導語:随著社會生産力的發展,現代物理學的發(fā)展也得到瞭(le)延伸,各種物理學理論齊出,呈現出百花齊放的姿态,它們逐漸構成瞭(le)物理學的基礎。在每一分支理論出現後,它們往往都會遭到巨大的争議,畢竟新事物的出現往往都會伴随著(zhe)被絞殺的風險,而現今物理學中的量子學更是如此。

統一的理論對於物理學研究非常重要,基本上一直物理學理論經過(guò)數代人的研究後(hòu)得出這種統一可解釋的理論,那麽這種物理學分支便能站穩行業。量子物理出現後,背後可是有諸如愛(ài)因斯坦和費(fèi)曼等物理學家涉及過,但是他們的都沒有爲自己的量子學研究找到相統一的理論。
沒有相統一的理論支撐,量子學自然會受到當時物理學界的質疑與炮轟,很多對(duì)此反對(duì)的物理學家紛(fēn)紛(fēn)跳出來,夾帶私貨地對愛(ài)因斯坦等人進行攻擊。當然,量子物理目前在物理學地位如此高,自然是找到瞭(le)讓它們統一的理論。

這些理論主要以“宇稱守恒”和“楊-米爾斯理論”最爲知名,這兩個(gè)理論的出現,不僅(jǐn)讓量子物理學的諸多問題得到統一,連其他物理學分支的非統一問題都得到瞭(le)解決。最初量子學出現後,宇稱(chēng)不守恒很快便出現瞭(le),這個對稱(chēng)性的原理很快爲物理學注入活力。
但是,人們發現,随著物理學的發展,宇稱守恒原理似乎還是有其局限性的,人們在研究物理學發(fā)現,有些東(dōng)西它實際上並(bìng)不符合宇稱守恒原理,於(yú)是他們便紛紛對此投入到自己的研究過程中,這過程的物理學家便有李政道和楊振甯。

兩人在β衰變的研究中發現,宇稱守恒在此領域並不适用,在準備(bèi)相關(guān)論文的同時,他們還通過不少實驗證實瞭這種說法的正確(què)性,在這種背景下,“宇稱(chēng)不守恒”便誕生瞭。
而楊、李二人的這種說法無疑給過去的“宇稱守恒”原理當頭一棒,物理學行業對(duì)此質疑程度自然不會(huì)低,甚至較之前量子學出現時的争議還有過之而不及。這種實驗在曆史上也不乏有人做過,但是一般都被那些奉承宇稱(chēng)守恒原理的物理學家給(gěi)反駁掉瞭。

但是,相比於其他實驗,β衰變實驗確實給出瞭實打實的證據,這個(gè)實驗能夠(gòu)成功還離不開吳健雄,吳健雄在楊振甯和李政道提出“宇稱不守恒”後便大力支持二人的實驗,最終實驗與論文都得以在主流界發表,論文一出,當場(chǎng)打臉宇稱守恒定律,楊振甯與李政道二人憑此在次年獲得瞭(le)諾貝爾物理學獎。
當然,這並不是說宇稱(chēng)守恒定律完全沒效,隻是說有其局限性,在很多領域上它還是适應的,隻不過(guò)不能在小部分領域諸如β衰變上無法适應。就好比當年愛(ài)因斯坦提出瞭(le)廣義相對論,無論起初還是現今,它都有極其偉大之處,但是其在非常小的領域裏有存在争議,也就存在其局限性。

宇稱不守恒得到認可後,物理界得到瞭進一步的發展,在原先的物理學基礎(chǔ)上,一些理論開始融合變(biàn)通,而“楊-米爾斯理論”便應運而生瞭(le)。楊振甯在研究宇稱不守恒途中,是得到瞭(le)電磁場研究者“外爾”的啓發,當時外爾發現規範不變(biàn)性是産生電荷守恒的前提,不過将規範不變(biàn)性放到局部對稱性中,前提是包含電磁場。
外爾對電磁場的推導過程無疑給楊振甯巨大的啓發,依據每一個相互作用力對應一個場(chǎng)的說法,那麽除瞭(le)電磁作用力外,其他作用力是否同樣有自身對(duì)應的變(biàn)換和特有屬性呢?楊振甯開始對(duì)此進行深入地研究。

楊振甯在研究過程中聯合米爾斯,共同将同位規範不定性和海森堡的同爲旋守恒研究完成瞭,研究結論成功得到瞭(le)認可,後(hòu)來阿爾貝群在他們的實驗研究基礎(chǔ)上,研制出瞭(le)一個推導框架,這框架便是以楊振甯和米爾斯的相關理論構成,名爲“楊-米爾斯理論”,将之應用到電磁場(chǎng)的局部規範對稱(chēng)實驗研究中。

楊-米爾斯理論颠覆瞭過去物理學中“先確定現象,再解釋”的做法,取而代之的是完全相反的做法,並(bìng)得到瞭(le)主流界的認可,後來誇克模型的出現同樣運用瞭(le)此理論,此理論還爲後面量子色動學提供瞭(le)數學框架,對於(yú)強力與弱力問題的解釋有很大的幫助。

結束語:
繼續發(fā)展下去,“希格斯機制”便出現瞭(le),至此電磁力、強力和弱力都能夠用“楊-米爾斯”理論進行解釋。“楊-米爾斯”誕生後,爲現代物理學做出瞭(le)巨大貢獻,甚至絲毫不誇張地說,連諾貝(bèi)爾獎都不足以衡量。若是當(dāng)初這些物理學家對前輩(bèi)的質疑與批判,也不會有如今物理學的快速發展,批判精神終歸還是要存在的。

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