Biografía de Chen-Ning Yang | Científicos famosos.

Observación: Esta traducción se proporciona con fines educativos y puede contener errores o ser imprecisa.

1922 nació.

Chen-Ning Yang pensó lo impensable y ganó el premio 1957 Nobel en la física: Yang y su compañero de trabajo Tsung-Dao Lee demostraron que la paridad – una propiedad que los físicos habían creído siempre fue conservada – como energía, impulso y carga eléctrica – no necesita ser conservada.
Yang también trabajó con Robert Mills para producir teoría de Yang-Mills, que hoy se encuentra en el corazón del modelo estándar de física.

Educación y vida temprana

Chen-Ning Yang Franklin nació el 01 de octubre de 1922, en la ciudad de Hefei, China.
Su familia se trasladó a Beijing cuando era joven su padre, Wu Chih, se convirtió en un profesor de matemáticas en la Universidad de Tsinghua. Su madre, Meng-hua era una ama de casa.
Yang fue educado en Beijing hasta 1937, cuando la invasión japonesa de China obligó a su familia para volver a Hefei y, un año más tarde, hacia la ciudad de Kunming. El ejército japonés no llegó a Kunming, en el suroeste de China, aunque fue bombardeada por la fuerza aérea japonesa.
Yang se matriculó en la Universidad Nacional de asociados de Southwestern en Kunming y obtuvo una licenciatura en física en 1942.
En 1944 obtuvo un Master en física por su trabajo en mecánica estadística. Obtuvo su licenciatura por la Universidad de Tsinghua de Pekín, que había trasladado a Kunming.
Yang trabajó como maestro hasta que él ganó una beca del gobierno de Estados Unidos en 1946, que lo llevó a la Universidad de Chicago. Su asesor doctoral fue Edward Teller, el padre de la bomba de hidrógeno.
En 1948 Yang obtuvo un doctorado en física para el trabajo en el campo de las reacciones nucleares.

Trabajo de investigación de Chen-Ning Yang

Después de la concesión de un doctorado, Yang se quedó en Chicago durante un año, trabajando con uno de los gigantes de la física del siglo XX, Enrico Fermi.
En 1949 fue invitado a convertirse en un investigador de física teórica en el Instituto para el estudio avanzado en Princeton.
El Instituto había sido fundado en 1930 con el objetivo de emplear a los mejores matemáticos y físicos en el mundo; Albert Einstein estuvo allí desde 1933 hasta su muerte en 1955.

Conservación de paridad

Átomo de Smashing

Durante la década de 1950, resultados cada vez más complejos habían sido saliendo de aceleradores de partículas y detectores de rayos cósmicos, causando una confusión creciente entre los físicos.
Los aceleradores fueron empujando los iones y las partículas a velocidades enormes, luego romper en uno otro. Los físicos esperaban que los restos de las colisiones revelarían más acerca de qué se trata y cómo se comporta.
Los rayos cósmicos – partículas de alta energía llegando a la tierra desde el sol y las estrellas – también producido interesantes restos.
Los restos de aceleradores y los rayos cósmicos contiene partículas subatómicas, que son generalmente inestables, rápidamente que se decae en otras partículas.

Un protón de energía muy alta (rojo), expulsado por el sol entra en la atmósfera de la tierra. Llamamos a esto un rayo cósmico. Choca con una partícula en la atmósfera de la tierra, produciendo una lluvia de escombros de partícula subatómica, que pueden ayudar a revelar algunas de las propiedades básicas de la materia. Imagen de Mpfiz, modificado por este sitio.

El problema de Meson

Dos partículas inestables, el mesón theta y la tau-mesón, estaban causando un montón de cabezas a rayarse.
En algunos sentidos, el theta-mesón y mesón tau parecían como si fueran la misma partícula: sus masas y el tiempo promedio que tomaban a decaer en otras partículas parecen ser el mismo. La theta-mesón y mesón tau ambos decayeron en mesones pi, conocido generalmente como piones.
PERO, el theta decayó para producir dos piones, mientras que el tau decayó para producir tres piones.

Las partículas theta y tau parecen ser idénticas, excepto el theta decaído para dar dos piones, mientras que el tau produjo tres piones.
Mayoría de los físicos lo tomó como una ley fundamental del universo que cuando cualquier partícula decaído, su paridad siguen igual.
La paridad nunca debe ser rota: Esto significa, de manera muy simplificada, que la misma partícula podía no posiblemente del decaimiento a veces en dos pions y otras veces en tres piones. Los físicos creían que había una simetría fundamental del universo. Si la paridad se rompieron, la simetría fundamental creían en también sería rota.
Los físicos miran la paridad como una propiedad que se conserva de la misma manera que energía, impulso y la carga eléctrica siempre se conservaron.
Sin embargo, la única diferencia podrían encontrar físicos entre el mesón theta y el mesón tau era que diferentemente decayeron. De lo contrario estos mesones parecían idénticos.

Una atrevida hipótesis: roto la paridad

¿Qué pasa si realmente hubo solamente un meson, un mesón que a veces descompuesto en dos pions y a veces en tres pions?
Mayoría de los físicos pensaba que la idea era ridícula; Si hay una cosa que podían confiar en la madre naturaleza hacer, era preservar la paridad y la simetría.

