Ян Чжэньнин

Ян Чжэньнин (также известен как Чжэньнин Ян, англ. Chen Ning Yang; род. 1 октября 1922, Хэфэй, Аньхой, Китай) — китайский и американский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по физике (1957, совместно с Цзундао Ли). Наиболее известен работами в области статистической механики, теории калибровочных полей и физики элементарных частиц. Внёс фундаментальный вклад в понимание слабых взаимодействий, в частности, совместно с Ли предсказал и теоретически обосновал несохранение чётности в слабых взаимодействиях. Является автором концепции калибровочной симметрии (теория Янга — Миллса), которая стала основой современной Стандартной модели физики элементарных частиц.

Биография

Ранние годы и образование

Ян Чжэньнин родился в Хэфэе (провинция Аньхой, Китай) в семье математика. Его отец, Ян Кэцзян, был профессором математики в Университете Цинхуа. В 1938 году, после начала японо-китайской войны, семья переехала в Куньмин, где Ян поступил в Национальный университет Юго-Запада, который окончил в 1942 году со степенью бакалавра. В 1944 году получил степень магистра в том же университете.

Научная карьера

В 1945 году Ян выиграл стипендию для обучения в США и поступил в Чикагский университет, где в 1948 году защитил докторскую диссертацию под руководством Эдварда Теллера. После защиты работал в Институте перспективных исследований в Принстоне (1949—1965), где сотрудничал с Альбертом Эйнштейном, Джоном фон Нейманом и другими выдающимися учёными. В 1965 году перешёл в Университет Стоуни-Брук (Нью-Йорк), где основал и возглавил Институт теоретической физики (ныне Институт Чжэньнина Янга). В 1999 году, после выхода на пенсию, вернулся в Китай, где продолжил научную и преподавательскую деятельность в Университете Цинхуа.

Научные достижения

Несохранение чётности (1956—1957)

В 1956 году Ян Чжэньнин и Цзундао Ли выдвинули гипотезу о том, что в слабых ядерных взаимодействиях закон сохранения чётности может нарушаться. До этого считалось, что все физические процессы симметричны относительно пространственного отражения. Ян и Ли предложили ряд экспериментальных проверок, которые были проведены в 1957 году группой Ву Цзяньсюн. Результаты подтвердили нарушение чётности, что привело к пересмотру фундаментальных принципов физики. За это открытие Ян и Ли были удостоены Нобелевской премии по физике в 1957 году, всего через год после публикации работы.

Теория Янга — Миллса (1954)

В 1954 году Ян Чжэньнин совместно с Робертом Миллсом разработал неабелеву калибровочную теорию, обобщающую принцип калибровочной инвариантности квантовой электродинамики. Эта теория, известная как теория Янга — Миллса, описывает взаимодействия, в которых калибровочные бозоны (переносчики взаимодействия) сами взаимодействуют друг с другом. Она стала математической основой для квантовой хромодинамики (сильное взаимодействие) и электрослабой теории (объединение слабого и электромагнитного взаимодействий). За эту работу Ян считается одним из основоположников современной теории поля.

Статистическая механика и теория фазовых переходов

Ян внёс значительный вклад в статистическую механику, в частности, в теорию фазовых переходов. Совместно с Ли он доказал теорему о нулях статистической суммы (теорема Ли — Янга), которая объясняет поведение систем вблизи критических точек. Также разработал точные решения для некоторых моделей решёточных систем (например, модель Изинга в двумерном случае).

Другие направления

Ян также работал в области теории сверхпроводимости, теории рассеяния, общей теории относительности и математической физики. Он является автором концепции «кривизны Янга» в дифференциальной геометрии, которая используется в теории струн.

Награды и признание

• Нобелевская премия по физике (1957, совместно с Цзундао Ли)
• Медаль Альберта Эйнштейна (1957)
• Национальная медаль науки США (1986)
• Медаль Бенджамина Франклина (1993)
• Премия Вольфа по физике (1994, совместно с Майклом Фишером)
• Медаль Маттеуччи (1995)
• Премия Ларса Онзагера (1999)
• Премия имени И. Я. Померанчука (2008)
• Член Лондонского королевского общества (1992)
• Иностранный член Российской академии наук (1994)
• Иностранный член Французской академии наук (1995)

Личная жизнь и общественная деятельность

Ян Чжэньнин был женат на Ду Фанчжи (1950—2003), от которой имел двух сыновей и дочь. В 2004 году, в возрасте 82 лет, женился на 28-летней студентке Вэн Фань. Этот брак вызвал значительный общественный резонанс в Китае.

Ян активно поддерживает развитие науки в Китае. Он является почётным директором Института теоретической физики в Пекине и профессором Университета Цинхуа. В 2015 году получил китайское гражданство, отказавшись от американского. В 2022 году, в свой 100-летний юбилей, Ян был удостоен государственных наград КНР.

Критика и споры

В 2020 году Ян Чжэньнин выступил с заявлением, в котором подверг критике китайскую программу строительства коллайдеров, назвав её преждевременной и дорогостоящей. Это вызвало дискуссию в научном сообществе о приоритетах финансирования фундаментальной науки.

Интересные факты

• Ян Чжэньнин — один из немногих учёных, получивших Нобелевскую премию менее чем через год после публикации своей работы.
• Он является автором более 300 научных статей.
• В 1999 году в честь Яна был назван астероид (3421) Ян.
• Его имя носит Институт теоретической физики в Университете Стоуни-Брук.

Источники

• Нобелевская лекция Чжэньнина Янга (1957)
• Биография Чжэньнина Янга на сайте Нобелевского комитета
• Статья «Теория Янга — Миллса» в энциклопедии «Британника»
• Интервью Чжэньнина Янга журналу «Physics Today» (2002)
• Материалы архива Института перспективных исследований (Принстон)