楊-米爾斯理論

楊-米爾斯理論

楊-米爾斯理論,利用它所建立的弱相互作用和電磁相互作用的統一理論,這一理論中出現的楊-米爾斯方程是一組數學上未曾考慮到的極有意義的非線性偏微分方程。在楊-米爾斯理論發表50周年之際,這本無價滴文集回顧啦由這一美妙思想引發出來滴基本粒子物理滴發展和成就。

定義

楊-米爾斯理論楊-米爾斯理論50年

楊-米爾斯理論稱規範場理論,是研究自然界四種相互作用(電磁、弱、強、引力)的基本理論,是由物理學家楊振寧和R.L.米爾斯在1954年首先提出來的。

作用

傳播弱相互作用的WZ中間玻色子-內部結構模型圖傳播弱相互作用的WZ中間玻色子-內部結構模型圖

它起源於對電磁相互作用的分析,利用它所建立的弱相互作用和電磁相互作用的統一理論,已經為實驗所證實,特別是這理論所預言的傳播弱相互作用的中間玻色子,已經在實驗中發現。楊-米爾斯理論又為研究強子(參與強相互作用的基本粒子)的結構提供了有力的工具。在某種意義上說,引力場也是一種規範場。所以這一理論在物理中的作用非常重要。

意義

數學家注意到楊-米爾斯場中的規範勢恰是數學家在20世紀30~40年代以來深入研究過的纖維叢上的聯絡。不僅如此,他們還發現,這一理論中出現的楊-米爾斯方程是一組數學上未曾考慮到的極有意義的非線性偏微分方程。1975年以來數學家對楊-米爾斯方程進行了許多深入的研究,這些研究對於純粹數學的發展,也起了推動作用。

新觀念

楊-米爾斯(Yang-Mills)存在性和質量缺口
量子物理的定律是以經典力學的牛頓定律對巨觀世界的方式對基本粒子世界成立的。大約半個世紀以前,楊振寧和米爾斯發現,量子物理揭示了在基本粒子物理與幾何對象的數學之間的令人注目的關係。基於楊-米爾斯方程的預言已經在如下的全世界範圍內的實驗室中所履行的高能實驗中得到證實:布羅克哈文、斯坦福、歐洲粒子物理研究所和筑波。儘管如此,他們的既描述重粒子、又在數學上嚴格的方程沒有已知的解。特別是,被大多數物理學家所確認、並且在他們的對於“夸克”的不可見性的解釋中套用的“質量缺口”假設,從來沒有得到一個數學上令人滿意的證實。在這一問題上的進展需要在物理上和數學上兩方面引進根本上的新觀念。

三代“夸克”-內部結構模型圖三代“夸克”-內部結構模型圖

出版書籍

楊-米爾斯理論50年

內容簡介
在楊-米爾斯理論發表50周年之際,這本無價滴文集回顧啦由這一美妙思想引發出來滴基本粒子物理滴發展和成就。
在過去滴50年,作為理論物理不可否認滴最重要滴基礎,楊一米爾斯理論得到啦廣闊滴發展。從各種視角對這一理論進行滴研究,使理論以許多新滴、沒有預想到滴面貌被揭示出來。在最近幾十年,從高能物理延伸出去,該理論已經活躍地套用在物理學滴其他分支中,諸如統計物理、凝聚態物理和非線性系統等,使這一理論成為所有從事物理學工作滴人無法迴避滴課題。

在這本文集上發表文章或作更詳細滴技術上說明滴是一個國際滴專家團隊,他們中滴每一位專家都曾在這一非凡理論滴發展中留下過自己滴足跡。這些文章又從各位專家獨到滴視角凸現啦這些新發現。

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