杨振宁和李政道教授获诺贝尔奖提名情况探微

2017-05-30 23:02朱安远郭华珍
科技风 2017年21期
关键词:杨振宁物理学理论

朱安远 郭华珍

摘要:中国留美理论物理学家杨振宁和李政道博士因首先提出宇称不守恒定律而荣膺1957年诺贝尔物理学奖。根据诺奖官网截至1966年现有的诺物奖提名数据库检索发现,杨李是历史上已知的唯一一次“未获诺奖提名”便荣膺诺奖者。笔者试图对这种极为特殊的现象成因进行探讨,在推测的基础上综合分析得出了合理结论:诺奖提名情况保密50年的规定并不是一成不变的,杨李在诺奖提名数据库中的信息缺失是因为当事人仍健在或出于某些个人原因而引起的,他俩并非真正是“未获诺奖提名”而荣膺诺奖者。在对吴健雄女士未能与杨李共享诺物奖的原因予以探究的同时,还简明扼要地介绍了中国人早期自然科学博士学位获得者以及详细阐述了科学大师杨振宁教授三大科学成就与诺贝尔奖和菲尔兹奖的关联关系。

关键词:诺贝尔奖(诺奖);诺贝尔物理学奖(诺物奖,PH);诺贝尔化学奖(诺化奖,CH);诺贝尔生理学或医学奖(诺医奖,PM);诺贝尔(自然)科学奖;诺贝尔奖提名(诺奖提名);物理学奖诺贝尔委员会(物诺委);杨振宁;李政道;吴健雄;弱相互作用;宇称不守恒定律;杨—米尔斯规范场理论(YMT);杨—巴克斯特方程(YBE);菲尔兹奖;超弦理论

4 中国人早期自然科学博士学位获得者撷英(续)

中国学者在国际刊物上最早发表的物理学论文是1881年晚清科学家徐寿(字生元,号雪村,1818—1884,中国近代化学的启蒙者)在英国著名《自然》杂志发表的短文《中国的声学》。[1~2]1874年江南制造局翻译馆翻译出版了英国物理学家丁铎尔(John Tyndall,FRS,1820—1893)的名著《声学》(Sound:A Course of Eight Lectures,1867),由英国传教士傅兰雅(John Fryer,1839—1928)和中国学者徐建寅(字仲虎,号别寅,1845—1901,徐寿次子)合译。徐寿以他自己的研究和实验,对书中的律管管口校正问题提出质疑,为此致信丁铎尔探讨,其同事傅兰雅将此信译成英文后寄给《自然》周刊和丁铎尔本人。丁铎尔对此问题并未作答,《自然》杂志编辑部将此信轉交给声学家斯通(W. H. Stone)审阅同意后刊出。

中国学者在国际刊物上最早正式发表的现代数学论文是电气工程师(物理学家、机电和电机专家)和数学家王季同先生(又名季锴,字孟晋,号筱徐,Ki–Tung Wang,1875—1948,1933年从中央研究院退休后转向佛学研究并皈依佛教)于1911年在《爱尔兰皇家科学院会刊》上发表的《四元函数的微分法》[3~4],赵承嘏化学方面的硕士论文亦于1911年在英国伦敦发表。1843年爱尔兰物理学家、天文学家和数学家哈密尔顿(Sir William Rowan Hamilton,PRIA,FRSE,1805—1865)首先提出四元数(quaternion)的概念,1845年英国数学家凯莱(Arthur Cayley,FRS,1821—1895)独创八元数(octonion),它是四元数的一种非结合律推广,可应用于区组设计研究,组合数学家陆家羲(1987年度国家自然科学奖一等奖得主)在区组设计研究方面的成就斐然。[5~7]

中国本土科学家首次在国际顶级期刊发表学术论文是1913年伍连德博士发表于《柳叶刀》杂志上的《关于蒙古旱獭与鼠疫关系的调查》。[8~9]1926年日内瓦国际联盟卫生组织(今世界卫生组织WHO的前身)出版伍连德的学术专著《肺鼠疫论述》(A Treatise on Pneumonic Plague),全面系统地阐述和创立了肺鼠疫学说,该书被誉为“鼠疫防治理论的里程碑”,它是中国本土科学家撰写并出版的首部国际性学术专著。黑死病(Black Death,实为流行性淋巴腺鼠疫)常作为鼠疫的别称,它曾是人类历史上最为严重的瘟疫之一。

