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1、相变理论
统计力学是杨振宁的主要研究方向之一。他在统计力学方面的特色是对扎根于物理现实的普遍模型的严格求解与分析，从而抓住问题的本质和精髓。
1952年杨振宁和合作者发表了3篇有关相变的重要论文。 第一篇是他在前一年独立完成的关于2维Ising模型的自发磁化强度的论文，得到了1/8这一临界指数。这是杨振宁做过的最冗长的计算。Ising模型是统计力学里最基本却极重要的模型，但是它在理论物理中的重要性到20世纪60年代才被广泛认识。
1952年，杨振宁还和李政道合作完成并发表了两篇关于相变理论的论文。两篇文章同时投稿和发表，发表后引起爱因斯坦的兴趣。论文通过解析延拓的方法研究了巨配分函数的解析性质，发现它的根的分布决定了状态方程和相变性质，消除了人们对于同一相互作用下可存在不同热力学相的疑惑。
这两篇论文的高潮是第二篇论文中的单位圆定理，它指出吸引相互作用的格气模型的巨配分函数的零点位于某个复平面上的单位圆上。
2、玻色子多体问题
起源于对液氦超流的兴趣，杨振宁在1957年左右与合作者发表或完成了一系列关于稀薄玻色子多体系统的论文。
首先，他和黄克孙、Luttinger合作发表两篇论文，将赝势法用到该领域。在写好关于弱相互作用中宇称是否守恒的论文之后等待实验结果的那段时间，杨振宁和李政道用双碰撞方法首先得到了正确的基态能量修正，然后又和黄克孙、李政道用赝势法得到同样的结果。
他们得到的能量修正中最令人惊讶的是著名的平方根修正项，但当时无法得到实验验证。不过，这个修正项随着冷原子物理学的发展而得到了实验证实。
3、杨—Baxter方程
20世纪60年代，寻找具有非对角长程序的模型的尝试将杨振宁引导到量子统计模型的严格解。1967年，杨振宁发现1维δ函数排斥势中的费米子量子多体问题可以转化为一个矩阵方程，后被称为杨—Baxter方程（因为1972年Baxter在另一个问题中也发现这个方程）。
1967年，杨振宁还写了一篇于翌年发表的文章，进一步探讨了此问题的S矩阵。后来人们发现杨—Baxter方程在数学和物理中都是极重要的方程，与扭结理论、辫子群、Hopf代数乃至弦理论都有密切的关系。
杨振宁当年讨论的1维费米子问题后来在冷原子的实验研究中显得非常重要，而他在文中发明的嵌套Bethe假设方法次年被Lieb和伍法岳用来解出了1维Hubbard模型。Hubbard模型后来成为高温超导的很多理论研究的基础。
4、超导体磁通量子化的理论解释
1961年，通过和Fairbank实验组的密切交流，杨振宁和Byers从理论上解释了该实验组发现的超导体磁通量子化，证明了电子配对即可导致观测到的现象，澄清了不需要引入新的关于电磁场的基本原理，并纠正了London推理的错误。
在这个工作中，杨振宁和Byers将规范变换技巧运用于凝聚态系统中。相关的物理和方法后来在超导、超流、量子霍尔效应等问题的研究中广泛应用。
5、非对角长程序
1962年，杨振宁提出“非对角长程序（off-di-agonal long-range order）”的概念，从而统一刻画超流和超导的本质，同时也深入探讨了磁通量子化的根源。
这是当代凝聚态物理的一个关键概念。1989到1990年，杨振宁在与高温超导密切相关的Hubbard模型里找到具有非对角长程序的本征态，并和张首晟发现了它的SO（4）对称性。
杨振宁是全世界活着的物理学家里面，物理学成就最高吗
杨振宁毫无疑问是全世界最伟大的科学家之一，他是当今物理学界泰斗级人物。那么，杨振宁在物理学领域有过哪些重要贡献呢？他在人类史上最伟大的物理学家中能够排上名号吗？
宇称不守恒原理
一直以来，物理学家认为宇称守恒定律始终是成立的。但θ-τ的衰变似乎打破了这个定律，对此，杨振宁和李政道共同提出，宇称守恒定律在弱相互作用中会被打破。很多物理学家不相信宇宙是不守恒的，泡利也是这样坚信，他表示“上帝不会是个左撇子”。
然而，就在次年，吴健雄的实验没有得到对称结果，这证实了宇称不守恒原理成立。从此之后，人们开始认识到物理定律并不是完全对称的。宇称破缺的发现，成为后来物理学家建立粒子物理标准模型的一个基础。由于这个重大突破，宇称不守恒原理被证明的那一年，杨振宁和李政道就被授予诺贝尔物理学奖。
杨-米尔斯理论
另一方面，杨振宁最重要的成就其实是未获得诺奖的杨-米尔斯理论，这就如同爱因斯坦没有因为相对论而获得诺奖那样。杨-米尔斯理论在现代物理学中有着举足轻重的作用，该理论深刻地影响了20世纪中叶以后物理学的发展。