Entrar en Yang y Lee

En el Instituto de estudios avanzados, Yang había comenzado trabajando con Lee Tsung-Dao. Tenían realmente primera en China en la Universidad Nacional del sudoeste.
Yang era ahora un catedrático de física teórica, después de haber sido promovido en 1955.
En el verano de 1956, Yang y Lee pensaban lo impensable. ¿Qué pasa si paridad realmente podría ser rota? En este momento, Yang fue 34 y Lee tenía 29 años.
El decaimiento del mesón buscaban participan la fuerza nuclear débil , la fuerza responsable de la emisión partícula beta y fisión nuclear de núcleos atómicos.
Los dos físicos leer todo lo que pudieran y se llevó a cabo un gran número de cálculos; querían ver si verdaderamente había una ley física fundamental prevenir la paridad está rota por las interacciones que involucran la fuerza nuclear débil. Ya existía buena evidencia de que la paridad podría no estar roto por las interacciones que involucran la fuerza nuclear fuerte.
Publicaron su trabajo a finales de 1956, mostrando que podían encontrar nada que impida que se rompa para las interacciones débiles y describieron que habían ideado los experimentos que podrían demostrar si la paridad se rompió la paridad.

El impensable es True = Premio Nobel

Un equipo de físicos en el laboratorio de física de criogenia en el National Bureau of Standards de Washington llevó a cabo uno de los experimentos diseñados por Yang y Lee, Yang y Lee lugar en la historia de la ciencia de cementación.
En 1957 Yang y Lee ganaron el Premio Nobel de física: había pensado lo impensable, sus cálculos demostraron lo impensable era posible, y habían ideado experimentos que habían establecido que lo impensable era realmente cierto: los theta y el tau mesones eran realmente la misma partícula y la madre naturaleza no preservar la paridad. La simetría también se ha rota. En un nivel profundo, esto significa que la naturaleza puede decir la diferencia entre izquierda y derecha.
En palabras más sombrías del Comité del Premio Nobel, Premio de Yang y Lee fue por su:
«penetrante investigación de las leyes de paridad llamada que ha conducido a importantes descubrimientos sobre las partículas elementales».
Incluso ante el rompecabezas de theta tau, mayoría de los físicos en serio no había contemplado la posibilidad de romper la paridad. Gigante de física Richard Feynman estaba contento que en un momento dio las probabilidades de la paridad rompe descubrirse tan baja como 1 en 50.
Física de partículas había sido retenido durante años por la asunción incorrecta que no podía romper paridad en interacciones débiles. Yang y Lee set física de la partícula libre otra vez.

Se resolvió el rompecabezas theta tau cuando Yang y Lee allanaron el camino para el descubrimiento eso tau y mesones de la theta son idénticos: ellos representan diferentes comportamientos del mesón K⁺ . A veces un mesón K⁺ se descompone para formar dos piones; a veces se descompone para formar tres piones.

Teoría de Yang-Mills

Antes de su premio Nobel ganador trabajo, Yang estudió las fuerzas fundamentales de la física de partículas y cómo se relacionan entre sí.
La primera unificación de fuerzas en física había sucedido en el siglo XIX, cuando James Clerk Maxwell unificó las eléctricas y fuerzas magnéticas; mostró que eran realmente manifestaciones de una sola fuerza: la fuerza electromagnética. De esta manera, Maxwell estableció que la luz es una onda electromagnética que transporta energía entre cargas eléctricas.
Trabajo de Maxwell sacudió física hasta su núcleo.
Desde Maxwell el balanceo de la bola, los físicos han soñado de unir todas las fuerzas de la naturaleza en una teoría fundamental: una teoría de todo.
En 1954 Yang estaba haciendo algún trabajo en el laboratorio nacional de Brookhaven, donde compartió una oficina con Robert Mills, físico joven otro.
Ideas rebotando de uno a otro, desarrollaron una nueva generalización de las ecuaciones de Maxwell, que ahora se llama teoría de Yang-Mills.
La teoría produce las ecuaciones de Maxwell como un caso especial. Además de explicar las fuerzas electromagnéticas, teoría de Yang-Mills también explica las interacciones entre las partículas nucleares – al hacerlo, lleva física más cercano a una teoría de todo.
"La teoría de Einstein de la Relatividad General tiene una estructura matemática muy similar a la teoría de Yang-Mills".
Chen-Ning Yang
50 años de la teoría de Yang-Mills
Teoría de Yang-Mills está en el corazón del modelo estándar de física de partículas. El modelo estándar trata de unir la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear débil, la fuerza nuclear fuerte y todas las partículas subatómicas en un solo sistema coherente – una teoría de todo.
Teoría de Yang – Mills es uno de los siete problemas de premio del Milenio en las matemáticas. Alguien para resolver un problema del Premio del Milenio recibirán $ 1 millón.
El problema del Milenio de Yang-Mills pide a los científicos establecer rigurosamente cuántica teoría de Yang-Mills y a resolver un problema de Yang-Mills más conocido como la brecha de la masa.
Hoy, más de cincuenta años después nació, teoría de Yang-Mills es un campo de investigación muy activa en la física.

Otra información

Yang estaba casado con Tu Chi-Li, desde 1950 hasta su muerte en 2003. Tiene tres hijos de este matrimonio. En 2004, se casó con Weng Fan.
Aunque ha sido un ciudadano americano desde 1964, actualmente reside en China, donde él es un director honorario de la Universidad de Tsinghua, Beijing – antigua Universidad de su padre y la Universidad donde estudió para su Máster.

Traducido del website: Famous Scientists con fines educativos