苏州莫釐王氏(东山王氏)家族是一个声名显赫的科技世家和名门望族[10],藏书家王颂蔚[原名叔炳,字芾卿、黻卿,号蒿隐,1848—1895,1880年进士,与叶昌炽、袁宝璜合称苏州三才子,明代文渊阁大学士(相当于宰相)王鏊(1450—1524,1475年乙未科探花)第十三世孙,清代状元(1712年)王世琛(1680—1729)则是王鏊的第八世孙]和王谢长达(字铭才,1848—1934,振华女子两等小学堂创始人,中国妇女解放运动先驱)夫妇共育5男6女:长子王季烈(物理学翻译家、曲学家,字晋余,号君九、螾庐,1873—1952,1904年进士)、次子王季同、三子王季鋆(早殇)、四子王季点(1879—1966,1906年工科举人)、幼子王季绪(1881—1952);长女早殇(不参与排行),长女王季昭(生于1876年)、次女王季茝、三女王季玉[Chinyok Wang,1885—1967,1917年以《沿盐叉溪的植被恢复和植物演替》(Revegetation and plant succession along Salt Fork Creek)获伊利诺伊大学植物学MA,编号:17W3]、四女王季山(1887—1949)、幼女王季常(1890—1974)。王季同先生共育5子3女,他教子有方,满门才俊:①长女王淑贞(1899—1991):妇产科医学家,上海妇产科医院创始人,1925年获美国约翰·霍普金斯大学医学院MD,与北京协和医学院妇产科医学家林巧稚(1901—1983,终身未婚,1929年获北京协和医学院MD,1955年首届中科院学部委员/院士中唯一的女性)并称为“南王北林”。②长子王守竞(1904—1984):其次子王义翘(Daniel I–Chyau Wang,1936—,1963年获宾夕法尼亚大学化学工程PhD)是美国艺术与科学院院士(1985年)、美国国家工程院院士(1986年)和台北中央研究院院士(1992年)。③次女王明贞(Ming–Chen Wang,1906—2010,亦被誉为“中国居里夫人”):统计(理论)物理学家,1942年以《玻耳兹曼方程不同解法的研究》(Study of different solutions of Boltzmann equation)获密歇根大学物理学PhD,该文首次独立地从福克—普朗克方程(Fokker–Planck equation)和克拉摩斯方程(Kramers equation)中推导出自由粒子和简单谐振子的布朗运动,其博导是乌伦贝克教授(1925年与古兹密特教授共同发现电子自旋),与博导联名基于博士论文的《关于布朗运动的理论II》(因文献[11]在先而得名“II”)[12]一文至今仍在被学者们所引用,该文被视为是“20世纪上半叶物理学方面最有影响的论文之一”。1940年代中期在MIT辐射实验室参与雷达关键技术研发的3位中国科学家“噪声女杰”王明贞、“微波先驱”孟昭英(电子学家和物理学家,1906—1995,1936年获CIT物理学PhD,1955年当选为中科院院士)和“双奖华人”葛庭燧合称“中国三杰”。王明贞于1955年起任清华大学物理系教授,系清华大学建校以来首位女教授。④幼女王守瓈(生于1912年):清华大学本科毕业,曾留学英国,与晶体物理学家陆学善(1905—1981,1936年获曼彻斯特大学物理学PhD,1955年当选为中科院院士)结婚后主要从事物理文献的翻译工作。⑤二子王守融(1917—1966):精密机械仪器学家和仪器仪表工程教育家,中国仪器仪表工程教育和计量测试技术的开拓者。1937年获清华大学机械工程系BSc,历任南开大学和天津大学教授。⑥三子王守武(1919—2014):半导体器件物理学家和微电子学家,与弟弟守觉同为中国半导体器件和微电子技术的开拓者与奠基人。1949年获美国普渡大学(Purdue University)工程力学PhD,1980年与王守觉同时当选为中科院院士(著名的兄弟院士)。⑦四子王守元(原名守觉,生于1922年):上海震旦大学毕业。因原名被弟弟守平在报考同济大学时冒用而只好改用现名,其他生平事迹不详。⑧五子王守觉(原名守平,1925—2016):1949年获同济大学电机系弱电专业BSc,半导体器件物理学家、微电子学家和人工神经网络计算机专家,中国半导体集成电路奠基人,多维空间仿生信息学学科创建者,1980年当选为中科院院士。王季山之女何怡贞、何泽慧和何泽瑛(植物学家,生于1923年)是中国科学界著名的“何氏三姐妹”(何氏三花)。光谱学家和固体/金属物理学家何怡贞(Ho I–Djen,1910—2008,1937年获密歇根大学物理学PhD)于1941年与金属物理学家葛庭燧(1913—2000,1944年获UCB物理学PhD,1947年发明测量金属内耗的装置——低频扭摆,即葛氏扭摆,利用该装置发现了金属晶粒间界内耗峰——葛氏峰,1955年当选为中科院院士)在上海结婚,她是继顾静徽(又作静薇,Zing–Whai Ku,1900—1983,1931年获密歇根大学物理学PhD,编号:31K6。1933—1937年兼任中央研究院物理研究所研究员时曾于1935—1936年指导过吴健雄进行1年的光谱学研究)和冯丽荣(Lai–Wing Fung,生于1900年,1932年获密歇根大学物理学PhD,嫁给李姓丈夫)之后的中国第三位物理学女博士。[13]核物理学家何泽慧(1914—2011,1940年获柏林高等工业大学技术物理系工程学PhD,1980年当选为中科院院士)于1946年与核物理学家钱三强(1913—1992,1940年获法国国家科学博士学位,1955年当选为中科院院士,中国原子能科学之父,两弹一星功勋)在巴黎结婚,钱三强夫妇是铀核(属重原子核)三分裂和四分裂现象的发现者,中科院院内最为著名的“夫妻院士”,被誉为“中国的居里夫妇”。

