杨振宁（1922年9月22日—2025年10月18日）是中国理论物理学家，研究领域涵盖粒子物理学、统计力学和量子场论。他与李政道因对基本粒子相互作用中宇称对称性的研究，共同获得1957年诺贝尔物理学奖。他与罗伯特·米尔斯共同建立了被称为杨—米尔斯理论的非阿贝尔规范理论框架，该理论后来成为标准模型的基础之一。(nobelprize.org)
早年生活与教育
杨振宁出生于中国安徽合肥，童年的一部分时光在清华大学校园度过，他的父亲在那里教授数学。中国抗日战争期间，他在昆明的国立西南联合大学求学；这所大学由因战事迁徙的几所大学联合组建。他于1942年获得学士学位，1944年获得清华大学硕士学位。早期的学术研究涉及群论、分子光谱以及有序化相变的统计理论。(tsinghua.edu.cn)
1945年，他获得清华大学奖学金赴美，并于1946年1月进入芝加哥大学。在那里，他深受恩里科·费米的影响，并于1948年在爱德华·泰勒指导下取得博士学位。在芝加哥大学任教一年后，他于1949年加入位于普林斯顿的普林斯顿高等研究院，并于1955年成为教授。(tsinghua.edu.cn)
宇称不守恒与诺贝尔奖
宇称变换是将所有空间坐标反号的变换。宇称守恒意味着支配某一过程的规律在这种变换下保持不变，通常被描述为一个过程与其镜像等价。1956年，李政道和杨振宁考察了这种对称性是否已在弱相互作用中得到实验验证。他们发现，现有证据并不足以确立这一点，于是提出了能够直接检验宇称守恒的实验。(nobelprize.org)
决定性的实验由吴健雄及其合作者在美国国家标准局完成。他们在极低温度下使钴-60原子核的自旋定向排列，并测量贝塔衰变中发射的电子的方向。相对于核自旋方向，电子发射呈现不对称性，表明弱相互作用不遵守宇称守恒。1957年1月公布的实验结果推翻了左右对称性普遍适用于所有基本相互作用的假设。(nist.gov)
李政道和杨振宁因促成这一发现的理论研究获得1957年诺贝尔奖。他们的贡献不同于吴健雄及其合作者完成的实验验证，后者并未分享该奖项。这次授奖并非表彰杨—米尔斯理论，也不是表彰统计力学中的李—杨定理。(nobelprize.org)
杨—米尔斯理论
在1954年10月发表的一篇论文中，杨振宁和罗伯特·米尔斯将规范理论推广到与非交换对称群相关的局域变换。他们的出发点是用于描述核粒子之间关系的同位旋。要求理论在不同空间点上独立选取的同位旋变换下保持不变，促使他们引入了一种由非线性方程支配的新场。(journals.aps.org)
它与电磁学的根本区别在于，非阿贝尔场的相互作用媒介粒子本身也可以携带该场所耦合的荷。因此，这些媒介粒子之间可以发生相互作用，而电磁理论中的光子则不带电。杨振宁和米尔斯提供的是一般理论框架，而非完整的现代基本粒子理论。量子化及粒子质量的产生等问题，仍有待其他物理学家在此后开展大量研究。(ias.edu)
非阿贝尔规范理论后来成为标准模型的核心，其中包括量子色动力学。其数学结构也推动了物理学与微分几何之间联系的建立，尤其是通过用纤维丛来解释规范场。(journals.aps.org)
统计力学与可精确求解系统
杨振宁与李政道的合作还形成了一种研究相变的数学方法。他们1952年的研究将宏观系统的行为与参数延拓到复数域后配分函数的零点联系起来。李—杨定理中的圆定理证明，对于一类满足特定条件的铁磁系统，这些零点在适当的复变量平面上位于一个圆周上。他们的论文还证明了格点气体模型与伊辛模型之间的等价关系。圆定理的结论依赖于其明确规定的假设，并非所有统计系统都具有的普遍性质。(journals.aps.org)
1967年，杨振宁推广了贝特拟设方法，求得具有排斥性接触相互作用的一维量子多体系统的精确结果。特别是，他将自旋为二分之一的费米子的基态问题化为一个积分方程。这项研究与如今称为杨—巴克斯特方程的方程密切相关；该方程后来成为研究可精确求解物理模型的重要工具。(journals.aps.org)
学术生涯与科学交流
1966年，杨振宁转赴石溪大学，担任阿尔伯特·爱因斯坦物理学讲席教授及该校理论物理研究所的创所所长。他担任所长至1999年；该研究所后来被命名为杨振宁理论物理研究所。他在那里的研究包括粒子理论、可精确求解系统以及规范理论的几何解释。(tsinghua.edu.cn)
杨振宁于1971年访问中国，此后参与了中美之间的科学与教育交流。1997年，他出任清华大学新成立的高等研究中心名誉主任，并于1999年成为该校教授。2003年，他回到中国定居，继续参与理论物理和科学教育相关活动。2025年10月18日，他在北京逝世，享年103岁。(stonybrook.edu)
参考来源
- Chen Ning Yang – Factsnobelprize.org
- Chen Ning Yang – Biographytsinghua.edu.cn
- Nobel Prize in Physics 1957 – Presentation Speechnobelprize.org
- A ‘Forever’ Stamp and a Discovery That Changed Physics Forevernist.gov
- Conservation of Isotopic Spin and Isotopic Gauge Invariancejournals.aps.org
- APS Journals – 50 Years of QCDjournals.aps.org
- C.N. Yangstonybrook.edu
- Statistical Theory of Equations of State and Phase Transitions. II. Lattice Gas and Ising Modeljournals.aps.org
- Statistical Theory of Equations of State and Phase Transitions. II. Lattice Gas and Ising Modelfig.if.usp.br
- Some Exact Results for the Many-Body Problem in one Dimension with Repulsive Delta-Function Interactionjournals.aps.org