Biografia de Chen Ning Yang | Cientistas famosos.

Nota: Esta tradução é fornecida para finalidades educacionais e podem conter erros ou ser imprecisa.

Nascido de 1922.

Chen Ning Yang pensou o impensável e ganhou o prêmio Nobel de 1957 em física: Yang e seu colega de trabalho Tsung-Dao Lee mostraram essa paridade – uma propriedade que os físicos haviam crido sempre foi conservada – como energia, impulso e carga elétrica – não precisa ser conservada.
Yang também trabalhou com Robert Mills para produzir teoria de Yang-Mills, que hoje está no cerne do modelo padrão da física.

Formação acadêmica e início da vida

Chen Ning Yang de Franklin nasceu em 1 de outubro de 1922, na cidade de Hefei, China.
Sua família mudou-se para Beijing, quando ele era jovem, depois de seu pai, Wu-Chih, tornou-se Professor de matemática na Universidade de Tsinghua. Sua mãe, Meng-hua era uma dona de casa.
Yang foi educado em Pequim até 1937, quando a invasão japonesa da China forçou sua família voltar a Hefei e então, um ano mais tarde, mover-se para a cidade de Kunming. O exército japonês não chegou a Kunming, no sudoeste da China, embora isso foi bombardeado pela força aérea japonesa.
Yang se matriculou na Universidade Nacional do sudoeste associados em Kunming e foi premiado com um bacharelado em física em 1942.
Em 1944 ele recebeu um mestrado em física por seu trabalho em mecânica estatística. Ele recebeu seu diploma pela Universidade de Tsinghua de Pequim, que se mudaram para Kunming.
Yang, trabalhou como professora até que ele ganhou uma bolsa do governo dos Estados Unidos em 1946, que o levou para a Universidade de Chicago. Seu orientador de doutorado havia Edward Teller, o pai da bomba de hidrogênio.
Em 1948, Yang foi premiado com um pH.d. em física para o trabalho no campo das reações nucleares.

Trabalho de pesquisa do Chen Ning Yang

Após a atribuição do seu Ph.d., Yang ficou em Chicago por um ano, trabalhando com um dos gigantes da física do século XX, Enrico Fermi.
Em 1949 ele foi convidado para se tornar um pesquisador de física teórica no Instituto de estudos avançados de Princeton.
O Instituto havia sido fundado em 1930, com o objetivo de empregar os melhores matemáticos e físicos do mundo; Albert Einstein estava lá desde 1933 até sua morte em 1955.

Conservação de paridade

Átomo de esmagamento

Durante a década de 1950, resultados cada vez mais complexos tinham saído Aceleradores e detectores de raios cósmicos, causando uma confusão crescente entre os físicos.
Os aceleradores estavam empurrando íons e partículas a enormes velocidades e, em seguida, quebrando-os em um outro. Os físicos esperavam que os detritos de colisões iria revelar mais sobre o que é e como ele se comporta.
Raios cósmicos-partículas de alta energia, atingindo a terra do sol e as estrelas – também produzidos detritos interessante.
Os detritos de aceleradores e raios cósmicos contém partículas subatômicas, que são geralmente instáveis, decaindo rapidamente em outras partículas.

Um próton de energia muito alta (vermelho) ejetado pelo sol entra na atmosfera terrestre. Chamamos a isto um raio cósmico. Colidir com uma partícula alta na atmosfera da terra, produzindo uma chuva de detritos de partículas subatômicas, que podem ajudar a revelar algumas das propriedades básicas da matéria. Imagem por Mpfiz, modificado por este site.

O problema do méson

Duas partículas instáveis, o méson-teta e o tau-méson, estavam causando um monte de cabeças para ser riscado.
Em alguns sentidos, o méson-teta e o tau-méson olhou como se fossem a mesma partícula: suas massas e o tempo médio que levaram a decadência em outras partículas pareciam ser o mesmo. O méson-teta e o tau-méson ambos deteriorado em pi-mésons, geralmente conhecido como píons.
Mas, a teta deteriorado para produzir dois píons, enquanto o tau deteriorado para produzir três píons.

As partículas theta e tau pareciam ser idênticos, exceto a teta deteriorada para dar dois píons, enquanto o tau produziu três píons.
A maioria dos físicos tomaram isso como uma lei fundamental do universo, que, quando qualquer partícula deteriorado, sua paridade permaneceu o mesmo.
Paridade nunca deve ser quebrada: isso significava, em uma maneira muito simplificada, que a mesma partícula poderia não possivelmente decaírem às vezes em dois píons e outras vezes em três píons. Os físicos acreditavam que havia uma simetria fundamental do universo. Se paridade foram quebrada, a simetria fundamental que acreditavam também seria quebrada.
Os físicos considerados paridade como uma propriedade que foi conservado da mesma maneira que a energia, impulso e carga elétrica são sempre conservadas.
Ainda físicos poderiam encontrar a única diferença entre o méson-teta e o tau-méson foi que eles se deteriorado de forma diferente. Caso contrário, estes mésons pareciam idênticos.

A ousada hipótese: quebrada a paridade

E se realmente havia apenas um méson – um méson que às vezes se decomposto em dois píons e, às vezes, em três píons?
Maioria dos físicos pensava que a ideia era ridícula; se havia uma coisa que eles podem confiar na mãe natureza para fazer, era para preservar a paridade e a simetria.