5 科学大师杨振宁教授三大科学成就与诺贝尔奖和菲尔兹奖

理论物理学家杨振宁是数学家和教育家杨武之(原名克纯,Yang Ko–Chuen,1896—1973)之长子,1928年杨武之以《华林问题的各种推广》(Various generalization of Warings problem)获芝加哥大学数学(代数)PhD(中国首位代数数论领域博士,编号:28Y5),当年即回国,后来长期在清华大学(含抗战时期的西南联合大学)执教任数学教授。

杨振宁自幼天资聪慧,因家学渊源而长期接受数学熏陶,具有高超的数学能力,可与优秀的纯粹数学家相比肩,其物理学造诣亦很高,他无疑是世界上超一流的数学(理论)物理学家,深谙数学的魅力并欣赏物理学之美。[14~16]物理学大师王竹溪(Jwu–shi Wang,1911—1983,1933届,1938年获剑桥大学菲茨威廉学院物理学PhD)、彭桓武(Hwan–wu Peng,1915—2007,1935届,1940年获爱丁堡大学固体物理学PhD,两弹一星功勋)、林家翘(Chia–chiao Lin,1916—2013,1937届,1944年获CIT数学PhD,1951年当选为美国艺术与科学院院士,1962年当选为美国国家科学院院士,应用数学之父)和杨振宁(1942届)都是清华大学(含西南联合大学)物理系的本科生,被誉为“清华四杰”(王彭林杨)。

