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《我真的隻想當一個學神啊》第八百二十九章 又一個世界級數學難題倒在他的筆下了(第1頁)

“質量間隙”問題,“物理統”這個被視為現代物理學聖杯終極理論虎。如果用數學語言來描述,這個問題以描述為:“對任何緊、單規範群,維歐幾裏得空間量子楊-米爾斯方程組個質量間隙解。”

面也說過,為實現“物理統”,就個統理論框架,將自然界僅種基本力,即電磁力、引力、強力與力統起來。

引力以用廣義相對論描述,電磁力以用麥克斯韋方程組描述,而強力與力都原子核內部發現“力”,隻能依靠量子理論來解釋。

何謂“強力”與“力”?

具體來說,強力主作用粒子之間,所以常稱為“強核力”,種宇宙間基本作用力最強,通過膠子將各個誇克“黏起”,從而實現質子與子之間緊密連接。強力最廣為運用實例就核裂變,即原子彈制造原理。

力也各種粒子之間種相互作用,以w+,w-,z等叫“玻子”粒子作為傳遞媒介作用以轉化為質子。力真正發揮作用,原子核衰變時,其β衰變最為顯,比如碳-通過相互作用衰變成氮-。微觀粒子遵守宇稱守恒

對強力與理解、並最終實現物理統,量子理論物理學努力發展成為“量子場論”,其最典型代表就楊老先與米爾斯先“楊-米爾斯理論”及其核方程“楊-米爾斯方程”。

“楊-米爾斯理論”最,把爾發現交換群規範理論拓展到交換群,因此又叫非阿貝爾規範場論。拓展後非阿貝爾規範場論以準確描述電相互作用強相互作用。

通過“楊-米爾斯理論”提供精確數學框架,隻選擇某種對稱性,或者隻確定某個群,後面相互作用幾乎就被完全確定規範玻數目也完全被確定,即以直接從強力電理論裏預言還未被發現粒子。這使得“楊-米爾斯理論”成為現代規範場論粒子物理標準模型基礎。

順便提,電磁力現已經實現完全,統之後力也以用“楊-米爾斯理論”描述,也就說,種基本力裏,除引力,其種力都以用“楊-米爾斯理論”描述,“楊-米爾斯理論”義之

作為“楊-米爾斯理論核“楊-米爾斯方程”,也因此被稱為“量子場論征物質理論關鍵方程”。

但物理學們通過“楊-米爾斯方程”統電磁力力或強力時,卻遇到個棘難題。

楊米爾斯方程經典版本描述速傳播零質量波,但量子力學,每個粒子都以被種特殊類型波,尤其“強力”“力”均由非零質量粒子所承載程力,兩者理論矛盾。

面這段話點糊塗

沒關係,理解。首先這裏引入個專名詞“玻子”。

所謂子,就傳遞作用力粒子,比如子、膠子。量子場論裏,每種作用力都專門傳遞作用力粒子,比如傳遞電磁力子,傳遞強力膠子,傳遞面介紹力時提及過wz玻子。

質量問題非常,玻質量越,力程越;質量越,力程越長;如果玻質量為零,麽這個力程就無限遠,比如子,所以電磁力能傳播到非常遠距離。

而強力力都僅僅局限原子核裏,也就說力程很,玻子質量很

但問題,“楊-米爾斯理論”裏,局域規範對稱性求規範玻零質量,但強力、程力事實求對應規範玻子必須質量,實際測量到wz玻子也質量,且質量很

——這個就剛剛提及到理論矛盾“棘難題”,讓全世界物理學、數學都頭疼“質量間隙”問題。放到數學“楊-米爾斯方程”解個特殊性質。

解決這個問題,物理學“希格斯機制”,成質量機制,即能夠使基本粒子獲得質量。認為宇宙到處都充滿希格斯場,粒子如果跟希格斯場發作用,質量就零,如果粒子跟希格斯場發作用,質量,發作用越強,得到質量就越,科學型強子對撞機希格斯粒子,驗證這個理論。

但這“希格斯機制”隻能從物理層面解釋wz玻子,卻無法解釋強力膠子為何零質量,後來這個問題物理學通過“量子動力學”“漸自由”特性來補

無論“希格斯機制”還“漸自由”,物理學們已通過物理理論實驗、計算機模擬驗證過,並由此確定個假設——傳遞強力力作用時質量,也驗證誇克隻能作為複部分,無法單獨

這個假設用物理語言來描述,就——對於真空激發,個強相互作用“質量間隙“,即個非零能級。

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