物理学家李政道课件

1、物理学家李政道物理学家物理学家李政道李政道物理学家李政道人物简介人物简介 v李政道李政道， 江苏苏州人，父亲李骏康是江苏苏州人，父亲李骏康是金陵大学金陵大学农化农化系首届毕业生。曾就读于系首届毕业生。曾就读于东吴大学东吴大学（苏州大学苏州大学)附中、附中、江西江西联合中学等校。因抗战，中学未毕业。联合中学等校。因抗战，中学未毕业。v1943年因以同等学历考入迁至贵州的年因以同等学历考入迁至贵州的浙江大学浙江大学物理物理系，由此走上系，由此走上物理学物理学之路，师从之路，师从束星北束星北、王淦昌王淦昌等教等教授。授。v1944年因日军入侵贵州，时在年因日军入侵贵州，时在贵州贵州的浙江大学被迫的浙

2、江大学被迫停学。停学。1945年他转学到时在昆明的年他转学到时在昆明的西南联合大学西南联合大学就就读二年级，毛遂自荐，找到当时的读二年级，毛遂自荐，找到当时的北京大学北京大学物理系教物理系教授授吴大猷吴大猷。v1946年经吴大猷教授推荐赴美进入年经吴大猷教授推荐赴美进入芝加哥大学芝加哥大学，师，师从诺贝尔物理学奖获得者、从诺贝尔物理学奖获得者、物理学物理学大师大师费米费米教授。教授。v1950年获得博士学位之后，从事年获得博士学位之后，从事流体力学流体力学的湍流、的湍流、统计物理的相变以及凝聚态物理的极化子的研究。统计物理的相变以及凝聚态物理的极化子的研究。物理学家李政道v1953年，任哥伦比

3、亚大学助理教授，主要从年，任哥伦比亚大学助理教授，主要从事事粒子物理粒子物理和场论领域的研究。三年后，和场论领域的研究。三年后，29岁的李政道成为哥伦比亚大学二百多年历史岁的李政道成为哥伦比亚大学二百多年历史上最年轻的正教授。他开辟了弱作用中的上最年轻的正教授。他开辟了弱作用中的对对称破缺称破缺、高能中微子物理以及相对论性重离、高能中微子物理以及相对论性重离子对撞物理等子对撞物理等科学研究科学研究领域。领域。v1984年他获得全校级教授年他获得全校级教授（UniversityProfessor）这一最高职称，至）这一最高职称，至今仍是哥伦比亚大学在科学研究上最活跃的今仍是哥伦比亚大学在科学研究

4、上最活跃的教授之一。现在，他的兴趣转向高温超导波教授之一。现在，他的兴趣转向高温超导波色子特性、中微子映射矩阵、，以及解色子特性、中微子映射矩阵、，以及解薛定薛定谔方程谔方程的新途径的研究。如今耄耋之年的他的新途径的研究。如今耄耋之年的他仍奋斗在物理研究的第一线，不断发表科学仍奋斗在物理研究的第一线，不断发表科学论文。最近为南方科技大学校名题词！论文。最近为南方科技大学校名题词！物理学家李政道家世家世 v李政道李政道的曾的曾祖父祖父李子义是江苏李子义是江苏东吴大学东吴大学（即现（即现在的苏州大学）的前身苏州博习书院创建人之在的苏州大学）的前身苏州博习书院创建人之一。李政道的伯祖父曾任东吴大学教

5、务长达数一。李政道的伯祖父曾任东吴大学教务长达数十年，伯父也在博习医院和东吴大学任职数十十年，伯父也在博习医院和东吴大学任职数十年。年。v1950年代，年代，台湾台湾时期，时期，李政道李政道在台湾的母亲张在台湾的母亲张明璋女士和二哥明璋女士和二哥李崇道李崇道(李崇道毕业于李崇道毕业于广西大广西大学学农学院，曾任中兴大学校长、农委会主委农学院，曾任中兴大学校长、农委会主委)、二嫂二嫂许淑英许淑英，因在家里留宿一位旧时广西大学，因在家里留宿一位旧时广西大学同学，以同学，以“掩护匪谍掩护匪谍”罪名入狱。张明璋女士罪名入狱。张明璋女士去世后，李政道将母亲骨灰带回苏州安葬。去世后，李政道将母亲骨灰带回苏

