺贝尔奖领奖台。其前,杨振宁写信给吴大猷,感谢吴先生引导他进入对称原理和群论的领地,并说后来包括宇称守恒在内的许多研究工作,都直接或间接地与吴先生15年前介绍给他的那个观念有关。杨振宁在信中写道:“这是我一直以来都想告诉您的事情,而今天显然是一个最恰当的时刻。”这位20世纪伟大的物理学大师还说,他成就的一切基础都来自西南联大。他始终把昆明当作第二故乡,并深深地眷恋着昆明这块土地。展望21世纪,杨振宁认为中国将于21世纪中叶成为世界科技大国。“我这样说原因有四:一、中国有数不清的绝顶聪明及可塑造性强的年轻一代,这是科技发展之首要前提。二、中国传统的儒家思想在重人伦和勤俭的同时,也重视教育,势必令上述人才大有可为。三、中国在过去一百年的发展中已经走出了固步自封的模式,取而代之的是对近代科学的热忱。四、中国内地、香港、台湾近年来经济的迅速发展为科技发展提供了强有力的后盾。”杨振宁说,中华人民共和国建国十几年就成功研制出原子弹,从那时就培育和积累了一大批基础人才。“中国人是有很高素质的。比如清华大学的生源就不比美国哈佛大学的差,但我们要考虑的是,怎样把高质量的生源变成高质量的人才。”杨表示有信心随着经济的发展、科研条件的改善,继本世纪的华裔科学家之后,中国本土的科学家必将于下个世纪在重要领域达到世界领先水平。“中国本土出生、成长,并在本土出成果的科学家要获得诺贝尔奖,从现在算起,20年足够”。 \[编辑本段]杨振宁的科学成就杨振宁对理论物理学的贡献范围很广,包括基本粒子、统计力学和凝聚态物理学等领域。对理论结构和唯象分析他都有多方面的贡献。他的工作有特殊的风格:独立性与创建性强,眼光深远。1.在粒子物理学方面,他最杰出的贡献是1954年与R.L.密耳斯共同提出杨-密耳斯场理论,开辟了非阿贝耳规范场的新研究领域,为现代规范场理论(包括电弱统一理论、量子色动力学理论、大统一理论、引力场的规范理论、……)打下了基础。杨-密耳斯场方程最近被数学家S.唐纳森引用,获得了拓扑学上的重大突破。2.杨振宁在粒子物理学方面的另一项杰出贡献是:在1956年和李政道合作,深入研究了当时令人困惑的θ-τ之谜——即后来所谓的K介子有两种不同的衰变方式。一种衰变成偶宇称态,一种衰变成奇宇称态;如果弱衰变过程宇称守恒,则它们必定是两种宇称状态不同的K介子。但从质量和寿命来看,它们又应是同一种介子。——杨振宁和李政道通过分析认识到,很可能在弱相互作用中宇称不守恒。他们仔细检查了过去的所有实验,确认这些实验并未证明弱相互作用中宇称守恒。在此基础上他们进一步提出了几种检验弱相互作用中宇称不守恒的实验途径。次年,这一理论预见得到吴健雄小组的实验证实。因此,杨振宁和李政道的工作迅速得到了学术界的承认,并获得1957年诺贝尔物理奖。一项科学工作,在发表的第二年就获得诺贝尔奖,这是第一次。在粒子物理学方面,杨振宁的其他贡献包括:费米-杨模型(1949),与李政道合作的二分量中微子理论(195杨振宁7),与李政道和R.奥赫梅合作的关于C(电荷共轭变换)和T(时间反演变换)不守恒的分析(1957),与李政道合作的高能中微子实验分析(1959)和关于W粒子的研究(1960~1962)。与吴大峻合作的CP(宇称)不守恒分析(1964),规范场的积分形式理论(1974),与吴大峻合作的规范场与纤维丛的关系(1975),与邹祖德合作的高能碰撞理论(1967~1985)等。3.在统计力学方面,杨振宁的贡献包括:二维伊辛模型的自发磁化强度(1952),与李政道合作的关于相变的理论(1952),与杨振平合作的关于数种模型的严格解(1966~1985)等。4.