世界科学共同体公认的杨振宁教授在物理学史上具有国际影响力和划时代意义的三大科学成就:①杨—米尔斯规范场理论YMT(Yang–Mills gauge field theory,杨振宁在整个物理学领域的最高学术成就,1956年首先由日本学者命名为Yang–Mills field[17]):[18~19]1954年杨振宁在布鲁克海文国家实验室访问期间和美国物理学家米尔斯(Robert Laurence Mills,1927—1999)进行了卓有成效的合作,联名发表论文《同位旋守恒和同位旋规范不变性》[20](该文完成于1954年2月,同年4月作者写出一份该文的摘要提交给在华盛顿举行的美国物理学会年会,稍后这篇摘要以《同位旋守恒和一种推广的规范不变性》为题刊发[21],该文可视为10月正式发表论文的预告,有些学者将其看作1篇独立的学术论文是不对的[22~23],因两者实为同一篇论文[24]),把规范不变性(Invariance,即对称性)推广到同位旋和不可交换变量的情形中,创立了一种描述粒子间非线性相互作用的新理论,奠定了现代规范场论的基础。他们试图在原先局域变换中引入新的矢量场——非阿贝尔规范场来构筑强相互作用理论,但遇到了当时尚无法克服的困难:规范场粒子静止质量为零且不能重整化。1961年英国理论物理学家戈德斯通(Jeffrey Goldstone,1933—)和美国籍日本裔粒子物理学家南部阳一郎(2008PH31)等人首创自发对称性破缺SSB(spontaneous symmetry breaking)机制。[25~27]1964年恩格勒特和希格斯(2013PH21/22)等人发现规范场粒子可在SSB机制下获得质量[28~30],这种机制后来被阴差阳错地命名为希格斯机制,从而解决了规范场粒子零静止质量问题。温伯格(1979PH33)[31]和萨拉姆(1979PH32)[32]各自独立地应用YMT的数学结构,把希格斯机制加入到格拉肖(1979PH31)机制[33],建立起完整的电弱统一理论GWS模型(Glashow–Weinberg–Salam model),即SU(2)×U(1)模型。1973年通过实验证实中性流弱相互作用的存在[34],1978年进一步的实验证明中性流弱相互作用的性质完全符合GWS模型的預言[35],从而使得电弱统一理论得到实验的判决性检验。GWS理论不仅重现了量子电动力学,而且将电磁相互作用和弱相互作用统一在一个模型中,并给出了它们之间的内在关联。在韦尔特曼(1999PH22,特霍夫特的博导)的基础上加以改进和发展,1971年特霍夫特(1999PH21)超出预期地证明了电弱统一理论数学模型中微扰的可重整性[36~37],从而解决了YMT的可重整化问题(文献[38]系总结性文章),自此物理学家们对YMT的兴趣和关注度开始陡增。特霍夫特把2篇论文整合成博士论文《杨—米尔斯(规范)场的重整化过程》(The renormalization procedure for Yang–Mills fields),1972年获乌得勒支大学物理学PhD。新近研究进展的迹象预示着描述强相互作用的QCD也很可能符合YMT的数学结构,进而有望建立起理论物理学家们所梦寐以求的粒子物理标准模型——统一描述强相互作用、电磁相互作用和弱相互作用3种相互作用的大统一理论GUT(grand unified theory),即SU(3)×SU(2)×U(1)模型。终极目标则是在超对称基础上把4种相互作用都统一起来的理论,称万有理论ToE(又称万物理论、超统一理论、超引力理论,theory of everything),当今对ToE最乐观者是超弦理论派。麦克斯韦的电磁场理论(1865年建立麦克斯韦方程组)、取代牛顿引力理论的爱因斯坦广义相对论引力场理论(1915年建立引力场方程组,即爱因斯坦场方程)和杨—米尔斯规范场理论(1954年建立杨—米尔斯规范场方程组,这组非线性偏微分方程是麦克斯韦方程组的推广,它具有简洁和谐的结构形式)是人类迄今所发现的三大场理论。除引力场理论以外,现代所有重要的物理理论都可归结于量子化的YMT。据李政道介绍,《同位旋守恒和同位旋规范不变性》一文的出发点是完全错误的(即同位旋不守恒,同位旋规范是可变的),《重粒子守恒和普适规范变换》[39]就是李杨合作否定前文出发点的作品。尽管杨—米尔斯规范场方程组不适用于同位旋,但1973年加以推广,用在夸克之间QCD方面则完全正确。文献[40~41]证明夸克之间遵循渐近自由(其反面就是夸克禁闭),文献[42]则证明在各种量子场中,夸克只在杨—米尔斯规范场才有机会成为渐近自由。发现强相互作用理论中的渐近自由现象是2004年诺物奖的获奖成果。相对论(包括狭义相对论和广义相对论,广义协变原理就是一种局域对称性原理)、量子力学(起源于量子论,量子场论和规范场论是量子力学向纵深发展的结果)和规范场论(以YMT为代表)被称为现代物理学的三大理论支柱。[43]广义相对论、热力学和经典力学的数学框架分别是黎曼几何(属非欧几何)、外微分形式和辛几何,量子力学则推动了希尔伯特空间和一般泛函分析的发展。1975年吴大峻和杨振宁在《不可积相因子的概念和规范场的整体表达》[44]中给出了电磁场和YMT的整体描述,还讨论了阿哈罗诺夫—玻姆效应(Aharonov–Bohm effect,1959)和磁单极问题[吴杨磁单极实际上就是U(1)纤维丛的拓扑非平凡解[45]],揭示了规范场论的数学框架是微分几何中纤维丛(fibre bundle,其概念与拓扑学密切相关,陈示性类就是陈省身应用纤维丛概念而构造的)上的联络(connection)[46],这正展现出物理学和数学密切交融的新前景。在一定边界条件下,YMT具有瞬子解,瞬子解的分类可与主纤维丛的分类一一对应起来。纤维丛理论作为一种严谨而成熟的数学理论,1940—1950年代初由法国数学家埃雷斯曼(Charles Ehresmann,1905—1979)、美籍华裔数学家陈省身(号辛生,Shiing–Shen Chern,1911—2004,1936年2月获德国汉堡大学DSc,1961年入籍美国,但保留中华民国籍,同年当选为美国国家科学院院士,1963年当选为美国艺术与科学院院士,1983/84年沃尔夫数学奖得主,现代微分几何学之父)和美国数学家斯廷罗德(Norman Earl Steenrod,1910—1971)等人共同创立。[47~48]②宇称不守恒定律(1956年,杨振宁在粒子物理学领域的最高学术成就)。[49]③(量子)杨—巴克斯特方程YBE(Yang–Baxter equation,杨振宁在统计物理学领域的最高学术成就):起源于对2项多体统计物理学理论的独立研究:一是一维费米子量子多体问题,二是统计力学中的二维精确可解问题。1967/68年杨振宁分别发表《具有排斥性δ–函数作用势的一维多体问题的一些精确解(严格解)》[50]和《具有排斥性或吸引性δ–函数作用势的一维多体问题的S矩阵》[51],为保证多体散射的自洽条件,他运用独特的数学演算技巧构造出一维费米子多体系统精确可解必须满足的一个关键条件,即YBE的雏形(原始形式)。1971/72年澳大利亚物理学家巴克斯特(Rodney JamesBaxter,FRS,FAA,1940—)在研究二维空间经典力学中的八顶角、带色参数和谱参数六顶角统计物理模型时,为了对角化他所定义的转移矩阵,从另一个角度独立地得到了它们精确可解的重要条件,即Triangle–star关系式。[52~53]当时无人发现两者的一致性,1979—1982年以前苏联理论物理学家和数学家法捷耶夫(Ludvig Dmitrievich Faddeev,1934—2017)为首的列宁格勒学派建立了以RTT关系为重要标志的量子反散射方法,构建出量子完全可积模型的基本理论框架。1979年(“1981年”说不准确,“1988年”说则错误)法捷耶夫等人发现两者可写成一般形式并统一命名为杨—巴克斯特方程。[54]YBE是不可交换元素的3次代数方程和非线性算子方程(属特殊的矩阵方程),它开辟了量子可积系统和多体问题研究的新方向,是统计力学可积模型中的核心方程。YBE是置换群结构的一类推广,由此可构造出霍普夫代数,进而衍生出其他数学分支,故YBE是一个“基本的数学结构”(数学结构乃数学之核心)。[55~56]