6、州安葬。物理学家李政道求学、科研经历求学、科研经历 v1943年毕业于抗战时期年毕业于抗战时期秀州中学秀州中学内迁江西组建的赣州联中内迁江西组建的赣州联中v1943-44 中国贵州省，中国贵州省，浙江大学浙江大学（由于战争，浙江大学从浙（由于战争，浙江大学从浙江迁往贵州）江迁往贵州） v1945 中国云南省昆明，中国云南省昆明，西南联合大学西南联合大学（由从北京南迁的北京（由从北京南迁的北京大学和大学和清华大学清华大学及从天津南迁的及从天津南迁的南开大学南开大学组成）在西南联大组成）在西南联大物理系学习时，作为二年级的学生却旁听三、四年级的课程，物理系学习时，作为二年级的学生却旁听三、四年级的

7、课程，而二年级的课程，只需要参加考试；无论做什么难题，都是而二年级的课程，只需要参加考试；无论做什么难题，都是思路敏捷，大异寻常；大二时即考入美国芝加哥大学研究生思路敏捷，大异寻常；大二时即考入美国芝加哥大学研究生院；院；23岁时即完成博士论文和答辩，且名列第一。岁时即完成博士论文和答辩，且名列第一。 v1946-49 美国美国芝加哥大学芝加哥大学，1950年获博士学位。年获博士学位。v李政道自幼酷爱读书，经常光顾书店李政道自幼酷爱读书，经常光顾书店,整天整天手不释卷手不释卷，连上卫，连上卫生间都带着书看，有时手纸没带，书却从未忘带。生间都带着书看，有时手纸没带，书却从未忘带。抗日战争抗日战争

8、时期，屡次与家人离合，每次都是把衣物丢得精光，但书不时期，屡次与家人离合，每次都是把衣物丢得精光，但书不仅一本未丢，反而一次比一次多。仅一本未丢，反而一次比一次多。物理学家李政道v1946年，年，20岁的李政道到美国留学，被芝加哥大学岁的李政道到美国留学，被芝加哥大学研究生院录取。研究生院录取。3年后便以年后便以“有特殊见解和成就有特殊见解和成就”通过了通过了博士论文博士论文答辨，被誉为答辨，被誉为“神童博士神童博士”，其时，其时年仅年仅23岁。岁。v1956年，李政道与杨振宁一起发表了一篇文章，推年，李政道与杨振宁一起发表了一篇文章，推翻了物理学中心信息之翻了物理学中心信息之宇称守恒宇称守恒

9、，解决了当时的，解决了当时的之谜之谜就是后来称为的就是后来称为的K介子介子有两种不同的衰变有两种不同的衰变方式：一种衰变成偶宇称态，一种衰变成奇宇称态。方式：一种衰变成偶宇称态，一种衰变成奇宇称态。如果弱衰变过程中宇称守恒，那么它们必定是两种如果弱衰变过程中宇称守恒，那么它们必定是两种宇称状态不同的宇称状态不同的K介子。但是从质量和寿命来看，介子。但是从质量和寿命来看，它们又应该是同一种介子。他们通过分析，认识到它们又应该是同一种介子。他们通过分析，认识到很可能在弱相互作用中宇称不守恒，并提出了几种很可能在弱相互作用中宇称不守恒，并提出了几种检验弱相互作用中宇称是不是守恒的实验途径。次检验弱相

10、互作用中宇称是不是守恒的实验途径。次年，这一理论预见得到吴健雄小组的实验证实。因年，这一理论预见得到吴健雄小组的实验证实。因此，李政道和杨振宁的工作迅速得到了学术界的公此，李政道和杨振宁的工作迅速得到了学术界的公认，并共同获得了认，并共同获得了1957年年诺贝尔诺贝尔物理学奖。物理学奖。物理学家李政道研究领域研究领域 v量子场论、量子场论、基本粒子基本粒子理论、核物理、统计理论、核物理、统计力学力学、流体、流体力学、天体物理方面的工作也颇有建树。力学、天体物理方面的工作也颇有建树。v1949年与年与罗森罗森布拉斯布拉斯和和杨振杨振宁宁合作提出普适费米弱合作提出普适费米弱作用和中间玻色子的存在。