Digite Yang e Lee

No Instituto de estudos avançados, Yang tinha começado a trabalhar com Tsung-Dao Lee. Eles tinham realmente primeiro met em China na Universidade Nacional sudoeste.
Yang era agora um professor titular de física teórica, tendo sido promovida em 1955.
No verão de 1956, Yang e Lee pensaram o impensável. Se paridade pode ser quebrada? Neste momento, Yang foi 34 e Lee tinha 29 anos de idade.
A decadência de méson estavam olhando para envolver a força nuclear fraca – a força responsável por emissões nucleares de fissão e partícula beta de núcleos atômicos.
Os dois físicos ler tudo o que podiam e realizado um grande número de cálculos; Eles queriam ver se realmente havia uma lei física fundamental, impedindo a paridade sendo quebrada para interações envolvendo a força nuclear fraca. Já havia boas evidências de que a paridade poderia não ser quebrada para interações envolvendo a força nuclear forte.
Eles publicaram seu trabalho no final de 1956, mostrando que poderiam encontrar nada que impeça a paridade sendo quebrada por interações fracas e descreveram experiências eles tinham inventado que poderiam provar se a paridade foi quebrada.

O impensável é True = Prêmio Nobel

Uma equipe de físicos no laboratório de física de criogenia no National Bureau of Standards em Washington realizado um dos experimentos desenhados por Yang e Lee, cimentando Yang e de Lee lugar na história da ciência.
Em 1957, Yang e Lee ganharam o prêmio Nobel de física: eles tinham pensado o impensável, seus cálculos mostraram o impensável era possível, e tinham inventado a experimentos que estabeleceram que o impensável era realmente verdade: os mésons theta e tau eram na verdade a mesma partícula, e a mãe natureza não preservar a paridade. Simetria também tinha sido quebrada. Em um nível profundo, isto significa que a natureza pode dizer a diferença entre esquerda e direita.
Nas palavras mais sombrias do Comité do prémio Nobel, Yang e de Lee prêmio foi para o seu:
"penetrante investigação das leis so-called paridade que levou a importantes descobertas relativas as partículas elementares."
Mesmo em face do quebra-cabeça de teta-tau, maioria dos físicos não haviam a possibilidade de quebra de paridade. Gigante de física Richard Feynman estava satisfeito de que em um ponto ele deu as probabilidades de paridade quebrando sendo descoberto tão baixo quanto 1 em 50!
Física de partículas tinha sido retida por anos pela suposição incorreta que a paridade não poderia ser quebrada em interações fracas. Yang e Lee definem física de partículas livre novamente.

O quebra-cabeça de teta-tau foi resolvido quando Yang e Lee abriram o caminho para a descoberta que tau e mésons teta são idênticos: eles representam diferentes comportamentos do méson K⁺ . Às vezes um méson K⁺ decai para formar dois píons; às vezes decai para formar três píons.

Teoria de Yang-Mills

Antes de seu prêmio Nobel ganhando trabalho, Yang estudou as forças fundamentais na física de partículas e como eles se relacionam.
A primeira unificação das forças em física tinha acontecido no século XIX, quando James Clerk Maxwell unificada o elétrico e forças de magnético; Ele mostrou que eles eram na verdade manifestações de uma única força: a força eletromagnética. Ao fazer isso, Maxwell estabeleceu que a luz é uma onda eletromagnética que transporta energia entre cargas elétricas.
O trabalho de Maxwell sacudiu física ao seu núcleo.
Desde que Maxwell define a bola rolando, os físicos sonhou de unir todas as forças da natureza para uma teoria fundamental: uma teoria de tudo.
Em 1954 Yang estava fazendo algum trabalho no laboratório nacional de Brookhaven, onde ele dividiu um escritório com Robert Mills, um outro jovem físico.
Idéias saltando fora um ao outro, eles desenvolveram uma nova generalização das equações de Maxwell, agora chamado de teoria de Yang-Mills.
A teoria produz as equações de Maxwell como um caso especial. Além de explicar as forças eletromagnéticas, teoria de Yang-Mills também explica as interações entre partículas nucleares – ao fazê-lo, ele carrega física mais perto a uma teoria de tudo.
"A teoria da relatividade de Einstein tem uma estrutura matemática muito semelhante à teoria de Yang-Mills".
Chen Ning Yang
50 anos da teoria de Yang-Mills
Teoria de Yang-Mills agora está no cerne do modelo padrão da física de partículas. O modelo padrão tenta unir a força eletromagnética, a força nuclear fraca, a força nuclear forte e todas as partículas subatômicas em um único sistema coerente – uma teoria do tudo.
Teoria de Yang-Mills é um dos sete problemas do Milénio prêmio em matemática. Alguém resolver um problema de prêmio do milênio receberá US $ 1 milhão.
O problema do Milénio de Yang-Mills pede cientistas determinar rigorosamente quântica teoria de Yang-Mills e resolver uma outra questão de Yang-Mills, conhecida como a diferença de massa.
Hoje, mais de cinquenta anos depois que ele nasceu, teoria de Yang-Mills é um campo de pesquisa muito ativa em física.

Outras informações

Yang foi casado com Chi-Li Tu de 1950 até que ela morreu em 2003. Ele tem três filhos deste casamento. Em 2004, casou-se com ventilador Weng.
Embora ele tenha sido um cidadão americano desde 1964, ele agora mora na China, onde ele é um diretor honorário da Universidade de Tsinghua, Beijing – antiga Universidade do seu pai e a Universidade onde ele estudou para seu mestrado.

Traduzido del website: Famous Scientists para fins educacionais