深度:杨-米尔斯理论说了啥?为什么说这是杨振宁超越他诺奖的贡献?(28)

深度:杨-米尔斯理论说了啥?为什么说这是杨振宁超越他诺奖的贡献?

一旦建立了这种夸克模型,并且意识到夸克色对称这种精确对称对应SU(3)群,那么接下来利用杨-米尔斯理论去构造描述强力的理论就是非常简单的事情,基本上就是带公式套现成的事。所以,成功描述强力的量子色动力学的核心就是夸克模型+杨-米尔斯理论。

在弱力这边情况也是类似的,你要想找到描述弱力的理论,那就先去找到决定弱力的精确对称和相应的群,然后直接按照杨-米尔斯理论来就行了。但是,弱力这边的情况稍微复杂一点,科学家们没找到什么弱力里特有的精确对称,但是他们发现,如果我把弱力和电磁力统一起来考虑,考虑统一的电弱力,我倒是能发现这种精确对称。于是,他们索性不去单独建立描述弱力的理论了,转而直接去建立统一弱力和电磁力的弱电统一理论。而最后在弱电相互作用中真正起作用的是(弱)同位旋——超荷这个东西,他们对应的群是SU(2)×U(1)(×表示两个群的直积)。

描述强力的量子色动力学和描述电磁力和弱力的弱电统一理论一起构成了所谓的粒子物理标准模型,于是我们可以在杨-米尔斯理论这同一个框架下描述电磁力、强力和弱力,这是物理学的伟大胜利。同时,我们也要清楚的知道,杨-米尔斯理论不等于标准模型(没有夸克模型你拿着理论也不知道怎么用),它是一个数学框架,是一把神兵利器,它本身并不产生具体的理论知识,但是一旦你把它用在合适的地方,它就能给你带来超出想象的回报(想想我们50年代末还对强力弱力束手无策,但是70年代末就完全驯服了它们)。

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