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?(30)

在溜冰场的模型里,球就是传递作用力的玻色子,你无法接到球就意味着这个力无法传到你这里来,就是说它的力程是有限的。从篮球和铅球的对比中我们也能清楚的知道:玻色子的质量越大,力程越短,质量越小,力程越长,如果玻色子的质量为零,那么这个力程就是无限远的。

所以,为什么电磁力是长程力,能传播很远呢?因为传递电磁力的光子没有质量。但是我们也清楚的知道,强力和弱力都仅仅局限在原子核里,也就是说强力、弱力都是短程力,所以,按照我们上面的分析,那么传递强力和弱力的玻色子似乎应该是有质量的,有质量才能对应短程力嘛。

但是,杨振宁在研究规范场的时候,他发现要使得系统具有局域规范不变性,那么传递作用力的规范玻色子的质量就必须为零。也就是说,规范玻色子如果有质量,它就会破坏局域规范对称性。

为什么局域规范对称性要求玻色子的质量必须为零呢?你可以这样想,什么叫局域规范对称?那就是不同的地方在做着不同的变换,既然不同的地方变换是不一样的,那么肯定就必须有个中间的信使来传递这种状态,这样大家才能协调工作,不然你跳你的我跳我的岂不是乱了套?好,既然这个信使要在不同地方(也可能是两个非常远的地方)传递状态,按照上面的分析,它是不是应该零质量?只有质量为零才能跑的远嘛~

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