Yang Chen-Ning

Yang Chen-Ning o Chen-Ning Yang (chino: 杨振宁; pinyin: Yáng Zhènníng; nacido el 1 de octubre de 1922), también conocido como C. N. Yang o con el nombre en inglés Frank Yang, es un físico teórico chino que realizó contribuciones significativas a la mecánica estadística, los sistemas integrables, la teoría de calibre y la física de partículas y la física de la materia condensada. Él y Tsung-Dao Lee recibieron el Premio Nobel de Física de 1957 por su trabajo sobre la no conservación de la paridad de la interacción débil. Los dos propusieron que una de las leyes básicas de la mecánica cuántica, la conservación de la paridad, se viola en las llamadas reacciones nucleares débiles, aquellos procesos nucleares que resultan en la emisión de partículas beta o alfa. Yang también es conocido por su colaboración con Robert Mills en el desarrollo de la teoría de calibre no abeliana, ampliamente conocida como la teoría de Yang-Mills.

Vida temprana y educación

Yang nació en Hefei, Anhui, China. Su padre, Ko-Chuen Yang [zh] (楊克純; 1896–1973), fue un matemático y su madre, Meng Hwa Loh Yang ( 羅孟華), era ama de casa.

Yang asistió a la escuela primaria y secundaria en Beijing, y en el otoño de 1937 su familia se mudó a Hefei después de que los japoneses invadieran China. En 1938 se mudaron a Kunming, Yunnan, donde estaba ubicada la Universidad Asociada Nacional del Sudoeste. En el mismo año, como estudiante de segundo año, Yang aprobó el examen de ingreso y estudió en la Universidad Nacional Asociada del Sudoeste. Recibió una Licenciatura en Ciencias en 1942, con su tesis sobre la aplicación de la teoría de grupos a los espectros moleculares, bajo la supervisión de Ta-You Wu.

Yang continuó estudiando cursos de posgrado allí durante dos años bajo la supervisión de Wang Zhuxi, trabajando en mecánica estadística. En 1944, recibió una Maestría en Ciencias de la Universidad de Tsinghua, que se había mudado a Kunming durante la Guerra Sino-Japonesa (1937-1945). Luego, Yang recibió una beca del Programa de Becas de Indemnización Boxer, establecido por el gobierno de los Estados Unidos utilizando parte del dinero que China se vio obligada a pagar después de la Rebelión de los Boxer. Su partida a los Estados Unidos se retrasó un año, tiempo durante el cual enseñó en una escuela secundaria como maestro y estudió teoría de campos.

Yang ingresó a la Universidad de Chicago en enero de 1946 y estudió con Edward Teller. Recibió un Doctorado en Filosofía en 1948.

Carrera

Yang permaneció en la Universidad de Chicago durante un año como asistente de Enrico Fermi. En 1949 fue invitado a realizar su investigación en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey, donde inició un período de fructífera colaboración con Tsung-Dao Lee. Fue nombrado miembro permanente del Instituto en 1952 y profesor titular en 1955. En 1963, Princeton University Press publicó su libro de texto, Partículas elementales. En 1965 se trasladó a la Universidad de Stony Brook, donde fue nombrado Profesor de Física Albert Einstein y primer director del recién fundado Instituto de Física Teórica. Hoy en día, este instituto se conoce como el Instituto C. N. Yang de Física Teórica.

Yang se retiró de la Universidad de Stony Brook en 1999 y asumió el título de profesor emérito. En 2010, la Universidad de Stony Brook honró las contribuciones de Yang a la universidad nombrando a su edificio de dormitorios más nuevo C. N. Yang Hall.

Yang ha sido elegido miembro de la Sociedad Estadounidense de Física, la Academia de Ciencias de China, la Academia Sínica, la Academia de Ciencias de Rusia y la Royal Society. Fue miembro electo de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias, la Sociedad Filosófica Estadounidense y la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos. Recibió doctorados honorarios de la Universidad de Princeton (1958), la Universidad Estatal de Moscú (1992) y la Universidad China de Hong Kong (1997).