11、作用和中间玻色子的存在。v1951年提出水力学中二维空间没有湍流。年提出水力学中二维空间没有湍流。v1952年与年与派派尼斯尼斯合作研究固体物理中极化子的构造。合作研究固体物理中极化子的构造。v1954年发表了量子场论中的著名的年发表了量子场论中的著名的“李模型李模型”理论。理论。v1957年与奥赫梅和杨振宁合作提出年与奥赫梅和杨振宁合作提出电荷电荷共轭不守恒共轭不守恒和时间不反演的可能性。和时间不反演的可能性。1959年与杨振宁合作，研年与杨振宁合作，研究了硬球玻色气体的究了硬球玻色气体的分子动理论分子动理论，对研究氦，对研究氦的超流的超流动性作出了贡献。动性作出了贡献。物理学家李政道v19

12、62年与杨振宁合作，研究了带电矢量介子年与杨振宁合作，研究了带电矢量介子电磁相电磁相互作用互作用的不可重正化性。的不可重正化性。v1964年与瑙恩伯合作，研究了无（静止）质量的年与瑙恩伯合作，研究了无（静止）质量的粒粒子子所参与的过程中，红外发散可以全部抵销问题，所参与的过程中，红外发散可以全部抵销问题，这项工作又称李瑙恩伯定理。这项工作又称李瑙恩伯定理。v20世纪世纪60年代后期提出了年代后期提出了场场代数代数理论。理论。v70年代初期研究了年代初期研究了CP自发破缺的问题，又发现和自发破缺的问题，又发现和研究了非拓扑性孤立子，并建立了强子结构的孤立研究了非拓扑性孤立子，并建立了强子结构的孤

13、立子袋模型理论。子袋模型理论。v70年代后期和年代后期和80年代初，继续在路径积分问题、格年代初，继续在路径积分问题、格点规范问题和时间为动力学变量等方面开展工作；点规范问题和时间为动力学变量等方面开展工作；后来又建立了离散力学的基础。后来又建立了离散力学的基础。物理学家李政道工作简历工作简历 v1950 1950 芝加哥大学芝加哥大学天文系助理天文系助理研究员研究员v1950-51 1950-51 加利福尼亚大学伯克利分校加利福尼亚大学伯克利分校助理研究员和讲助理研究员和讲师师 v1951-53 1951-53 普林斯顿高等研究院普林斯顿高等研究院成员成员 v1953-55 1953-55

14、哥伦比亚大学哥伦比亚大学助理教授助理教授 v1955-56 1955-56 哥伦比亚大学哥伦比亚大学副教授副教授 v1956-60 1956-60 哥伦比亚大学哥伦比亚大学教授教授 v1960-62 1960-62 哥伦比亚大学兼职教授哥伦比亚大学兼职教授 v1960-63 1960-63 普林斯顿高等研究院教授普林斯顿高等研究院教授 v1962-63 1962-63 哥伦比亚大学访问教授哥伦比亚大学访问教授 v1963-64 1963-64 哥伦比亚大学哥伦比亚大学教授教授 物理学家李政道v1964-84 1964-84 哥伦比亚大学费米物理讲座教授哥伦比亚大学费米物理讲座教授 v1984-

15、 1984- 哥伦比亚大学哥伦比亚大学全级教授全级教授 v1986- 1986- 中国高等科学技术中心（中国高等科学技术中心（CCAST, WLCCAST, WL）主任）主任 v1986- 1986- 北京现代物理中心主任（北京现代物理中心主任（北京大学北京大学） v1988- 1988- 浙江现代物理中心主任（浙江现代物理中心主任（浙江大学浙江大学） v1997-2003 RIKEN-BNL1997-2003 RIKEN-BNL研究中心主任研究中心主任 v2004- RIKEN-BNL2004- RIKEN-BNL研究中心名誉主任研究中心名誉主任 v20062006至今至今 北京大学高能物理

