杨振宁谈男女吸引力本质：电力与磁力的科学解析

张立武

杨振宁：“我们日常所见的这些力，包括男女之间的吸引力，基本上是电力和磁力”



1 我们的工作就是想用少数的方程式概括出宇宙的基本结构。虽然这些方程式看上去非常简单，可是它们包含了我们日常所见的大部分东西的基本规律。
2 我们知道一切都是由原子和分子组成的，而原子和分子是由电子和核子组成的。我们现在已经成功地分裂核子，知道核子是由质子和中子构成的，等等。这些粒子之间存在着相互作用力，这些力就是我们日常所见的各种力的基础。
3 我们日常所见的这些力，包括男女之间的吸引力，原本是化学力，而化学力基本上是电力和磁力。我们对此十分清楚，上个世纪的麦克斯韦先生给我们写了一些方程式，只有 4 行，可是他们全面地、准确无误地描述了电磁力。随着后来的发展，我们知道这些方程式准确度达到百亿分之 。
4 如果你有一个极聪明的研究生，你可以把他关在房间里说：“你现在计算一下电子的磁矩.”如果他够聪明，而你又传授他足够的知识，不用几个月，他应该就能得出一个 11 位小数点的数字，而且完全与测量到的数据一致。
5 你想一想，他什么都没有，只使用了少数几个方程式.这证明了人们会用无法想象的准确方法来看透事自然的结构。许多年前古希腊人以为一些基本的和谐是宇宙的基本结构.我们现在才半懂得这种和谐是什么.他们用了“对称”一词来描述和谐，可是现在我们比他们对对称的理解要深得多。

以上文字引自《曙光集》，杨振宁著，翁帆编译，生活、读书、新知三联书店出版。
这是1988 年，杨振宁接受电视采访时所说的话。
这里可以简单的地归结为粒子物理标准模型对现实世界的解释。基本的物质单元，最小的微粒是夸克，夸克之间由强力结合成核子，也就是质子和中子。剩余的强力使中子和质子组合成原子核.原子核与核外电子之间，是电磁力在起作用.在原子核的范围内还有弱相互作用力。我们看到，弱相互作用力与强相互作用力都是在原子核的范围内起作用的。在原子核外，基本的作用就是电磁相互作用力，而电磁相互作用力在量子层面上是由量子电动力学来描述的。它包括了宏观麦克斯韦电动力学的极限。同时，化学力，它是指原子之间的作用力，那么也是在原子核之外的，实际上也是电磁力。所以日常生活里面我们接触的力基本上就是电磁力，生命现象，人们现在正在用分子生物学来描述，而分子是化学的研究对象，实际上也是研究电磁力之间的相互作用，也是量子电动力学的范畴。所以我们看到，原子核内的强力和弱力对我们日常生活是没有什么影响的，而外部世界基本上就是电磁力在起作用。然后在更宏观的，主要是天体的这个层面上，是引力在起作用。
这样分析之后，我们就知道，日常生活里面很少受到原子核内的弱力和强力的作用的影响。那么外部世界就是由量子电动力学描述的电磁力和广义相对论描述的引力相互作用的结果。我们外表上所见到的宇宙纷繁复杂的现象，包括我们认为最复杂的、最难以理解的生命现象，实际上也是这两个力，主要是电磁力的作用的结果。所以杨振宁对这个麦克斯韦方程特别推崇，有时候总是把它当做解释世间万物的方程式的代表，这是很有道理的。
当我们感到，一台电脑靠电磁力的支配是多么神奇的时候，当我们感到生命的现象是多么的奇特的时候，爱情是多么奇妙的时候，我们是否能够想到这些背后都是电磁力的在起作用呢？也就是量子电动力学在支配它们呢？
所以在这次访谈中，杨振宁回答说：“在日常生活中，最吸引基础科学家的，不大可能是他所做的研究的实际应用。而是他用某种方法了解了自然。了解自然是使人敬畏的”。
提问者对他说：“当你谈及这个的时候，你的眼睛就闪烁着光芒。”