经过科学家100多年接力,人类终于了解了4.9%的宇宙(14)

1956年,李政道(1926-)与杨振宁共同指出了弱相互作用下宇称不守恒(parity violation),这直接为电磁相互作用与弱相互作用的统一指出了正确方向。

在以上工作的基础上,1960年与1964年,格拉肖(Sheldon Glashow,1932-)与萨拉姆(Abdus Salam,1926-1996)分别独立建立了统一电磁相互作用与弱相互作用的理论。1964年,在南部阳一郎(Yoichiro Nambu,1921-2015)关于自发对称破缺(spontaneous symmetry breaking)工作的基础上,希格斯(Peter Higgs,1929-)等人指出,自发对称破缺可以使杨-米尔斯理论中的中间玻色子(规范场)获得质量。该理论日后被称为希格斯机制。1967年,温伯格(Steven Weinberg,1933-)与萨拉姆把希格斯机制引入电弱理论,从而成功使电弱相互作用中规范玻色子获得质量。1971年,特·胡夫(Gerard ’t Hooft,1946-)与他的导师韦尔特曼(Martinus Veltman,1931- )证明了杨-米尔斯 理论的可重整化性。 至此,电弱统一理论(又称为GSW模型)最终得到完全确立。1973年,由其预言的中性流被实验发现以后,GSW 模型得到了广泛的接受。

1964年,在对纷繁复杂的强子的研究中,盖尔曼(Murray Gell-Mann,1929-)与茨威格(George Zweig,1937-)分别独立地提出了夸克(quarks)理论。1968年,斯坦福线性加速中心(SLAC)在实验中确认了上夸克与下夸克的存在。1972 年,弗里奇(Harald Fritzsch ,1943-)与盖尔曼等人在杨-米尔斯规范理论的基础上建立了描述强相互作用的量子色动力学(QCD: quantum chromodynamics)。1973 年,格娄斯(David Gross,1941-)、维尔切克(Frank Wilczek,1951-)以及波利策(Hugh Politzer,1949-)发现了强相互作用的渐进自由(Asymptotic freedom),即重整化后,随着能量尺度增加,强相互作用耦合常数变小的现象。这就使得微扰展开在 QCD 中的进行成为了可能。

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