YMT的意义不仅限于物理学,同时也极大地推动了纯粹数学的发展,其影响涉及到微分几何学、微分拓扑学、代数几何学、偏微分方程、软体运动学和4维流形的拓撲等领域,是物理学和数学交叉融合的典型范例。YBE对物理学尤其是数学有着更为广泛而深邃的意义,它与物理学中的一维量子力学、二维经典统计力学、共形场论以及数学中的纽结理论(拓扑学的一个分支)、辫子群论、算子理论、量子群(quantum group)、霍普夫代数(Hopf algebra)、3维流形的拓扑、微分方程的单值性等领域有着深刻关联,它对纯粹数学的影响仍方兴未艾。1982年菲尔兹奖得主瑟斯顿(3维流形的拓扑分类)、1986年菲尔兹奖得主唐纳森(4维流形的拓扑分类。他所使用的几何工具“瞬子”与YMT有关,在YBE研究方面亦有贡献)以及1990年菲尔兹奖得主德里费尔德(引入YBE算子概念,研究与量子群有关的不同的霍普夫代数的表示范畴,证明由YBE可构造出霍普夫代数。另有德里费尔德模理论)、沃恩·琼斯(纽结理论与辫子群论相结合而得琼斯多项式)和威藤(应用拓扑方法对超弦理论作了统一的数学处理。其研究与YMT和YBE密切相关,文献[57]就是他对YMT研究的先驱性工作)等人的获奖成果均与YMT和/或YBE有关。[58~61]杨代数(Yangian)是一种既不交换又不余交换的霍普夫代数,1985年首先由德里费尔德命名[62],以纪念杨振宁教授所发现的非线性模型严格解。对YMT和YBE的研究先后进入当代数学发展的主流和前沿,杨振宁物理学成就对数学的贡献显然要超过爱因斯坦物理学成就对数学的贡献。