16、研究中心北京大学高能物理研究中心主任主任 v1985-93 1985-93 普林斯顿高等研究院理事会成员普林斯顿高等研究院理事会成员 v19901990 以色列特拉维夫大学董事会成员以色列特拉维夫大学董事会成员物理学家李政道所获荣誉所获荣誉 v所得奖项所得奖项v1957 诺贝尔物理奖诺贝尔物理奖 1957 爱因斯坦爱因斯坦科学奖科学奖 v1969 法国国家学院法国国家学院G. Bude奖章奖章 v1977 法国国家学院法国国家学院G. Bude奖章奖章 v1979 伽利略伽利略奖章奖章 1986 意大利意大利最高骑士勋章最高骑士勋章 v1994 和平科学奖和平科学奖 1995 中国国际合作奖中

17、国国际合作奖 v1997 命名命名3443小行星小行星为李政道星为李政道星 v1997 纽约市科学奖纽约市科学奖 1999 教皇教皇保罗保罗奖章奖章 v1999 意大利政府内政部奖章意大利政府内政部奖章 v2000 纽约科学院奖纽约科学院奖 2007 日本日本旭日重光章旭日重光章 物理学家李政道名誉学位名誉学位v1958 普林斯顿大学普林斯顿大学科学博士科学博士 v1969 香港中文大学香港中文大学文学博士文学博士v1978 纽约市立大学纽约市立大学科学博士科学博士 v1982 意大利比萨意大利比萨，高等师范学院物理学博士，高等师范学院物理学博士 v1984 Bard学院科学博士学院科学博士

18、v1985 北京大学科学博士北京大学科学博士 v1986 美国美国Drexel大学文学博士大学文学博士 v1988 意大利意大利Bologna大学科学博士大学科学博士 v1990 美国哥伦比亚大学美国哥伦比亚大学科学博士科学博士 v1991 美国美国Adelphi大学科学博士大学科学博士 v1992 日本筑波大学日本筑波大学科学博士科学博士 v1994 美国美国洛克菲勒大学洛克菲勒大学科学博士科学博士 v2006 英国诺丁汉大学英国诺丁汉大学科学博士科学博士物理学家李政道名誉教授名誉教授v1981中国科学技术大学中国科学技术大学 1982 暨南大学暨南大学v1982 复旦大学复旦大学 1984

19、清华大学清华大学v1985 北京大学北京大学 1985 南京大学南京大学v1986 南开大学南开大学 1987 上海交通大学上海交通大学v1987 苏州大学苏州大学 1988 浙江大学浙江大学v1993 西北大学西北大学 1998 上海大学上海大学v2000 兰州大学兰州大学 2002 厦门大学厦门大学v2003 西北工业大学西北工业大学物理学家李政道特邀讲座和院士特邀讲座和院士v1957 美国哈佛大学美国哈佛大学Loeb特邀讲座特邀讲座 v 1957 中央研究院中央研究院院士院士 v1959 美国艺术与科学院院士美国艺术与科学院院士 v1961-63 美国美国Sloan 基金学者（基金学者（

20、Sloan Fellow） v1962 美国哲学美国哲学学会院士学会院士 v1964 美国美国哈佛大学哈佛大学Loeb特邀讲座特邀讲座 v1964 美国美国国家国家科学院院士科学院院士 v1966 美国美国Guggenheim基金学者（基金学者（Guggenheim Fellow） v1982 意大利意大利 Lincei国家科学院院士国家科学院院士 v1986 华盛顿大学华盛顿大学Jessie与与John Danz讲座讲座 v1994 中国科学院中国科学院外籍院士外籍院士 1995 第三世界科学院院士第三世界科学院院士v1995 麻省理工学院麻省理工学院，Herman Feshbach物理学讲

21、座物理学讲座 v2003 梵蒂冈梵蒂冈Pontifical 科学院院士科学院院士 v2004 澳门特别行政区政府澳门特别行政区政府科技委员会顾问科技委员会顾问 物理学家李政道著作著作 v粒子物理和场论引论粒子物理和场论引论v李政道文选李政道文选1-3集集vBirkhauser Boston Inc., 1986 v宇称不守恒三十年宇称不守恒三十年李政道六十华诞学术研讨会李政道六十华诞学术研讨会 vBirkhauser Boston Inc., 1988 v对称，不对称与粒子的世界对称，不对称与粒子的世界v李政道文选，李政道文选，1985-1996vGordon and Breach,1998

