MIT终身教授文小刚谈杨振宁：近代物理的伟人

诺贝尔物理学奖得主、中国科学院院士、著名物理学家杨振宁于10月18日在北京逝世，享年103岁。

18日，美国麻省理工学院（MIT）终身教授、格林讲席教授，美国科学院院士文小刚接受澎湃新闻采访时缅怀，“杨振宁先生是近代物理的伟人”。

文小刚是凝聚态理论物理学家。2021年，为庆贺杨振宁百岁华诞，清华大学举行“杨振宁先生学术思想研讨会——世纪物理情”，邀请物理学界多位专家学者进行分享与研讨。文小刚受邀在研讨会上演讲，讲述了物理中的几大变革和杨—米尔斯理论。

文小刚告诉澎湃新闻，“他（杨振宁）和李政道先生关于宇称破缺（parity violation）的工作，打破了人们关于自然界必须完美，必须满足所有对称性，这一根深蒂固的观念。把对称性，完美性拉下了神坛。有趣的是，杨先生自己并没有放弃对‘对称之美’的追求。事实上，他一生中大部分的研究，恰恰是从对称之美中来理解我们这个丰富而神秘的世界。”

文小刚讲述，杨振宁在杨-米尔斯理论（Yang-Mills theory）和杨-巴克斯特方程（Yang-Baxter equation）方面所做的开创性工作，正是这种思路的杰出代表。

这两项研究，也为文小刚自己探索“基本粒子从哪里来”、“基本相互作用如何产生”，以及“物质与信息如何统一”等问题，提供了重要的理论基础和灵感来源。

文小刚分析，我们可以这样理解我们所处的宇宙：它是由两种基本“东西”构成的——一种是“粒子形态”的物质，也就是基本粒子（elementary particles）；另一种是“波动形态”的物质，也就是基本相互作用（fundamental interactions）。而杨-米尔斯理论所描述的，正是后一种“波状物质”，它是我们理解自然界中“强相互作用”和“弱相互作用”的理论基础。

文小刚说，更奇妙的是，在他自己的研究中，他们尝试从一个叫做“量子比特海”（qubit ocean）的代数视角出发，来演生（emerge）出整个由几何所描写的世界和物理定律。在这个代数框架中，他们发现：当由量子比特构成的“弦网液体”（string-net liquid）满足某种特定代数关系（也就是杨-巴克斯特方程）时，它所产生出的密度波，竟然精确地对应了杨-米尔斯几何方程所描述的波动——正是这些波动，最终演生出传递相互作用的那类波状物质，比如胶子（gluons）、W和Z玻色子。

文小刚解释，换句话说，杨-米尔斯理论中那种优美的几何现实，其实可以从满足杨-巴克斯特代数方程的量子比特之间的“长程纠缠”（long-range entanglement）中自然而然地演生出来。

“这正印证了一个深刻的物理思想：‘美成真’。”文小刚说，“杨先生当年所发现的几何和代数上数学之美正是构筑我们宇宙基本相互作用的一块基石，堪称现代物理学的‘女娲之石’。”