在这里要着重补充介绍一下美国犹太理论(数学)物理学家(杨振宁似的深谙数学的物理学家)威藤(Edward Witten,1951.08.26—)对物理学和数学领域的双重重要贡献,他是(拓扑)量子场论和弦理论的世界级顶尖专家,被誉为“超弦教皇”。1979年丘成桐(1982年菲尔兹奖、1994年克拉福德奖和2010年沃尔夫数学奖得主)等人应用变分法完成了广义相对论中基于ADM能量(Arnowitt–Deser–Misner energy,1962年,即ADM猜想,在微分几何学中常被称为正质量猜想,命名为爱因斯坦猜想则有点莫名其妙)的正能量定理的原始证明[63],他们采用的主要数学工具是非线性偏微分方程和极小曲面理论,1981年威藤给出了一个更为简便的线性偏微分方程的证明。[64]该定理表明爱因斯坦的广义相对论是具有一致性和稳定性的。弦理论(简称弦论,string theory)是理论物理学的一个分支学科,超弦理论(superstring theory)是超对称弦理论的简称。弦论发展史上的二次革命:[65~66]①第一次超弦革命爆发于1984—1985年(另说:1986年,这是“超弦理论睡美人论文”发表的年份[67~68]),其标志性事件是相关3篇重要论文[69~71]的发表[在第2篇论文中,1985年以普林斯顿大学美国理论物理学家和弦理论家格劳斯(2004PH31)为首的4人小组率先提出杂化弦理论(heterotic string theory),该4人小组被学界习称为“普林斯顿超弦四重奏”(Princeton string quartet),他们为超弦理论的发展作出重要贡献],其核心是发现“反常自由”的统一理论,形成5种自洽的微扰超弦理论:I型、IIA型、IIB型和2种杂化弦理论SO(32)和E8×E8,成功地将量子场论和广义相对论协调统一起来。②第二次超弦革命发生于1995—1998年,其标志性事件是1995年威藤将5种不同的超弦理论纳入到M理论(一般称膜理论,M–theory)的统一框架中,将已知的各种对称性统一在11维(10维空间+1维时间)的M理论中。[72]M理论的关键概念是超对称性(supersymmetry),其终极目标是要建立ToE。首次引用“超弦理论睡美人论文”的文献[73]也是第二次超弦革命中的重要论文,其作者被称为唤醒睡美人的“王子”。文献[74~75]则是第二次超弦革命的前奏。1990年威藤因“1981年证明了广义相对论中的正能量定理”(proof in 1981 of the positive energy theorem in general relativity)而荣获菲尔兹奖,迄今他仍是菲尔兹奖得主中唯一的物理学家。2008年又因“现代理论物理学方面的数学贡献”(Contributions to mathematics from modern theoretical physics)而荣获克拉福德数学奖。

6 杨振宁先生与千僖年数学难题

美国克莱数学研究所CMI(Clay Mathematics Institute)是非营利性私营机构,创建于1998年,其所长办公室设在英国牛津市(Oxford),关于其总部设在美国的具体地点,网络上竟然有3种不同的说法:①新罕布什尔州彼得伯勒镇(Peterborough)。②罗得岛州首府普罗维登斯市(Providence)。[76]③马萨诸塞州坎布里奇市(Cambridge),参见维基百科德文版。应以其官网,即第①种说法为准。普罗维登斯市实为美国数学学会AMS(American Mathematical Society,1888年成立)总部所在地。

