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楊振寧的貢獻是什么

2020-09-16 10:14:23文/宋則賢

楊振寧的貢獻有相變理論,玻色子多體問題,1維δ函數(shù)排斥勢中的玻色子在有限溫度的嚴格解,超導體磁通量子化的理論解釋等。

楊振寧的貢獻是什么

1、相變理論

統(tǒng)計力學是楊振寧的主要研究方向之一。他在統(tǒng)計力學方面的特色是對扎根于物理現(xiàn)實的普遍模型的嚴格求解與分析,從而抓住問題的本質(zhì)和精髓。1952年楊振寧和合作者發(fā)表了3篇有關相變的重要論文。這幾篇論文的高潮是第二篇論文中的單位圓定理,它指出吸引相互作用的格氣模型的巨配分函數(shù)的零點位于某個復平面上的單位圓上。

2、玻色子多體問題

起源于對液氦超流的興趣,楊振寧在1957年左右與合作者發(fā)表或完成了一系列關于稀薄玻色子多體系統(tǒng)的論文。

首先,他和黃克孫、Luttinger合作發(fā)表兩篇論文,將贗勢法用到該領域。在寫好關于弱相互作用中宇稱是否守恒的論文之后等待實驗結果的那段時間,楊振寧和李政道用雙碰撞方法首先得到了正確的基態(tài)能量修正,然后又和黃克孫、李政道用贗勢法得到同樣的結果。

他們得到的能量修正中最令人驚訝的是著名的平方根修正項,但當時無法得到實驗驗證。不過,這個修正項隨著冷原子物理學的發(fā)展而得到了實驗證實。

3、1維δ函數(shù)排斥勢中的玻色子在有限溫度的嚴格解

1969年,楊振寧和楊振平將1維δ函數(shù)排斥勢中的玻色子問題推進到有限溫度。這是歷史上首次得到的有相互作用的量子統(tǒng)計模型在有限溫度(T>0)的嚴格解,這個模型和結果后來在冷原子系統(tǒng)中得到實驗實現(xiàn)和驗證。

4、超導體磁通量子化的理論解釋

1961年,通過和Fairbank實驗組的密切交流,楊振寧和Byers從理論上解釋了該實驗組發(fā)現(xiàn)的超導體磁通量子化,證明了電子配對即可導致觀測到的現(xiàn)象,澄清了不需要引入新的關于電磁場的基本原理,并糾正了London推理的錯誤。在這個工作中,楊振寧和Byers將規(guī)范變換技巧運用于凝聚態(tài)系統(tǒng)中。相關的物理和方法后來在超導、超流、量子霍爾效應等問題的研究中廣泛應用。

5、非對角長程序

1962年,楊振寧提出“非對角長程序”的概念,從而統(tǒng)一刻畫超流和超導的本質(zhì),同時也深入探討了磁通量子化的根源。這是當代凝聚態(tài)物理的一個關鍵概念。1989到1990年,楊振寧在與高溫超導密切相關的Hubbard模型里找到具有非對角長程序的本征態(tài),并和張首晟發(fā)現(xiàn)了它的SO(4)對稱性。

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