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时空新发展与科学革命 (43)
(接(42))
40.所谓“标准模型”的现代物理学理论
现代理论物理学在相对论、量子力学基础上发展出“量子电动力学”,进而发展出“量子色动力学”,从电磁力进而研讨强力、弱力的由规范场统一起来的理论。即:
把3维空间统计,所区分的费米子与玻色子(即力的中介者)配对起来,以描述费米子之间的力。
认定每组中介玻色子为规范玻色子,其拉格朗日函数在规范变换中都不变。其规范变换可以准确地由称为“规范群”的“酉群”描述。即:
强相互作用的规范群是SU(3),
电弱作用的规范群是SU(2)×U(1)。
标准模型的规范群就是SU(3)×SU(2)×U(1)。
利用这样的对称性规律,判断各类粒子的存在和特性。
根据理论在实际中发现的问题,不断地对理论作唯象的修正:
弱力作用下,发现有宇称不守恒。
强力作用下,发现有对称性自发破缺。
经多次引入毫无实际意义的一些所谓“味”、“色”等等的“量子数”,而得出:组成物质世界以及传递相互作用力的需要禁闭成团的所谓六个夸克、六个轻子,以及传递电磁力的光子、传递强核力的胶子、传递弱核力的带电和中性玻色子,等等基本粒子族谱的,
对于高次项出现无穷大的不合理现象采用所谓“重整化”解决。
对于出现无静止质量的戈德斯通玻色子而采用所谓“希格斯机制”、“希格斯粒子”解决。
如此唯象地拼凑、合并,就发展形成为所谓“标准模型”
如此建立起来的量子场论就成为量子力学及狭义相对论基础上的,能统一描述、研讨强力、电磁力及弱力这3种自然力,以及在它们作用下,各种基本粒子的特性,运动、演变的规律。
其结果就如此唯象地拼凑到能与迄今几乎所有有关实验相符。甚至许多由它预测的重要结果,也已成功地得到实验的证实。从而得到了粒子物理学界普遍认可。
未完待续)
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