2000年5月24日克莱数学研究所在巴黎法兰西研究院公布了7个“千僖年数学难题”(又称21世纪七大数学难题),每个难题悬赏100万美元征求答案。这7个数学难题是:[77]①P(多项式算法)问题对NP(非多项式算法)问题(又称NP完全性问题,P versus NP,1971)。②霍奇猜想(The Hodge conjecture,1950)。③庞加莱猜想(The Poincaré conjecture,1904):2002—2003年俄罗斯数学家佩雷尔曼(Grigori Yakovlevich Perelman,1966.06.13—)在由康奈尔大学图书馆提供的arXiv.org网站先后公布3篇论文,2006年佩雷尔曼被证实攻克了庞加莱猜想,2010年获千僖年数学难题奖,性格孤僻、行为怪异的佩雷尔曼拒绝领取100万美元大奖,他还曾拒绝接受2006年菲尔兹奖。④黎曼假设(又称黎曼猜想、广义黎曼猜想,The Riemann hypothesis,1859):23个希尔伯特问题(1900年,大都已获解决)中的子问题。很多人在努力攻关,但尚未看到破解的希望。黎曼猜想即便获得证明,也不能进而推论出哥德巴赫猜想(Goldbach conjecture,1742)。⑤杨—米尔斯存在性和质量缺口(Yang–Mills existence and mass gap,1954):攻关难度甚大。⑥纳维叶—斯托克斯方程的存在性与光滑性(Navier–Stokes existence and smoothness,1821年由纳维叶和1845年由斯托克斯分别导出)。⑦伯奇和斯温纳顿—戴尔猜想(The Birch and Swinnerton–Dyer conjecture,1965)。

7 结束语

1957年诺物奖得主杨振宁和李政道教授交相辉映于世界科坛,他俩现已创造了以下几项纪录和荣耀:①首次荣膺诺奖的中国人和华裔(炎黄子孙)。[78~80]②李政道是次年轻的诺贝尔科学奖得主,获奖时未满31周岁。[81]在所有诺奖得主中,李政道名列获奖时最年轻排行榜第三,仅位于马拉拉·优素福扎伊(2014PE22,获奖时17岁)和威廉·劳伦斯·布拉格(2015PH22,获奖时25岁)之后。[82~84]③在现有数据库中,他俩是诺物奖历史上已知的唯一一次“未获诺奖提名”便荣膺诺奖者。④从正式发表获奖论文到荣膺诺奖,相隔仅13个月整,这在诺奖颁奖史上是历时最短的。李杨合著的《弱相互作用中的宇称守恒质疑》是现已知获诺贝尔科学奖最快的获奖论文。⑤他俩荣膺诺奖已达60年之久,创所有诺奖得主获奖后生存年限最长的世界最高纪录。前纪录(58年)保持者是法国理论物理学家德布罗意(1892.08.15—1987.03.19,1929PH,当年诺奖揭晓日期:1929.11.12)。⑥他俩是1962年(不含)以前仍健在诺奖得主中硕果仅存的2位。⑦杨李现年分别是95岁和91岁,已分别进入现健在诺奖得主最大年龄排行榜第6名和第24名。⑧1971年7月20日晚,杨振宁乘法航班机自巴黎飞抵上海,回到阔别26年后的祖国(8月17日离开上海仍经巴黎返美),故2009年版《中国大百科全书》“杨振宁”词条中称他“是美籍知名学者访问新中国的第一人”。杨振宁是首位由外籍变成或恢复中国籍(大陆)的诺奖得主,2015年4月1日他放弃美国籍而恢复中国籍。物理化学家李远哲(1986CH32)荣获诺奖时拥有中华民国和美国双重国籍(其夫人吴锦丽则一直保留双重国籍),1994年他放弃美国国籍而返回台湾接替吴大猷出任台北中央研究院院长,2006年卸任。⑨理论物理学家杨振宁和计算机科学家姚期智(1998年当选为美国国家科学院院士,2000年图灵奖得主,2004年辞去普林斯顿大学终身教授职衔回国效力,出任清华大学高等研究中心全职教授)是首批由中国科学院外籍院士(杨姚当选年份分别是1994年和2004年)正式转为中国科学院院士身份者,2017年2月起,杨姚分别转为中科院数学物理学部和信息技术科学部院士。⑩杨振宁教授是当今世界仍健在的最伟大的物理学家,一代物理学宗师,被誉为“当代科学泰斗”。

正是因为中国人杨振宁和李政道荣获诺物奖,在1991年斯德哥尔摩举行的诺贝尔奖颁奖90周年的纪念典礼上,瑞典皇家科学院特邀中国驻瑞典大使(任期:1988.07—1993.08)唐龙彬先生(1931.06.29—)[85]代表驻瑞典的外国使团致辞祝贺。这是因为中国人得过诺奖,而且在当时参加庆祝活动的所有诺奖得主中,以中国人的获奖年份(1957年)为最早。按惯例由获诺奖资历最老国的大使作为代表致辞。文献[86]中的相关描述“这是因为中国人得过诺贝尔奖,而且正好中国大使在各国大使中资历、年龄最长,按惯例由他代表祝贺。”是错误的。