在凝聚态物理方面,杨振宁的贡献包括:与N.拜尔斯合作的对磁通量量子人的解释(1961),非对角长程序观念(1962)等。杨振宁于1971年夏访问中华人民共和国,是美籍知名学者访问新中国的第一人。他回美以后,对促进中美建交、促进两国人民的相互了解,促进中美科学技术教育交流都做了大量工作。杨振宁受聘为北京大学、复旦大学、中国科学技术大学、中山大学等校的名誉教授,中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。杨振宁发表过约200篇科学论文和报告。[编辑本段]杨振宁轶事1.名师出高徒杨振宁,这是一个在当代中国家喻户晓的名字,更是一个让全世界的华人感到骄傲的名字。杨振宁能取得如此巨大的成就,是与他善于寻求并能够获得名师的指点分不开的。俗话说“名师出高徒”。杨振宁的父亲就是他的第一位“名师”。1922年9月22日,当杨振宁出生在安徽合肥市时,他父亲正在百里之外的安庆市一所中学里教数学。这位名叫杨武之的中学老师学识渊博又不断进取,就在杨振宁未满周岁之际,杨武之考取了公费留洋名额去美国。6年之后,他获得博士学位并回国,先大厦门大学任教,后来又应聘聘到清华大学任教数学系教授。杨振宁的群论知识就是得益于他父亲杨武之。2.吉利的第8号报名单1938年西南联大招考报名时,杨振宁早早来到报名处,领到了序号是“第8号”的报名单。最后他以优异的成绩考进西南联大,就在那里,他走上了探索科学的道路。西南联大的物理系,真是群星荟萃、英才毕至:赵忠尧、吴有训、周培源、吴大猷、王竹溪等等,这些当代中国物理学界的泰斗们,当时都在那里任教。1942年,他在吴大猷教授的指导下完成了毕业论文,获得了物理学学士的学位。过了两年,杨振宁又在王竹溪教授门下攻读研究生,并取得了物理学硕士学位。3.心目中崇拜的三位物理学大师1944年,杨振宁考取了留学奖学金,1945年,他来到美国。当时,杨振宁最佩服的物理学家有三位:创立相对论的爱因斯坦,量子力学创始人之一的狄拉克和主持建造世界上第一座原子核反应堆的费米。这三位物理学大师都是诺贝尔奖获得者,他们有个共同的特点,就是能在非常复杂的物理现象中一下子抓住问题的实质,然后用简单而美妙的数学方法把它们表示出来。深受三位大师的影响,杨振宁日后的工作也带有这样的特点。4.走进“象牙之塔”杨振宁来到美国后就想追随费米,于是,他来到费米任教的芝加哥大学。但是,当时费米正在参加研制原子弹的工作,由于保密的要求,不容他与外界多接触,于是他把杨振宁介绍给泰勒博士(后来成为美国的氢弹之父)。1948年,杨振宁在泰勒的指导下,以优秀的成绩取得了博士学位。一年之后,由费米和泰勒的推荐,杨振宁来到号称“象牙之塔”的普林斯顿高等学术研究所。举世闻名的爱因斯坦就在那里工作。那是个研究气氛非常活跃,而竞争也是很激烈的地方。在那里,杨振宁同李政道、米尔斯等人合作,取得了他一生中最重要的两项成就:他与李政道合作,推翻了几十年来被物理学界奉为金科玉律的“宇称守恒定律”,提出了在弱相互作用中宇称不守恒,两人因此而共同获得1957年诺贝尔物理学奖;他和米尔斯合作提出了规范场理论,这是迄今为止人类发现的三种场理论中的一种,还有两种是麦克斯韦提出的电磁场理论,和爱因斯坦提出的广义相对论引力场理论。5.20世纪的第三位“物理全才”有人说他是20世纪中继爱因斯坦和费米之后,第三位具有全面的知识和才能的“物理学全才”。不管怎样,昔日的“高徒”杨振宁在众多“名师”的培养下脱颖而出,自已也成为一位“名师”了。
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