在1948年的一个物理讨论会中,史温格与费因曼分别解说他们的方法,波尔也在座。波尔对他们的理论大表反对,但与会的人仕,都感到一个新的物理时期,己在这两个年轻人的手中展开了。史温格、费因曼与日本的朝永振一郎,1906-1979在1965共同以量子电动力学获得诺贝尔奖。
加速器与基本粒子:要探究b原子更小的物质构造,实验方法上,只有卢瑟福发现原子核的那一种:用粒子来「打」。越细微的构造,必须用的能量越大粒子。能量越大,仪器也越大,造价也越贵。研究世界上最小的东西,使用世界上最大、最贵的仪器。这样,在质子、中子、电子之外,又找到了很多「基本粒子」。1967年起,美国的温柏格,1933-,格拉肖,1932-与巴基斯坦人沙兰,1926-发展了电磁─弱作用力合一的理论。他们认为弱作用力是与电磁作用是同样的来源,它们看来较弱的原因是传递此种力的粒子有三种,各带不同的电量质量较大,故发生的可能甚小而且作用距离也很短。
今日,粒子物理主要目标之一就是将不同的基本力统合在大一统理论中,它能使我们更进一步了解宇宙的组织,这样标准模型的简单化也许有助於回答我们的问题,并指出未来的研究领域。
当詹姆士马克斯威尔统整了电学和磁学,他便向这目标跨了一大步,物理学家现在知道,在高能时电磁力和弱作用力会成为相同的力。物理学家希望大一统理论能统合强、弱和电磁作用力。
如果所有作用力的大统一是有可能的话,那麽所有我们看到的作用力就是一个统一作用力的不同面。
超越标准模型的理论
标准模型从上世纪70年代诞生至今,经历过无数实验的检验,结果基本上大致都符合模型的预测,但物理学家不会因此就自得意满,从此让研究变成「在小数点以下求JiNg密度」的工作。好奇心特重的物理学家马上追问下去,为什麽在描述万物的组成时,需要去分类费米子与玻sE子?有没有更简洁的架构去统一这两类粒子?电磁力与弱力在100GeV能级附近已被统一成所谓的「电弱力」,那在更高能级是否能实现所谓的
大一统理论,将强力也包含进来?现今天文观测发现宇宙中有约23%不发光不参与电磁交互作用的暗物质,且暗物质的组成也非标准模型中的已知粒子,所以科学家知道自然界的确存在不包含在标准模型中的成员,我们需要拓展标准模型来包括这些未知的粒子。
万有理论英语:指的是假定存在的一种具有总括X、一致X的物理理论框架,能够解释宇宙的所有物理奥秘经过几个世纪奋勉不懈的努力,发展出两种理论框架:广义相对论与量子场论。它们的总合,可以说是最接近想像中的万有理论。广义相对论专注於研究重力来明白宇宙的大尺度与高质量现象,例如恒星、星系、星系团等等。量子场论专注於研究非重力来明白宇宙的小尺度与低质量现象,例如,亚原子粒子、原子、分子等等。量子场论成功地给出标准模型,并且能够按照大统一理论将弱力、强力与电磁力这三种非重力统合在一起
以其效用而言,量子论是十分成功的理论。它不但解释了原子构造线光谱、周期表,也说明了化合机制量子化学、物T的X质固态物理、光的行为量子电动力学,雷S。──事实上,「原子」观念己经成为生物、化学、工程的起点。但是,物理学家不以此而满足,他们还要研究更小的世界认为最小的世界中有最终的「理」,「以小见大」就是「化约论」。故生物之理在化学,化学之理在物理,物理之理在基本粒子。量子论对更小的原子核核物理,基本粒子标准模型,夸克与轻子,也有一些很成功。这些,在观测上都有很多而准的证据。基本上,波尔、海森堡、薛定谔的概念是这一切发展的基础。
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