第20章 楊米爾斯方程(第1/2 頁)
題目讀完後,張堯抬起頭,和威騰教授戲謔的眼神撞了個滿懷。
張堯拿起試卷不由的笑了,“教授,如果我如果現在把這題解出來了,站在上面的應該是我了。”
威騰教授此時正喝著咖啡半靠在沙發上,只聽見他輕聲細語道:“狂妄,但還不夠,你應該說等我把這個解出來,全物理學界都該管我叫教授。”
“事實上,教我物理學教授當年就是把這題扔給了我,很遺憾,雖然我從中獲得了啟發,領悟出了弦論,但並沒有解決這個問題。如今我把這個問題扔給你,願你在有生之年能給我一個答案。”
張堯扶額苦笑道:“教授,你還真是看的起我!”
這可是楊米爾斯方程啊!七大千禧年難題之一,物理學近一百年來最大的成果。
為什麼這麼說呢?
這就不得不提起物理學的發展程序了,高中物理課本都告訴我們,物理學是研究聲、光、熱、力、電的一門學科。
從這門學科出世,隨著人們的探究,發現了一系列規矩,什麼熱力學定律啊,安培定則啊什麼的。
但隨著這些定律越來越多,科學家開始厭倦這些隨著發展越來越多的定律。他們開始尋找一種東西把這些定律統一起來。
第一個做到這一點的人是牛頓,他統一了宏觀世界中地上的力和天上的力把他們歸咎為引力。
19世紀的麥克斯韋統一了電、磁、光相關的力,這是生活中最常見的力,做功,摩擦,彈力,都是分子間相互作用產生的力,連分子間運動在宏觀上體現為溫度,也屬於電磁力。
可以說在人們沒有進入原子的世界前,這世上一切的力都屬於這兩者。
牛頓和麥克斯韋雖然表述出來了這些,但麻煩的是牛頓的理論並不完整,在涉及到微觀世界時牛頓力學框架出錯了。
那時所有科學家都懵了,他們瘋狂的尋找微觀世界中牛頓運動定律失效的原因,試圖用自己的理論來解釋。在當時幾乎沒有人去懷疑牛頓是否正確。
不是因為別的,因為那可是牛頓啊,帶著整個物理學進步飛昇的人。那時的他就像神明一樣坐在物理學神位上。
直到愛因斯坦的出世,他帶著狹義相對論和廣義相對論來了。
在他的定義下,所有的電磁力都能歸結於狹義相對論中,而引力都能歸結於廣義相對論中。
在他的定理中,引力的產生是由於物質的存在和一定的分佈狀況使時間空間性質變得不均勻(所謂時空彎曲),並由此建立了引力場理論;而狹義相對論則是廣義相對論在引力場很弱時的特殊情況。
然後他開始嘗試去統一這一切,並試圖用找到一個數學公式來證明它,可惜的是他終其一生也沒有做到這一點。
他之後的所有物理家也為了這個而努力過,但都折戟了。
後來人們開始重新在微觀世界裡下功夫,蓋起了物理學界另一棟大廈量子力學!當時的說法就是萬物皆可量子,遇事不決,量子力學。
但就算它厲害到了極點,同樣也不能解釋電磁力和引力問題。
到了上個世紀時,隨著科學儀器的進步,人們發現原子居然還能分解,等科學家撬開原子核的時候他們瘋了!
透過粒子對撞機,他們又發現了兩種從來沒見過的力,強相互作用力和弱相互作用力。這兩種新力和之前發現的力全然不同。它們只在最基本的微觀粒子中,顯得異常神秘!
一開始人們甚至連它怎麼出現的都不知道。直到經過大量的實驗科學家才漸漸摸索出一些規律來,然後他們試圖用總結出的規律定義這兩個新的力。
楊米爾斯方程就此誕生了,透過楊米爾斯方程人們定義的強相互作用力。溫伯格、薩拉