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第106章 改变世界的谈话

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程?

经过一连串的深度碰壁之后,爱因斯坦意识到当理论变得复杂的时候,试图从实验去归纳出理论的方式是行不通的,实验不可靠,那么爱因斯坦就要找更加可靠的东西,这个更加可靠的东西就是对称性!

对称性可以简单的理解为不变性,比如动量守恒定律就具有空间对称性,也就是说,它在任何位置都是成立的,比如能量守恒定律具有时间对称性,他在任何时间都是成立的。

实验数据可能不可靠,但对称性是绝对可靠的!

于是爱因斯坦在物理学的研究方式上来了一场哥白尼式的革命,他先通过观察分析找到一个十分可靠的对称性,然后要求新的理论具有这种对称性,从而直接从数学上推导出它的方程,再用实验数据来验证他的理论是否正确。

在这里,原来的实验-理论-对称性变成了对称性-理论-实验,对称性从原来理论的副产品变成了决定理论的核心,实验则从原来的归纳理论的基础变成了验证理论的工具。

于是,爱因斯坦用广义相对论驯服了引力,用狭义相对论安置好了电磁力之后,接下来的路就很明显了,统一引力和电磁力!

就像当年麦克斯韦统一电、磁、光那样,毕竟用一套理论解释所有的物理现象是物理学家们的终极梦想。

但是,爱因斯坦穷尽他的后半生都没能统一引力和电磁力,不仅如此,随着实验仪器的进步,卢瑟福原子模型揭示强核力存在,随后汤川秀树提出介子理论解释核力,费米则建立弱相互作用理论。

这些成果表明,自然界存在四种基本相互作用,引力、电磁力、强力和弱力,但引力与电磁力仍未能统一,强力和弱力亦各自为战。

这下可好,不但没能统一引力和电磁力,居然又冒出来两种新的力。

其中,引力用广义相对论描述,电磁力用麦克斯韦方程组描述,强力和弱力都还不知道怎么描述,统一就更别谈了。

这个时候,杨-米尔斯理论登场了,其非阿贝尔规范对称性为强相互作用提供数学描述,通过SU(3)群规范场,标准模型更将弱力与电磁力统一为电弱力,通过SU(2)×U(1)群规范对称性破缺,最终形成当前粒子物理的四大基本力架构。

也就是说,在四种基本力里,除了引力,其它三种力都是用杨-米尔斯理论描述的,所以杨-米尔斯理论的重要性不言而喻!

以前陈辉一直觉得科学家们做的事情虚无缥缈,直到今天,他才发现,原


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