22、v 物理的挑战物理的挑战v宇称不守恒发现之争论解谜宇称不守恒发现之争论解谜物理学家李政道吴大猷先生忆李政道吴大猷先生忆李政道v一九四五年的春天，忽然有一个胖胖的、十几岁孩子来找我。一九四五年的春天，忽然有一个胖胖的、十几岁孩子来找我。拿了一封介绍信。信是一九三一年我初到密歇根大学遇见的拿了一封介绍信。信是一九三一年我初到密歇根大学遇见的梁梁大鹏大鹏兄写的。梁不习物理，十几年未通音讯了，不知怎样会想兄写的。梁不习物理，十几年未通音讯了，不知怎样会想起我来。他介绍来见我的孩子叫李政道。他原在起我来。他介绍来见我的孩子叫李政道。他原在宜山宜山浙江大学，浙江大学，读过一年级，因为日军逼近宜山，他便奔去

23、重庆。他的姑姑认读过一年级，因为日军逼近宜山，他便奔去重庆。他的姑姑认识梁，梁便介绍李来昆明见我。那时是学年的中间，不经考试，识梁，梁便介绍李来昆明见我。那时是学年的中间，不经考试，不能转学，我便和联大教二年级物理不能转学，我便和联大教二年级物理数学数学课程的几位先生商量，课程的几位先生商量，让李去随班听讲考试，如他合格，则候暑假正式转学入二年级让李去随班听讲考试，如他合格，则候暑假正式转学入二年级时，可免他再读二年级的课程。其实这不过是我自己以为合理时，可免他再读二年级的课程。其实这不过是我自己以为合理的办法，并未经学校正式承认许可的应付课程，绰有馀裕，每的办法，并未经学校正式承认许可的应付

24、课程，绰有馀裕，每日都来我处请我给他更多的阅读物及习题。他求知心切，真到日都来我处请我给他更多的阅读物及习题。他求知心切，真到了奇怪的程度。有时我有风湿痛，他替我捶背。他帮我作任何了奇怪的程度。有时我有风湿痛，他替我捶背。他帮我作任何家里的琐事。我无论给他甚么难的书和题目，他很快的做完了，家里的琐事。我无论给他甚么难的书和题目，他很快的做完了，又来索更多的。我由他的作问题的步骤，很容易的发现他的思又来索更多的。我由他的作问题的步骤，很容易的发现他的思想敏捷，大异寻常。老实的说，在此后的一年中，我因为自己想敏捷，大异寻常。老实的说，在此后的一年中，我因为自己的问题的问题冠世（吴博士之夫人）的卧病

25、；每日的买菜，升炉，冠世（吴博士之夫人）的卧病；每日的买菜，升炉，煮饭；物价的日日上涨，实在没有心绪来预备许多的参考书和煮饭；物价的日日上涨，实在没有心绪来预备许多的参考书和题目给他。好在他的天资高，亦不需我的讲解。题目给他。好在他的天资高，亦不需我的讲解。物理学家李政道v一九四五年，一九四五年，曾昭抡曾昭抡先生忽然来找我，说军政部部长陈辞修先生忽然来找我，说军政部部长陈辞修先生、次长先生、次长俞大维俞大维先生，想约我和先生，想约我和华罗庚华罗庚谈谈为军政部计划谈谈为军政部计划些科学工作事。我和曾虽是些科学工作事。我和曾虽是同事同事十年多，华亦六七年，但都十年多，华亦六七年，但都无深交。陈俞二

26、先生，更从未晤面。我所习的物理，亦与实无深交。陈俞二先生，更从未晤面。我所习的物理，亦与实用无关。但想想，去谈谈亦无碍。于是和华去渝，先后见俞、用无关。但想想，去谈谈亦无碍。于是和华去渝，先后见俞、陈二先生。陈俞二先生想知道怎么计划，以有助国防的科陈二先生。陈俞二先生想知道怎么计划，以有助国防的科学学工作机构工作机构的意思。我即想了几日，拟就一建议，以为我国的意思。我即想了几日，拟就一建议，以为我国人材缺乏，任何计划，必须从根做起，即是：人材缺乏，任何计划，必须从根做起，即是：(1)成立研究成立研究机构，培植各项基本工作人材，机构，培植各项基本工作人材，(2)初步可派物理，数学，初步可派物理，

