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[三体]聊聊广义相对论到M理论[第1页] |
| 作者:欧陽克 |
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其实我觉得即便是M理论是最接近大统一理论的，但是包括我国在内的很多科学家都不怎么待见，而三体中提到了多维空间，不妨就也拿出来聊聊。 |
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以上为标准模型图及对应的公式 在粒子物理学里，标准模型（英语：Standard Model, SM）是一套描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。它隶属量子场论的范畴，并与量子力学及狭义相对论相容。到目前为止，几乎所有对以上三种力的实验的结果都合乎这套理论的预测。但是标准模型还不是一套万有理论，主要是因为它并没有描述到引力。 简单来说，标准模型中费米子就是组成物质的粒子而玻色子则负责传递各种作用力。 |
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薛定谔方程虽然能够解释电子能量角动量等性质，但是依旧不是完备的，例如电子自转的磁极性质。 |
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薛定谔与狄拉克两人在1933年一同获得了诺贝尔物理学奖，为表彰他们在原子理论作出的贡献。 |
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如果设计粒子运动的方程式有的话，那么他一定是兼具对称性的美感。 狄拉克方程简洁地表现了电子在微观状态下的一系列性质，甚至还能描述其他费米子相应的性质。这就是标准模型中的第一个部分。描述四大基本粒子特性的表达式。 |
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接下来，就是要解决标准模型中的三种基本力的表达式。 著名的原子弹之父奥本海默根据狄克拉方程推导出相似的电磁力公式，可惜由于战争原因，没有能够解决其电子无限大的问题，故该方程需要进一步演化。 |
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朝永振一郎（Sinitiro Tomonaga，1906—1979），毕业于京都大学和东京大学，日本理论物理学家，1965年，时任东京教育大学教授的朝永振一郎因“重正化理论”获得诺贝尔物理学奖。 朝永根据重正化理论完美解决了奥本海默遗留的电子无限大问题，得出了标准模型中电磁力的最终表达式： |
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接下来，标准模型还有两种基本力，强作用力和弱作用力，而这个问题的解决，就是我国著名理论物理学家，杨振宁院士。 杨振宁在粒子物理学、统计力学和凝聚态物理等领域作出了里程碑性贡献。20世纪50年代和R.L.米尔斯合作提出非阿贝尔规范场理论；1956年和李政道合作提出弱相互作用中宇称不守恒定律；在粒子物理和统计物理方面做了大量开拓性工作，提出杨－巴克斯特方程，开辟量子可积系统和多体问题研究的新方向等。 其中杨振宁院士20世纪50年代提出的阿贝尔规范场理论启发了粒子标准模型的构建。 ps：一些s13老喜欢diss杨老，你却不知道杨老是什么样的存在，也就牛顿、爱因斯坦排在杨老前面吧 |
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标准模型中由阿贝尔规范场理论推导出来的粒子强弱相互作用力的表达式。 |
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看不懂，但是还是觉得很厉害，顶一下 |
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而薛定谔、狄克拉、奥本海默、朝永、杨振宁等一众相关科学家一同贡献出来的这套标准模型公式依旧有致命缺陷，根据实验所知，传递强弱相互作用力的粒子肯定有一定质量，而通过公式计算，这种粒子的质量为0，由此，一个新的粒子被提出：其名为 上帝粒子------希格斯玻色子。 |
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1966年，温伯格离开伯克利，接受了哈佛大学提供的讲师职位。1967年他成为MIT的客座教授。正是在MIT的这一年里，温伯格提出了统一电磁作用和弱相互作用的模型[3]，其中他把弱相互作用的中间玻色子的质量来源归于对称性自发破缺，从而解决了质量项破坏规范对称性的问题。这一模型的重要结论之一是必须存在希格斯粒子。 1979年，在发现中性流-即发现Z玻色子-六年之后，以及在1978年实验验证了由于Z玻色子与电磁作用混合引起的宇称破缺的一年之后，温伯格和格拉肖，萨拉姆一起获得了当年的诺贝尔物理学奖。 希格斯玻色子最初由美国科学家史蒂文·温伯格提出。 |
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而在最开始，希格斯玻色子众多科学家都认为不存在，直到LHC（欧洲强子对撞机）的出现。 大型强子对撞机是粒子物理科学家为了探索新的粒子，和微观量化粒子的‘新物理’机制设备，是一种将质子加速对撞的高能物理设备，英文名简称为LHC（Large Hadron Collider）。欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器。大型强子对撞机坐落于日内瓦附近瑞士和法国的交界侏罗山地下100米深，总长17英里（含环形隧道）的隧道内。2008年9月10日，对撞机初次启动进行测试。2019年8月1日，大型强子对撞机（LHC）的下一代“继任者”——高亮度大型强子对撞机项目的升级工作正在进行，亮度将提升5到10倍。 |
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2013年3月14日，欧洲核子研究组织公开确认： 紧凑μ子线圈小组与超环面仪器小组已对这粒子所拥有的自旋、宇称可能会产生的状况仔细分析比较，这些都指向零自旋与偶宇称（符合标准模型的两个对于希子的基要判据）。这事实，再加上测量到的新粒子与其它粒子彼此之间的相互作用，强烈显示这就是希子。 |
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自此，标准模型公式全部完成，可以完美解释原子核内部各种粒子的性质和运动关系。 以下为希格斯玻色子性质的表达式 |
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