- 1、本文档共96页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
弦论通俗演义
·李淼·
前言
想借高怡泓新开的网站做一点不务正业的事。作为科学院的研究员,似乎唯一的正业是写SCI论文。当
下正处于弦论研究的低潮平台期,所谓超弦第二次“革命”也已尘埃落定,反正闲着也是闲着,不妨写一点
关于弦论的既是历史也是通俗介绍的东西。当然希望这部“演义”对于一些已有一定物理基础的学生及物理
爱好者对弦论的了解有一点帮助,至少也可作为茶余饭后打发时间的消遣。对于自己更重要的是,这可能起
到宣传超弦的作用,从而对改变在中国研究弦论的生态环境作一点贡献。这也许比多写一两篇SCI论文要来
得划算得多。
第一章 从弦论到M-理论
(第一节)
弦论的发现不同于过去任何物理理论的发现。一个物理理论形成的经典过程是从实验到理
论,在爱因斯坦广义相对论之前的所有理论无不如此。一个系统的理论形成过程通常需要几十
年甚至更长的时间,牛顿的万有引力理论起源于加利略的力学及第谷,开普勒的天文观测和经
验公式。一个更为现代的例子是量子场论的建立。在量子力学建立(1925/26)之后仅仅两年就
有人试图研究量子场论,量子场论的研究以狄拉克将辐射量子化及写下电子的相对论方程为开
端,到费曼(Feynman),薛温格(Schwinger)和朝永振一郎(Tomonaga)的量子电动力学为高潮,
而以威尔逊(K. Wilson)的量子场论重正化群及有效量子场论为终结, 其间经过了四十余年,
数十甚至数百人的努力。广义相对论的建立似乎是个例外,尽管爱因斯坦一开始已经知道水星
近日点进动,他却以惯性质量等于引力质量这个等效原理为基础,逐步以相当逻辑的方式建立
了广义相对论。如果爱因斯坦一开始对水星近日点进动反常一无所知,他对牛顿万有引力与狭
义相对论不相容的深刻洞察也会促使他走向广义相对论。尽管同时有其他人如阿伯拉汗(Max
Abraham),米(Gustav M ie)试图改正牛顿万有引力,爱因斯坦的从原理出发的原则使得他得
到正确的理论。弦论发现的过程又不同于广义相对论。弦论起源于一九六零年代的粒子物理,
当时的强相互作用一连串实验表明存在无穷多个强子,质量与自旋越来越大越来越高。这些粒
子绝大多数是不稳定粒子, 所以叫做共振态。当无穷多的粒子参与相互作用时,粒子与粒子
散射振幅满足一种奇怪的性质,叫做对偶性。1968年,一个在麻省理工学院工作的意大利物理
学家威尼采亚诺(Gabriele Veneziano)翻了翻数学手册, 发现一个简单的函数满足对偶性,
这就是著名的威尼采亚诺公式。应当说当时还没有实验完全满足这个公式。很快人们发现这个
简单的公式可以自然地解释为弦与弦的散射振幅。这样,弦理论起源于一个公式,而不是起源
于一个或者一系列实验。伯克利大学的铃木(H. Suzuki)据说也同时发现了这个公式,遗憾的
是他请教了一位资深教授并相信了他,所以从来没有发表这个公式。所有弦论笃信者都应为威
尼亚采诺没有做同样的事感到庆幸,尽管他在当时同样年轻。
弦论又可以说是起源于一种不恰当的物理和实验。后来的发展表明,强相互作用不能用弦
论,至少不能用已知的简单的弦论来描述和解释。强相互作用的最好的理论还是场论,一种最
完美的场论:量子色动力学。在后来的某一章内我们会发现,其实弦论与量子色动力学有一种
非常微妙,甚至可以说是一种离奇的联系。作为一种强相互作用的理论,弦论的没落可以认为
是弦论有可能后来被作为一种统一所有相互作用的理论运气,更可以说是加州理工学院史瓦兹
(John Schwarz)的运气。想想吧,如果弦论顺理成章地成为强相互作用的理论,我们可能还
在孜孜不倦地忙于将爱因斯坦的广义相对论量子化。不是说这种工作不能做,这种工作当然需
要人做,正如现在还有相当多的人在做。如果弦论已经成为现实世界理论的一个部份,史瓦兹
和他的合作者法国人舍尔克(Joel Scherk)也不会灵机一动地将一种无质量,自旋为2的弦解
释为引力子,将类似威尼采亚诺散射振幅中含引力子的部份解释爱因斯坦理论中的相应部份,
从而使得弦论一变而为量子引力理论!正是因为弦论已失去作为强相互作用理论的可能, 日
本的米谷明民(Tamiaki Yoneya)的大脑同时做了同样的转换,建议将弦论作为量子引力理论
来看待。他们同时还指出,弦论也含有自旋为1的粒子,弦的相互作用包括现在成为经典的规
范相互作用, 从而弦论可能是统一所有相互作用的理论。这种在技术上看似简单的转变,却
需要足够的想象力和勇气,一个好的物理学家一辈子能做一件这样的工作就足够了。
我们说的史瓦
您可能关注的文档
- 中小企业发展与人力资源管理.ppt
- 中学青年教师教学必备能力考核一览表(2009年).doc
- 抓住重点 抓好落实 努力完成十一五开局年的各项任务.ppt
- 专利申请及其审批程序.ppt
- 转变观念方式,注重思想方法,改进教研工作!.ppt
- 自我激励二十法.ppt
- 租船运输业务.ppt
- !当事业女人遇到魅力女人.pdf
- “近代科学开创者”牛顿.ppt
- “课堂观察”---促进教师专业化发展的一种范式.ppt
- 教科版(2017秋)科学二年级上册2.6 做一顶帽子 教学设计.docx
- 河北高频考点专训四 质量守恒定律的应用教学设计---2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册.docx
- 大单元教学【核心素养目标】6.3 24时计时法教学设计 人教版三年级下册.docx
- 河南省商城县李集中学2023-2024学年下学期九年级历史中考模拟八(讲评教学设计).docx
- 第18章 第25课时 正方形的性质2023-2024学年八年级下册数学课时分层作业教学设计( 人教版).docx
- Module 8 模块测试 教学设计 2024-2025学年英语外研版八年级上册.docx
- 2024-2025学年小学数学五年级下册浙教版教学设计合集.docx
- 2024-2025学年小学劳动四年级下册人民版《劳动》(2022)教学设计合集.docx
- 2024-2025学年小学数学三年级上册冀教版(2024)教学设计合集.docx
- 2024-2025学年高中生物学必修1《分子与细胞》人教版教学设计合集.docx
最近下载
- 初中大队委竞选演讲稿PPT.pptx
- (成都七中)四川省成都市七中2023-2024学年高二10月月考语文试题(原卷版).docx VIP
- 2024NICU患儿压力性损伤风险评估与预防指南.pptx
- 期间费用与营业收入弹性系数异常预警.pdf VIP
- 客流数据分析在轨道交通网络化运营中应用.doc
- 软件体系结构描述语言 C2培训资料.ppt
- 汉族民歌《澧水船夫号子》欣赏 课件-2023-2024学年高中音乐人音版(2019) 必修 音乐鉴赏.pptx VIP
- 反假上机考试必背题库(含答案).docx VIP
- 标准图集-12G614-1 砌体填充墙结构构造.pdf
- 小学劳动教育《设计制作公益广告牌》教学设计、说课稿.doc
文档评论(0)