Chen-Ning Yang
Chen-Ning Franklin Yang
Physicien théoricien sino-américain né en 1922, lauréat du prix Nobel de physique en 1957 avec T.D. Lee pour la découverte de la violation de la parité dans les interactions faibles. Co-auteur de la théorie de Yang-Mills, pilier du modèle standard de la physique des particules.
Citations célèbres
« Einstein's general theory of relativity is the greatest scientific achievement of the 20th century. »
Faits marquants
- Né le 22 septembre 1922 à Hefei (Anhui), Chine
- Prix Nobel de physique 1957 avec T.D. Lee pour la violation de la parité
- Formulation de la théorie de Yang-Mills en 1954, fondement du modèle standard
- Professeur à l'Institute for Advanced Study de Princeton puis à l'Université de Stony Brook
- Retour en Chine en 2003 pour rejoindre l'Université Tsinghua
Œuvres & réalisations
Article fondateur co-écrit avec Robert Mills, introduisant les champs de jauge non-abéliens. Longtemps ignoré, il est devenu le fondement mathématique du modèle standard de la physique des particules, pilier de la physique moderne.
Article théorique remettant en cause la conservation de la parité dans les interactions faibles et proposant des expériences pour le vérifier. Ce travail valut à Yang et Lee le prix Nobel de physique dès 1957.
Travaux en mécanique statistique avec T.D. Lee sur les transitions de phase, introduisant le théorème de Lee-Yang sur la distribution des zéros de la fonction de partition, encore utilisé aujourd'hui.
Yang y découvre une relation fondamentale en mécanique quantique à plusieurs corps, reconnue plus tard comme l'équation de Yang-Baxter, pilier de la physique intégrable, des nœuds mathématiques et des systèmes exactement solubles.
Recueil commenté de ses principaux articles, offrant un éclairage autobiographique unique sur le développement de la physique théorique du XXe siècle vu par l'un de ses acteurs majeurs.
Anecdotes
En 1956, Yang et Lee publient un article remettant en cause la conservation de la parité dans les interactions faibles, une loi que tous les physiciens tenaient pour absolue. Wolfgang Pauli, prix Nobel lui-même, écrit alors à un collègue qu'il est convaincu que Yang et Lee ont tort, refusant même de suivre l'expérience proposée. Quelques mois plus tard, l'expérience de Chien-Shiung Wu confirme spectaculairement leur prédiction, et le Nobel leur est décerné dès l'année suivante.
En 1954, Yang présente la théorie Yang-Mills lors d'un séminaire à l'Institute for Advanced Study de Princeton. Pauli, assis dans la salle, l'interrompt à plusieurs reprises : 'Quelle est la masse de ces particules de jauge ?' Yang, incapable de résoudre ce problème fondamental à ce stade, suspend sa présentation sous les regards perplexes de l'assemblée. Ce n'est que vingt ans plus tard, grâce au mécanisme de Higgs, que cette question trouva une réponse, validant rétrospectivement tout le travail de Yang.
En 1957, Yang et Lee reçoivent le prix Nobel de physique à peine un an après la publication de leur article théorique — l'un des délais les plus courts de l'histoire du Nobel entre une prédiction théorique et sa récompense. Yang n'a alors que 35 ans, ce qui en fait l'un des plus jeunes lauréats en physique de l'histoire.
Yang est le fils de Ke-Chuan Yang, éminent mathématicien qui l'initia lui-même aux mathématiques dès l'enfance. Pendant la Seconde Guerre mondiale, alors que le Japon envahit la Chine, Yang poursuit ses études à l'Université associée du Sud-Ouest (Lianda) à Kunming, une institution provisoire fondée par des professeurs réfugiés, dans des conditions précaires mais d'une rare intensité intellectuelle.
En 2003, à l'âge de 81 ans, Yang décide de quitter les États-Unis pour s'installer définitivement en Chine, à l'Université Tsinghua de Pékin. Ce retour symbolique d'un lauréat du Nobel dans son pays d'origine fut salué comme un geste fort en faveur du développement scientifique chinois, et Yang y consacra ses dernières décennies à former une nouvelle génération de physiciens.
Sources primaires
It is pointed out that the usual principle of invariance under isotopic spin rotation is not consistent with the concept of localized fields. The possibility of having invariance under local isotopic spin rotations is explored.
The question of parity conservation in beta decays and in hyperon and meson decays is examined. Possible experiments are suggested which might test parity conservation in these interactions.
The law of conservation of parity was almost universally accepted. The experimental evidence for this law consisted, however, only of phenomena in which either gravitational, electromagnetic, or strong interactions played the dominant role.
The paper presents exact results for the ground state energy and the S-matrix for a one-dimensional system of bosons with repulsive delta-function interactions, introducing what would become the Yang-Baxter equation.
Yang commente lui-même ses articles majeurs, offrant un regard rétrospectif exceptionnel sur le développement de la physique théorique du XXe siècle et les circonstances intellectuelles de ses découvertes.
Lieux clés
Ville natale de Chen-Ning Yang, où il naît le 1er octobre 1922 dans un milieu académique cultivé, son père Ke-Chuan Yang étant mathématicien.
Université provisoire fondée pendant la guerre sino-japonaise, où Yang effectue ses études supérieures de 1938 à 1944 dans des conditions précaires mais intellectuellement stimulantes, aux côtés des meilleurs esprits scientifiques chinois réfugiés.
Yang y obtient son doctorat en 1948 sous la direction d'Edward Teller, dans l'entourage scientifique d'Enrico Fermi. C'est là qu'il approfondit sa physique théorique et rencontre T.D. Lee.
Prestigieux institut de recherche où Yang travaille de 1949 à 1966, aux côtés d'Einstein et Oppenheimer. C'est ici qu'il élabore la théorie Yang-Mills et l'article sur la violation de la parité.
Yang y fonde et dirige l'Institut de physique théorique à partir de 1966, faisant de Stony Brook un centre mondial reconnu qui porte aujourd'hui son nom.
Depuis 2003, Yang y réside et enseigne après son retour symbolique en Chine, contribuant activement au développement de la recherche physique chinoise et à la formation d'une nouvelle génération de scientifiques.