首页 >> 黑科技从钢铁战衣开始 >> 黑科技从钢铁战衣开始全文阅读(目录)
大家在看 机甲破世 吞噬星空 末世进化之王 位面电梯 科技洪流:带天顶星科技全员起飞 与病毒同行 过境小兵 凡尘篇之末世生活 诸天古卷 轮盘世界 
黑科技从钢铁战衣开始 我是天界人 -  黑科技从钢铁战衣开始全文阅读 -  黑科技从钢铁战衣开始txt下载 -  黑科技从钢铁战衣开始最新章节

第241章 解决质量间隙(2/2)

上一页 目录 下一章 用户书架

引力仍然独树一帜。根据最好理论,当作为整体的宇宙温度为时,引力与所有其他力一样强。当宇宙开始平缓膨胀和冷却时,其他三种力仍然是统一的。在开始之后秒、温度达到时,宇宙冷却到不能供养强力的载体,于是强力被局限在我们所见的距离以内。

到秒时,温度为,宇宙冷却到无法维持中介矢量玻色子,于是弱力也变成了短程力。这是在整个宇宙的温度与地球上的粒子加速器迄今达到的最高能量相当的时期发生的——弱电理论之所以比QCD远为坚实可靠,这就是原因之一(因为能够与实验进行比较)。

由上述图像不难看出将引力包括到统一理论中的困难所在。然而有趣的是,还在发现强和弱两类相互作用之前,引力就已经与电磁力包括到一个统一理论中了!对统一理论的这一探讨,在两种‘附加’力发现之后很多年内基本上被人遗忘,而它算得上是长期追求万物之理征途上的领跑人。

广义相对论用的曲率来描述引力。阿尔伯特·爱因斯坦提出这一概念后不久,就发现用与爱因斯坦广义相对论方程式等效的方程式来描述五维曲率时,就得到我们熟知的、与麦克斯韦电磁场方程式并列的爱因斯坦理论中的场方程式。

几年以后的1920年代,引力和电磁场这种五维形式的统一甚至推广到包括了量子效应,这就是后来以两位开创此项研究的先驱科学家姓氏命名的卡鲁扎-克莱因理论。

计算中涉及增加额外维度的所有理论都叫做卡鲁扎-克莱因理论,但这种处理方法长期无人采用,因为,要把卡鲁扎-克莱因理论最初获得成功后就发现了的更复杂的弱和强相互作用效应包括进来,它要求的就不是一个而是好几个‘额外’维度。

如果说光子是第五维度中的涟漪,那么(粗略地说)Z粒子就可以看成是第六维度中的涟漪,等等。

有两个原因使这类理论在1980年代再次流行。第一,构建大统一理论的尝试复杂到了令人厌烦的程度,其中有一些看来无论如何也必须增加额外维度才能进行下去。

既然总归需要很多额外维度,为什么不用卡鲁扎-克莱因的办法呢?第二,数学物理学家开始对弦理论感兴趣,在弦理论看来,人们习惯视为点状粒子的实体可描述成一维‘弦’的细小片断(远远小于质子)。

弦理论也只有在很多维度下才能‘工作’,它给我们极为丰厚的回报——引力。

理论家们以推导各种描述这类多维弦相互作用的方程式自娱,他们发现有些方程式描述的封闭弦环正好具有引力描述所要求的性质——弦环实际上就是引力子。

弦理论(string theory)是理论物理学上的一门学说。弦论的一个基本观点就是,自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子。

这些看起来像粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈(称为闭合弦或闭弦),闭弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。弦论是最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论。

超弦理论是物理学家追求统一理论的最自然的结果。爱因斯坦建立相对论之后自然地想到要统一当时公知的两种相互作用--万有引力和电磁力。他花费了后半生近40年的主要精力去寻求和建立一个统一理论,但没有成功。

回过头来看历史,爱因斯坦的失败并不奇怪。实际上自然界还存在另外两种相互作用力--弱力和强力。已经知道,自然界中总共4种相互作用力除有引力之外的3种都可有量子理论来描述,电磁、弱和强相互作用力的形成是用假设相互交换“量子”来解释的。

但是但是,引力的形成完全是另一回事,爱因斯坦的广义相对论是用物质影响空间的几何性质来解释引力的。在这一图像中,弥漫在空间中的物质使空间弯曲了,而弯曲的空间决定粒子的运动。

人们也可以模仿解释电磁力的方法来解释引力,这时物质交换的“量子”称为引力子,但这一尝试却遇到了原则上的困难--量子化后的广义相对论是不可重整的,因此,量子化和广义相对论是相互不自洽的。

超弦理论最引人注目,它距完成超对称统一理论还相当遥远。粒子理论的一个重要探索方向是关于超对称统一理论的研究,其目标一是把大统一理论扩大到包括万有引力在内,从而把四种基本相互作用统一到一起来;二是探索夸克和轻子的内部结构,提出“亚夸克”模型,从而把自旋为半整数的费米子和自旋为整数的玻色子统一到一起。

超弦理论是人们抛弃了基本粒子是点粒子的假设而代之以基本粒子是一维弦的假设而建立起来的自洽的理论,自然界中的各种不同粒子都是一维弦的不同振动模式。与以往量子场论和规范理论不同的是,超弦理论要求引力存在,也要求规范原理和超对称。

毫无疑问,将引力和其他由规范场引起的相互作用力自然地统一起来是超弦理论最吸引人的特点之一。因此,从1984年底开始,当人们认识到超弦理论可以给出一个包容标准模型的统一理论之后,一大批才华横溢的年轻人自然地投身到超弦理论的研究中去了。

目前来说我们已经完成了弱相互作用和电磁相互作用的统一,甚至开发出了它的用法,也就是说,强相互作用和电磁相互作用如果能够统一的话,也很有可能成为解决某一类核技术的关键。

质量间隙问题是量子色动力学理解强相互作用的理论关键,关乎理论物理学的数学基础,其解决将意味着一个数学上完整的量子规范场论的产生。物理学家普遍相信质量间隙的存在,但至今未能找到确凿的数学和物理学证明。

杨氏理论是基于SU(N)组的一种规范理论,或者更普遍地说,是一个紧凑、半简单的李群。杨振宁,米尔斯理论旨在描述基本粒子的行为使用这些非阿贝尔李群和统一的核心的电磁和弱力(即U(1)×SU(2))以及量子色动力学理论的强力(基于SU(3))。从而形成了我们对粒子物理标准模型理解的基础。

杨—米尔斯场便是电磁场的推广。它是非线性的,这点跟爱因斯坦的场方程一样,都是非线性偏微方程。杨振宁和米尔斯在 1954 年的贡献便是引申了规范场而用之于基本粒子的相互作用,由此产生出将强力和弱力统一的想法。

所以说解决质量间隙问题是解决大统一理论的关键之一。

喜欢黑科技从钢铁战衣开始请大家收藏:(m.265xs.com)黑科技从钢铁战衣开始265小说更新速度全网最快。

上一页 目录 下一章 存书签
你可能会喜欢 凡人修仙传 星辰变 少帅你老婆又跑了 抱歉,我夫人脑子有坑 放开那个女巫 然哥 我:最强门卫秦大爷 私密保姆 在生存游戏做锦鲤 我师兄实在太稳健了 伪装名媛 不忆江南 他会不会去跳江? 刺青 情深逢时