刘晓波先生(1955.12.28—2017.07.13,2010PE)在服刑期间因罹患凶险的低分化型肝细胞癌晚期而获批保外就医,最终因多脏器功能衰竭而逝世于中国医科大学附属第一医院(沈阳市和平区)。刘晓波是诺和奖历史上的第73位逝者和诺奖历史上的第595位逝者,他是逝于中国境内(包括港澳台)的首位诺奖得主,是继钱永健(Roger Yonchien Tsien,1952.02.01—2016.08.24,2008CH33,诺化奖历史上的第113位逝者和诺奖历史上的第583位逝者)之后逝世的第2位华裔诺奖得主,笔者对刘晓波先生的不幸早逝谨致哀悼。

惊悉布洛姆伯根先生(1920.03.11—2017.09.05,1981PH32)因心肺功能衰竭而不幸仙逝,享年高寿97岁,特遥致哀悼。他是诺物奖历史上的第126位逝者和诺奖历史上的第596位逝者。

从获獎成果发表(发现)到荣获诺奖间隔时间只有1年多的诺贝尔科学奖得主还需补充1例:1934年2月10日约里奥—居里和伊伦·居里(1935CH21/22)在英国《自然》杂志发表论文《一种新型放射性元素的人工产生》[87],这是人工放射性的开山之作。翌年约里奥—居里夫妇便以“表彰他们合成新的(人工)放射性元素”(in recognition of their synthesis of new radioactive elements)赢取诺奖,1935年12月12日他俩分别发表题为《元素转化的化学证据》(Chemical Evidence of the Transmutation of Elements)和《放射性元素的人工产生》(Artificial Production of Radioactive Elements)的诺贝尔演讲。

笔者作为资深诺迷是经常关注诺奖官网动态的,早已发现诺奖官网提名数据库中的信息录用原则很不明晰,甚至采用多重标准,且错漏(包括某些低级错误,如国籍归属明显错误、已逝多年者仍在提名等)时有发生,其准确性并不高,故不可盲目采信。而且数据库中的信息是动态变化的,工作人员会不定期地更新完善和补充,这就给学者们的研究带来了不便。学者们在引用相关资料时,为了准确可靠起见,应随时检索最新信息并辅以其他手段和渠道以形成证据链来加以核实与验证。

借此中国人首次荣膺诺贝尔奖60周年之际,特撰此文以资永久纪念,并谨以此文纪念笔者夫妇结婚25周年——银婚纪念(11月11日结婚纪念日后演变为光棍节,纯属巧合。25年银婚、50年金婚和60年钻石婚是夫妻婚后人生中的三大庆典,结婚70周年则称白金婚)。[88]

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作者简介:朱安远(1964—),男,湖南邵东县人,工学学士(工业电气自动化专业),北京金自天正智能控制股份有限公司(股票代码:600560)市场营销中心销售总监和高级销售经理,高级工程师,主要从事工业自动化(尤其是冶金自动化三电系统)领域的市场营销和应用工作。兴趣和涉猎领域广泛,近期四大研究主题:①低压变流器电流过载能力指标:关注此事起始于1999年。基于低压交直流变流器,笔者首创电流过载能力指标的普适化四要素原则、等效电流系数学说和缺陷理論(可用于判断变流器的各种原始电流数据是否自洽),首开系统性定量分析研究电流过载能力指标之先河,开辟了变流器电流过载能力指标研究这一新领域。②诺贝尔奖获奖者:喜好此事起源于1981年,自称诺迷(类似于球迷、邮迷、歌迷或影迷),酷爱研究诺贝尔奖得主且乐此不疲,倡议在国际上创建诺学(The Study of Nobel Prizes,类似于中国的红学)。③总体标准差的统计估计方法:研究兴趣发端于笔者1987年对概率论与数理统计的系统性归纳和总结,自学过模糊数学。④陆家羲及组合数学:热心于此事肇始于陆家羲悲喜交加年和陆老师的忌年——1983年。业余爱好:数学、百科知识、集邮、彩票研究和灯谜等。E–mail:1461877797@qq.com。郭华珍(1964—),女,湖南冷水江市人,临床医学硕士(康复医学与理疗学专业),副主任医师,主要研究方向:脑损伤患者的认知障碍评定与康复。

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