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Rolf Hagedorn 的贡献:质量分解及超高温

已有 3601 次阅读 2015-1-30 11:46 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

      因研究需要,特别关注不同学派间的论战。理论派的文献是非常丰富的,而实验派的论文则很少。下面是一篇重要的评论论文的摘要。

最近有一篇文章(K.Redlich & H. Satz. The legacy of Rolf Hagedorn: Statistical bootstrap andultimate temperature, Melting Hadrons,Boiling Quarks, eds. R. Hagedorn & J. Rafeski, Springer Verlag, 2015)谈Rolf Hagedorn在基础科学理论的创新实践及文章发表时的同行评论。本博文摘译部分如下。

      Rolf Hagedorn的论文(研究工作)把统计力学的概念、数学上的自相似概念揉合进高能多粒子系统研究中,开创了一个到现在还热门的研究领域。从理论观点来评价,他给出的硬物质温度极限、及接近该极限温度时的共振气体行为被其它理论(QCD量子色动力学)证实。从实验方面看,粒子产生、守恒量的起伏,也服从共振气体行为模式。这很难让人想象,在此研究发表之初被看成一钱不值的研究现今会有如此大的成就。

      物理学的发展归功于物理学家对无端让步行为的坚决反对。在物理学中,左右人们判断和认可的常常是时髦,而不是事实。

      RolfHagedorn的论文在上世纪下半叶发表时,理论界的绝大多数决不仅仅是忽视他的研究,而是把他的研究看成胡说八道。那个时代的理论权威则直接把Rolf Hagedorn说成是傻瓜。

      直到上世纪90年代,在他的研究被广泛的认可后,理论权威们还是认为不咋么样,因为权威们关注的是“因果律、统一性、Poincare不变性”,并坚决认为有了这三个基础概念,结合量子场论的公理化,可以建立整个物理学的大夏(理论派)。

      认为科学的进步依赖于理论与实践对比的那批科学家(实验派)被贬低为“滤波器和绘图仪”。咖利略吗?他算老几!

      但是RolfHagedorn有新思想,而新思想是科学理论创新的前兆。他的基本思想是物质分解的思想,他的观点是我国古人的概念:日取其半,万世不绝。这与当时流行的原子模型(太阳系模式)不符。与我国古人不同的是,他用数学上的自相似表达出了这个概念,并应用于统计力学而导出温度的基本表达式。最后得到物质质量的分解模式(注:粒子产生的基本模式。哲学上等价于,宏观产生微观、控制微观,而不是简单的由微观构造出宏观)。

      在此模式基础上,研究多粒子的相互作用,得到基本的作用模式为:气体共振,由此得到极限温度,总质量分解为粒子质量和数量的基本公式,等理论研究结果。他对任意物质质量的分解所给出的基本粒子数与质量的关系是被实验证实的。他在物理理论上的重要贡献在于:揭示了粒子产生与荷守恒间的关系(注:对多粒子系统,在有相互作用时,总质量不能直接加)。

      该文有一首诗,论述了实验学派是如何看待基本粒子产生的(和批判权威理论的)。原文如下:

      HotHadronic Matter

      In days of old

      A tale was told

      of hadrons ever fatter.

      Behold, my friends, said Hagedorn,

      the ultimate of matter.

      Then Muster Mark

      called in the quarks,

      to hadrons they were mated.

      Of colors three, and never free,

      all to confinement fated.

      But in dense matter,

      their bonds can shatter

      and they can freely move around.

      Above TH , their color shine,

      as the QGP is found.

      Said Hagedorn,

      When quarks were born

      they had different advances.

      Today they form, as we can see,

      a gas of all their chances.

 




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