在19世纪，麦克斯韦认识到电学和磁学在本质上是相同的东西，他创立了电磁学，这是物理学上的第一次统一。进入20世纪之后，物理学家发现了除了引力和电磁力之外的另外两种基本力——弱核力和强核力。物理学家希望，就像电磁场方程组能够统一电力和磁力那样，一个大统一理论就能描述所有的四种基本力。
爱因斯坦在创立广义相对论之后，试图把引力和电磁力统一在一起。但直到他去世，这项工作都没能完成。
直到1954年，爱因斯坦去世的前一年，杨-米尔斯理论的提出为大统一理论指明了方向。基于杨-米尔斯理论，物理学家统一了电磁力和弱核力，创立了电弱统一理论。在温度极高的早期宇宙中，电磁力和弱核力是统一的电弱力。以此为基础，粒子物理标准模型又把强核力统一进去。也就是说，在杨-米尔斯理论的框架下，除了引力之外的三种基本力已经得到统一，可谓是完成了75%的大统一理论。
除此之外，杨振宁还在统计力学、凝聚态物理学方面取得过突出贡献，有些甚至也是诺奖级的，比如杨-巴克斯特方程，这是杨振宁的第三大物理学成就。正因为杨振宁在物理学中做出了诸多开创性的贡献，他被公认为一代物理学大师，当今第一，足以跻身史上最伟大物理学家的前20名。
杨振宁在物理界排名
杨振宁有13项诺贝尔奖级别的研究。现在再要往下排的话，杨振宁的名字就要算在里面了，杨振宁是古往今来科学家中排名第10位。也算最厉害最高成就。
杨振宁,1922年10月1日出生于安徽省合肥市，中国理论物理学家。在统计物理、凝聚态物理、量子场论、数学物理等领域做出多项贡献。被《物理教师》期刊列为物理学史上最顶尖的18位物理学家之一。
1957年，与李政道提出了“宇称不守恒”理论，共同获得诺贝尔物理学奖，是最早的华人诺贝尔奖得主。
2017年2月，弃外国国籍成为中国公民，加入中国科学院信息技术科学部。
杨振宁对物理学的贡献包括粒子物理学、统计力学和凝聚态物理学等。除了同李政道一起发现宇称不守恒之外，杨振宁还率先与米尔斯（R.L.Mills）提出了“杨-米尔斯方程”，与巴克斯特（R.Baxter）创立了“杨振宁-巴克斯特方程”。
他与李政道提出基础粒子间的弱核力并没有镜像对称的特性，违反了当时物理家的认知。该理论后得吴健雄的实验验证。
他与罗拔·米尔斯（RobertMills）提出的理论，是粒子物理学的标准模型的基础理论。
对理论结构和唯象分析他都有多方面的贡献。他的工作有特殊的风格：独立性与创建性强，眼光深远。
美国鲍尔奖授予杨振宁时的颁奖词说杨-米尔斯方程和牛顿、麦克斯韦及爱因斯坦的工作相提并论，必将对未来有着足堪比拟的影响。
杨-巴克斯特方程具有基本的数学结构，而且随着时间的推进也慢慢在物理方面显示出深层的意义。1990年菲尔兹奖颁给四位数学家，其中就有三位和杨-巴克斯特方程有关。
杨振宁——第十名
杨振宁是我国著名的物理学家，他在粒子物理学、统计力学和凝聚态物理等领域有很高的成就，在1957年的时候，他获得了诺贝尔奖，在物理学上，他提出了相变理论、发现玻色子多体问题、提出非对角长程序等等，可以说他主导了半个世纪的物理发展，为我国的物理学做出了很大的贡献，杨振宁能够进入前十名，也是实至名归啊。
（世界前三）：
1、牛顿：相信很多人对牛顿都非常了解，牛顿是经典物理学的创始人，他最著名的事迹就是苹果砸在脑袋上，发现了万有引力定律，可以说，牛顿的出现给人类打开了宇宙的大门，让人类对宇宙有了初步的认识，牛顿在1687年发表了《自然哲学和数学原理》，里面阐述了万有引力和三个运动定律，为人类展示了天体运动的自然规律，而且在力学上，牛顿还提出了动量和角动量守恒的原理，是人类物理学上的开山鼻祖，牛顿在物理学上排名第一应该没有异议。
2、爱因斯坦：爱因斯坦是继牛顿之后，又一个伟大的物理学家，曾经有人评价爱因斯坦，他是一颗冉冉升起的物理巨星，他的成就能够和牛顿相媲美，甚至未来可能会超越牛顿，爱因斯坦最著名的理论就是《相对论》，根据《相对论》我们能够知道，时间万物都在做相对运动，爱因斯坦认为引力是不存在的，地球之所以会围绕太阳转动，是因为太阳的质量很大，将周围的时空压弯了，所以地球才会围绕它转动，到现在牛顿和爱因斯坦的理论在科学界还有争议，除此之外，爱因斯坦还提出了能量守恒定律，还预言了黑洞、引力波、虫洞等等，目前黑洞和引力波已经被科学家证实了，相信在不久的将来，爱因斯坦的预言还会被人类发现。
3、伽利略：伽利略可以说是科学革命的先驱，他发明了摆针和温度计，在人类科学历史上做出了重大的贡献，他还改进了望远镜，让人类对宇宙看的更加清楚，牛顿之所以说自己站在巨人的肩膀上，就是因为伽利略这些先辈们已经为人类科学做出了重大的贡献，如果没有伽利略，那么牛顿可能也不会发现万有引力定律，所以说伽利略的功劳不能够被忽视。
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