楊振寧出生時,正是“20世紀(jì)物理科學(xué)革命”正酣之際。牛頓經(jīng)典力學(xué)的局限性得到充分證明,人們認(rèn)識到相對論運(yùn)動學(xué)是比牛頓力學(xué)更為基本的力學(xué)體系。而在微觀層面,人們開始探索原子的結(jié)構(gòu)與能源分布,牛頓力學(xué)失效,量子學(xué)說正在醞釀。楊振寧后來的許多建樹也在微觀世界中建立。1921年,愛因斯坦因光電效應(yīng)理論獲得諾獎,此時“相對論”體系已然建成,“量子學(xué)說”成為可被接受的基本假說。楊振寧在一次演講中表示,做科研成果需要興趣、能力和機(jī)遇,當(dāng)這三個因素恰巧重疊時,就有成功的希望。
1928年,楊武之回國后,楊振寧的生活發(fā)生了變化。全家搬到了廈門,楊武之受聘為廈門大學(xué)的數(shù)學(xué)教授。楊武之在廈門任職一年后,前往北京,在清華大學(xué)數(shù)學(xué)系任教。他對楊振寧的教育不限于“數(shù)理化”,還要求他對中國傳統(tǒng)經(jīng)典和英語熟練掌握。楊振寧一家在清華園生活了八年,直到1937年全面抗戰(zhàn)爆發(fā)。楊武之一家輾轉(zhuǎn)搬遷,最終抵達(dá)昆明。1938年,楊振寧以第二名的成績考入西南聯(lián)大化學(xué)系,但很快轉(zhuǎn)到物理系。他在學(xué)校中表現(xiàn)出色,成為全校成績最好的學(xué)生。1945年,楊振寧離開父母,遠(yuǎn)渡重洋求學(xué)。他最初想通過物理實驗做博士論文,但最終轉(zhuǎn)向理論物理。1948年,楊振寧正式投身理論研究,九年后獲得諾獎。
從轉(zhuǎn)入理論研究到名滿天下,楊振寧用了很短時間就躋身于世界頂級學(xué)者之列。1949年至1966年,他在普林斯頓高等研究所工作,這是他的學(xué)術(shù)黃金時期。非阿貝爾規(guī)范場理論和宇稱不守恒理論都誕生在這個時期。非阿貝爾規(guī)范場理論被認(rèn)為是繼麥克斯韋電磁理論、愛因斯坦引力理論之后,對于“力”的起源最重要、最基本的理論。宇稱不守恒理論則成就了當(dāng)時的“最快諾獎”。