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第622章 見面安排(1/2)

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對於文獻資料的梳理,陳舟是有選擇性的進行梳理的。

先物理學上的相關研究文獻,再數學上的相關研究文獻。

畢竟,規範場論和楊-米爾斯方程創立,是因為物理學的研究。

在20世紀初,人們只認識到兩種相互作用力,也就是引力相互作用和電磁相互作用。

後來,愛因斯坦在廣義相對論中,利用坐標不變性的處理,得到了引力理論。

作為規範場論的先驅者,韋爾教授也正是從引力理論中,受到了啟發。

他想要去尋找一個,既能包括引力相互作用,又能包括電磁相互作用的幾何理論。

這時候,韋爾教授選擇了麥克斯韋方程組。

麥克斯韋方程組不僅僅可以計算由電荷或磁場產生的電場,以及由電流產生的磁場。

這個方程,還給出了電磁學裡,一個重要的守恆定律。

也就是電荷守恆。

根據諾特定律,電荷守恆應該對應一種對稱性。

而韋爾教授便想要弄清楚,電荷守恆對應的是什麼對稱性。

通過深入地研究,他發現電荷守恆對應的,是一種涉及每個點的局域對稱性。

這也是麥克斯韋方程組的又一個優美之處,它通過電磁力的固有行為,保證電荷守恆的一種局域對稱性。

基於此,韋爾教授提出了一種新的不變性。

也就是,規範不變性。

並且,他進一步證明了,引力理論和電磁理論,都具有這種不變性。

看著這篇關於規範場論介紹的文獻,陳舟拿起筆,在草稿紙上寫下了麥克斯韋方程組、諾特定律和規範不變性幾個關鍵詞。

對文獻資料的梳理,是需要從源頭開始的。

這是陳舟一直以來的習慣。

即使他對這其中的理論概念,已經相當熟悉了。

看了一眼草稿紙上的幾個關鍵詞,陳舟仔細回想了一番,才再次抬起頭看向電腦屏幕上的文獻。

這一看便是一整個上午的時間。

陳舟一上午的時間,都沒有離開過座位。

他面前的草稿紙,也由最初的幾個關鍵詞,變成了鋪滿的十來張。

倒不是誇張,而是陳舟如今梳理文獻的效率,早已不是誇張可以形容的了。

「這麼看來的話,楊老先生在規範場論里的貢獻固然重要,可要是沒有韋爾教授的前期工作,單憑楊老先生的話,規範場論的提出,至少得延後十年,甚至還不止。只是可惜了……」

「但也就像我一直認為的那樣,站在巨人的肩膀上,還是很有必要的……」

看著面前的草稿紙,陳舟輕聲感慨道。

正如陳舟所言,如果不是韋爾教授把規範不變性確定為相位因子變換。

而且在後來認識到,量子力學中的「波函數」的相位,是一個新的局域變量。

並據此指出,物理系統在這種變換下的不變性,被稱為U(1)對稱性的話。

這項關於規範場論的研究,將一直處於被動狀態。

也正是因為這一化被動為主動的研究成果,將規範場論的研究,帶上了一個新的台階。

U(1)對稱性是一種,比較簡單的局域對稱性。

又因為空間任意兩點的相位因子可以對換,因而也被稱為阿貝爾對稱性。

正是這種規範不變性,也就是電荷守恆,決定了全部電磁作用。

也成功的化被動為主動。

此外,也正是因為韋爾教授的研究,關於規範場論的研究,才有了另一個十分重要的結論。

這個結論也是後來規範場論的最初起點。

那就是,所有規範相互作用,必須通過規範粒子來傳遞。

也正是這一出色的研究成果,被泡利引用到自己的文章中,從而吸引到了楊老先生。

只不過,雖然自1929年以後,學術界同意以規範理論的觀點,來看電磁現象,是很漂亮的數學觀點。

但是,這一理論卻並沒有引出,任何新物理結果。

但是,這並不能怪韋爾教授的理論。

只因為他發表論文的時候,人們還沒有正確地認識原子核的組成。

更不要說,有強相互作用的概念了。

也因此,韋爾教授的規範理論,沒有得到新的應用的時機。

這也是陳舟為什麼說可惜的原因。

至於陳舟所說的,站在巨人的肩膀上,還是很有必要的。

則是因為,韋爾教授留下的規範變換和局域對稱性思想,被楊老先生很好的發展了。

楊老先生將規範不變性,推廣到了強相互作用中的同位旋守恆。

同位旋守恆和電荷守恆是有著相似之處的。

因為它們都反映了,系統內部的一種隱藏的對稱性。

同位旋也是基本粒子的重要性質之一,是用來區分原子核里,如質子、中子等基本粒子的一個物理量。

最重要的是,實驗證明了,原子核里的強相互作用,具有與電荷無關的特性。

就像質子與質子,中子與中子,以及質子與中子之間的強相互作用是相同的。

這也就說明了,單就強相互作用而言,質子與中子之間,沒有區別。

由於質子和中子如此相似,物理學家們便提出,將它們描述為一種粒子。

也就是把質子和中子,看成同一種粒子的兩種不同狀態。

在同一組中,質量接近,宇稱相同,但電荷不同的粒子,都可以看作是,同一粒子處於不同的態。

而同位旋這個新物理量,便是為了描述這種兩重態或多重態的性質,而被引進的。

同位旋在物理學中的主要意義,也就在於,當粒子在強相互作用下發生碰撞時,它們的同位旋守恆。

也就是,強相互作用的過程中,總同位旋值保持不變,弱相互作用和電磁作用的過程中,同位旋不守恆。

楊老先生正是基於同位旋的這一法則,試圖將規範不變性,推廣到同位旋守恆定律中去。

以期達到和韋爾教授一樣的目的,也就是將同位旋局域化,並研究由此而產生的相互作用。

後來的事,就是楊老先生和米爾斯教授,成功的將規範不變性,推廣到同位旋及不可易變量中了。

也才有了現在的規範場論和楊-米爾斯方程。

當然,楊老先生和米爾斯教授的堅持,也是這項研究的一段佳話。

「叮!」

「叮、叮!」

又是一陣「叮」、「叮」、「叮」的聲音,打斷了陳舟的思緒。

看了眼電腦上,又一大批下載好的文獻資料,陳舟嘴角微微露出一絲笑意。

如果說楊老先生是站在韋爾教授的肩膀上,那他便是所有物理學前輩們的肩膀上。

甚至於,因為錯題集的存在,他這個肩膀,只會越站越高。

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