Yang visitó China continental en 1971 por primera vez después del deshielo de las relaciones entre China y Estados Unidos y, posteriormente, trabajó para ayudar a la comunidad física china a reconstruir la atmósfera de investigación que fue destruida por los movimientos políticos radicales durante la Revolución Cultural. Después de retirarse de Stony Brook, regresó como director honorario de la Universidad de Tsinghua, Beijing, donde es profesor Huang Jibei-Lu Kaiqun en el Centro de Estudios Avanzados (CASTU). También es uno de los dos miembros fundadores del Premio Shaw y es profesor general distinguido en la Universidad China de Hong Kong.

Vida privada

Yang se casó con Chih-li Tu (pinyin: Dù Zhìlǐ), profesora, en 1950 y tiene dos hijos y un hija con ella: Franklin Jr., Gilbert y Eulee. Su suegro era el general del Kuomintang Du Yuming. Algunos académicos sospechan que Du fue ascendido a un puesto de alto rango en la Conferencia Consultiva Política del Pueblo Chino para convencer a Yang de regresar a China después de buscar refugio en los EE. UU. Tu murió en octubre de 2003, y en diciembre de 2004, Yang, que entonces tenía 82 años, causó revuelo al casarse con Weng Fan, que entonces tenía 28 años (chino: 翁帆).; pinyin: Wēng Fān), llamando a Weng la "bendición final de Dios". Yang renunció formalmente a su ciudadanía estadounidense a fines de 2015. El 1 de octubre de 2022, Yang cumplió 100 años.

Logros académicos

Yang ha trabajado en mecánica estadística, teoría de la materia condensada, física de partículas y teoría de calibre/teoría cuántica de campos.

En la Universidad de Chicago, Yang primero pasó veinte meses trabajando en un laboratorio de aceleradores, pero luego descubrió que no era tan bueno como un experimentador y volvió a la teoría. Su tesis doctoral versó sobre la distribución angular en reacciones nucleares. Posteriormente trabajó en fenomenología de partículas; un trabajo bien conocido fue el modelo Fermi-Yang que trata al mesón pión como un par nucleón-anti-nucleón unido. En 1956, él y Tsung Dao (T.D.) Lee propusieron que en la interacción débil la simetría de paridad no se conservaba, el equipo de Chien-shiung Wu en la Oficina Nacional de Normas en Washington verificó experimentalmente la teoría. Yang y Lee recibieron el Premio Nobel de Física de 1957 por su teoría de la violación de la paridad, que supuso un cambio revolucionario en el campo de la física de partículas. Yang también ha trabajado en la teoría de neutrinos con Tsung Dao (T.D.) Lee, 1957, 1959, no conservación CT (con Tsung Dao (T.D.) Lee y R. Oheme, 1957), interacción electromagnética de mesones vectoriales (con Tsung Dao (T.D.) Lee, 1962), CP no conservacionista con Tai Tsun Wu (1964).

Yang también es conocido por su colaboración con Robert Mills en el desarrollo de la teoría de calibre no abeliana, ampliamente conocida como la teoría de Yang-Mills. Posteriormente, en las últimas tres décadas, muchos otros científicos prominentes han desarrollado avances clave para lo que ahora se conoce como teoría de calibre. En la década de 1970, Yang trabajó en las propiedades topológicas de la teoría de calibre, colaborando con Wu Tai-Tsun para dilucidar el monopolo de Wu-Yang. A diferencia del monopolo de Dirac, no tiene una cadena singular de Dirac. También ideó el diccionario Wu-Yang, la teoría de Yang-Mills estableció la plantilla para el Modelo Estándar y la física moderna en general, así como el trabajo hacia una Gran Teoría Unificada; fue llamado por The Scientist, "la base para la comprensión actual de cómo interactúan las partículas subatómicas, una contribución que ha reestructurado la física y las matemáticas modernas". La idea generalmente fue concebida por Yang, y el científico novato Mills lo ayudó en este esfuerzo como dijo Mills,

"Durante el año académico 1953-1954, Yang fue un visitante del Laboratorio Nacional Brookhaven... Yo también estaba en Brookhaven... y fue asignado a la misma oficina que Yang. Yang, que ha demostrado en varias ocasiones su generosidad a los físicos que comienzan sus carreras, me habló de su idea de generalizar la invariancia del calibre y lo discutimos en cierta medida... Pude contribuir algo a las discusiones, especialmente en lo que respecta a los procedimientos de cuantificación, y en un pequeño grado en la elaboración del formalismo; sin embargo, las ideas clave eran de Yang".