27、数学，化学人员外出，研习观察近年来各部门科学进展情形，拟一化学人员外出，研习观察近年来各部门科学进展情形，拟一具体建议，计划筹建一研究机构，并即时选送优秀青年数人具体建议，计划筹建一研究机构，并即时选送优秀青年数人出国，习物理、数学等基本科学。我拟写的建议，陈俞二出国，习物理、数学等基本科学。我拟写的建议，陈俞二先生考虑后，以为可行，即令华和我负责数学及物理二部门。先生考虑后，以为可行，即令华和我负责数学及物理二部门。我们并建议请曾昭抡负责化学部门。我们并建议请曾昭抡负责化学部门。 返昆明后，我告冠世返昆明后，我告冠世一切经过。谈到推选青年习物理者二人时，冠世和我皆不犹一切经过。谈到推选青年习

28、物理者二人时，冠世和我皆不犹疑的决选李政道。当时在疑的决选李政道。当时在西南联大西南联大的研究生及的研究生及助教助教中，天赋中，天赋勤奋未有如李的（杨振宁已考取清华留美；勤奋未有如李的（杨振宁已考取清华留美；黄昆黄昆考取中英庚考取中英庚款留英）。款留英）。物理学家李政道李政道眼中的吴大猷李政道眼中的吴大猷v李政道表示，虽然他在李政道表示，虽然他在吴大猷吴大猷门下只有一年二门下只有一年二个月的时间，但却是他一生中获益最多的时期。个月的时间，但却是他一生中获益最多的时期。他说，我从他说，我从吴师吴师学到的不仅包括人格的涵养，学到的不仅包括人格的涵养，最重要的是学到对知识的最重要的是学到对知识的“奉

29、献奉献”(dedication)。然而对这样一段重要过程，李政道却谈得不多。然而对这样一段重要过程，李政道却谈得不多。因为他认为，因为他认为，我与吴师的关系很长，不是一我与吴师的关系很长，不是一句可以说得完的，否则也就不重要了句可以说得完的，否则也就不重要了。他承。他承认，吴大猷是影响他最深远的一位师长。认，吴大猷是影响他最深远的一位师长。物理学家李政道李政道与杨振宁李政道与杨振宁 v李政道与李政道与杨振宁杨振宁于于1940年代末开始亲密而富有年代末开始亲密而富有成果的合作，两人共合作发表成果的合作，两人共合作发表32篇论文，但这篇论文，但这个合作在个合作在1960年代初终止。两人从此年代初终

30、止。两人从此分道扬镳分道扬镳，成为华人学术界的憾事。成为华人学术界的憾事。v杨振宁曾形容他和李政道的关系，杨振宁曾形容他和李政道的关系，“有时候比有时候比我们和我们的太太之间的关系还要密切我们和我们的太太之间的关系还要密切，这，这样深厚的一个关系，破裂的时候，我想跟一个样深厚的一个关系，破裂的时候，我想跟一个婚姻的破裂，是在同一等级的痛苦。婚姻的破裂，是在同一等级的痛苦。”杨振宁杨振宁表示李政道是自己最成功的合作者，与李政道表示李政道是自己最成功的合作者，与李政道的决裂是他今生最大遗憾。的决裂是他今生最大遗憾。物理学家李政道故土情深故土情深 v李政道十分关心中国物理学的发展，为祖国的科学和李政道十分关心中国物理学的发展，为祖国的科学和教育事业做了很多贡献。自教育事业做了很多贡献。自1972年起多次回中国访问年起多次回中国访问讲学。讲学。1980年以来，他发起组织美国几十所主要大学年以来，他发起组织美国几十所主要大学在中国联合招收物理学在中国联合招收物理学研究生研究生，为培养，为培养中国青年中国青年物理物理学家作出了贡献。他受聘为暨南大学、学家作出了贡献。他受聘为暨南大学、中国科学技术中国科学技术大学大学、复旦大学、清华大学等校的、复旦大学、清华大学等校的名誉教授名誉教授，中国科，中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。学院高能