Yang ha tenido un gran interés en la mecánica estadística desde que era estudiante universitario. En las décadas de 1950 y 1960, colaboró con Tsung Dao (T.D.) Lee y Kerson Huang, etc. y estudió mecánica estadística y teoría de la materia condensada. Estudió la teoría de la transición de fase y aclaró el teorema del círculo de Lee-Yang, las propiedades del líquido del bosón cuántico, el modelo bidimensional de Ising, la cuantificación del flujo en superconductores (con N. Byers, 1961) y propuso el concepto de Off-Diagonal Long- Orden de Rango (ODLRO, 1962). En 1967, encontró una condición consistente para un sistema de muchos cuerpos de dispersión factorizada unidimensional, la ecuación más tarde se denominó ecuación de Yang-Baxter, juega un papel importante en los modelos integrables y ha influido en varias ramas de la física y las matemáticas.

Premios y distinciones

C.N. Yang Hall at Stony Brook University

Yang (seated, left) con otros ganadores del Premio Nobel

• Premio Nobel de Física (1957)
• Diez jóvenes americanos destacados (1957)
• Premio Rumford (1980)
• Medalla Nacional de la Ciencia (1986)
• Conferencia conmemorativa de Oskar Klein y Medalla (1988)
• Benjamin Franklin Medalla para el logro distinguido en las ciencias de la Sociedad Filosófica Americana (1993)
• Bower Award (1994)
• Albert Einstein Medal (1995)
• Premio Lars Onsager (1999)
• Premio Internacional Rey Faisal (2001)
• C.N. Yang Hall, un salón de residencia y centro de actividad en Stony Brook University, fue dedicado en 2010.

Publicaciones seleccionadas

Obras recolectadas

• Yang, C. N. (1983). Documentos seleccionados, 1945-1980, con Comentario. San Francisco, CA: W. H. Freeman & Co. ISBN 978-0-7167-1406-4.
  • Yang, Chen-Ning (2005) [1983]. Documentos seleccionados, 1945-1980, con Comentario. World Scientific Series en 20th Century Physics. Vol. 36 (2005 ed.). Singapur: World Scientific. ISBN 981-256-367-9.
• Yang, Chen-Ning (2013). Documentos seleccionados de Chen Ning Yang II: Con comentarios. Singapur: World Scientific. ISBN 978-981-4449-00-7.

Yang-Mills theory

• Yang, C. N.; Mills, R. L. (1954). "Conservación de la Isotópica Espina e Invariancia de Gauge Isotópico". Examen físico. 96 (1): 191–195. Bibcode:1954PhRv...96..191Y. doi:10.1103/PhysRev.96.191.
• Mills, R. L.; Yang, C. N. (1966). "Treatment of Overlapping Divergences in the Photon Self-Energy Function". Progress of Theoretical Physics Supplement. 37: 507. Bibcode:1966PThPS..37..507M. doi:10.1143/PTPS.37.507.
• Yang, C. N. (2005). "Recordando a Robert Mills". En 't Hooft, Gerardus (ed.). 50 años de teoría Yang-Mills. Singapur: World Scientific. ISBN 978-981-238-934-3.

Violación de la paridad

• Lee, T. D.; Yang, C. N. (1956). "Cuestion of Parity Conservation in Weak Interactions". Examen físico. 104 (1): 254–258. Bibcode:1956PhRv..104..254L. doi:10.1103/PhysRev.104.254. S2CID 2044624.

Lee-Yang theorem

• Lee, T. D.; Yang, C. N. (1952). "Teoría Estatística de Ecuaciones de Transiciones Estatales y Fase. II. Lattice Gas and Ising Model". Examen físico. 87 (3): 410-419. Bibcode:1952PhRv...87..410L. doi:10.1103/PhysRev.87.410. ISSN 0031-9007.

Byers-Yang theorem

• Byers, N.; Yang, C. N. (1961). "Consideraciones Teóricas sobre Flujo Magnético Cuantizado en Cilindros Superconductores". Cartas de revisión física. 7 (2): 46–49. Bibcode:1961PhRvL...7...46B. doi:10.1103/PhysRevLett.7.46.