物质的统一和相互作用的统一

统一场论的思想是自爱因斯坦以来科学界长期追求的目标,近年来取得了一定的进展.格拉肖《物质的统一和相互作用的统一》一文是一篇概括性很强的文章,值得认真一读.     

弱电统一的道路

1934年,费密为了解释弱衰变现象提出了普适弱作用理论.施温格(Schwinger)根据电磁相互作用与弱相互作用之间的类比,在杨振宁、密尔斯(Mills)的规范场研究基础上,尝试了弱相互作用与电磁相互作用两者的统一.施温格曾假设弱相互作用和电磁相互作用一样,也是由某种场来传递的,这种场就是中间玻色子W,但是W的质量要很大,否则在低能弱衰变时得到的结果就要和费密理论相矛盾.施温格的理论在1958年被他的学生格拉肖(Shelden Glashow)、萨拉     

与史蒂文·温伯格的问与答

史蒂文·温伯格(Steven Weinberg),这位杰出理论物理学家的新量子力学教科书——《量子力学教程》——给这个领域带来了一个独特的视角,其中便包括了他对现有量子力学的解释感到不满●史蒂文·温伯格的研究领域覆盖了量子场论、基本粒子物理学以及宇宙学等内容。他同谢尔登·格拉肖(Sheldon Glashow)和阿卜杜勒·萨拉姆(Abdus Salam)一起,因对基本粒子标准模型的贡献而赢得了1979年的诺贝尔物     

环环相扣的"统一理论"

“统一理论”在发展物理学家喜欢一切简洁明了的事物。他们认为,整个宇宙必定是由一套单纯的规律支配着其运行,但是让他们不安的是他们现在必须依赖两套理论:一个被称为量子力学(描述构成物质的基本粒子和这些基本粒子之间的相     

萨拉姆:两个世界的人

他的名字——阿卜杜·萨拉姆(Abdus Salam),随着1979年诺贝尔物理奖的公布而为世人所周知.他和另外两人(温伯格、格拉肖),我们时代的又一批科学精英,都是勤奋非凡的理论理学家,由于在建立弱相互作用与电磁相互作用的统一理论上做出了重大贡献,他们共同分享了这一最高荣誉.     

大统一:明天的物理学

把全部物理学都汇合在一个大综合体里一直是理论物理学家长期以来梦寐以求的神圣事业。现在一种至少把基本粒子形形色色的相互作用统一起来的理论已初步形成。这种理论很快便可以靠实验加以检验。阿瑟,来自遥远的一颗行星的一位聪慧侨民,降临地球后便偷偷地察看地球上的两个人在弈棋。他给自己提出二个问题:确定下棋的规则并探索取胜     

爱因斯坦的未竟之梦:物理规律的大统一

本文对物理学中的统一理论的发展历史和目前的现状展开综述.从牛顿的天和地的统一,到麦克斯韦的电、磁、光的统一;从爱因斯坦的时间、空间和物质的统一,到电磁作用和弱作用的统一.对一些未成功的统一理论(引力和电磁的统一、强作用和电磁作用以及弱作用的统一、夸克和轻子的统一、超对称大统一)也给予简要介绍.最后评述目前正在尝试的试图把所有相互作用都统一进来的超弦理论.     

勇攀高峰,把基本粒子理论研究搞上去——中国科学院召开基本粒子理论座谈会

在英明领袖华主席关于“科学要兴旺发达起来,要捷报频传”的号召鼓舞下,中国科学院于8月1日至20日在安徽黄山召开了“基本粒子理论座谈会”.会议在“百家争鸣”方针指引下,总结交流了国內基本粒子理论研究的成果;分析了近年来在国际上高能物理实验和基本粒子理论研究所取得的成果.许多单位作了学术报告,学术空气活跃.报告和讨论主要围绕新粒子,及相互作用和层子模型的发展等三个专题进行.此外还进行     

“我更像是一个生活在19世纪的人”——理论物理学家斯蒂文·温伯格访谈录

斯蒂文·温伯格（Steven Weinberg，下图），得克萨斯大学天体物理系JoseyRegental教授。1979年，由于对亚原子粒子的弱电统一理论作出的重要贡献，他与A．萨拉姆（A．Salam）、S·格拉肖（S．G1aShow）一起分享了当年度的诺贝尔物理学奖。最近，他的新书《透过湖水看世界：这个世界与宇宙》由哈佛大学出版社出版。由此，《美国科学家》杂志采访了温伯格。通过访谈，读者从侧面可以了解到，除了工作，温伯格还是一位阅读兴趣非常广泛之人。     

从显微镜到望远镜:我国大型科学设施巡礼(一)

正人类赖以生存的世界是物质的,而物质世界是无限的。格拉肖(S.Glashow,1979年诺贝尔物理奖获得者)教授1994年应邀在中科院高能物理研究所作题为"高能物理的未来"演讲时,用一条首尾相衔的蛇向听众讲述了物质从宇观的天体、宏观的物体直到微观的     

论引力和电磁力的统一

文章从全新视角论述万有引力和电磁力的统一。在文章中,作者以之前提出的《物质场论》为基础理论,论述了引力依然是电磁力。     

奇特的强子X(3872)及其质量精确测量的新方法

<正>质子和中子通过强相互作用束缚到一起形成各种各样的原子核,再通过电磁相互作用与电子一起形成原子,从而构成了宇宙中的可见物质.强相互作用的基本理论是于20世纪70年代建立起来的量子色动力学(quantum chromodynamics, QCD).在QCD中,参与强相互作用的基本粒子是夸克和胶子.与质子和电子分别带正负电荷类似,夸克带有3种不同的色荷;与传递电磁力的光子不带电荷不同,在夸克间传递强相互作用的胶子具有8种色荷,从     

弱相互作用三十年

著名理论物理学家印度的苏达香教授特为本刊撰写的《弱相互作用三十年》一文,以通俗的语言对弱相互作用理论的产生、形成和发展的过程,作了历史的回顾。通过回顾可以看到,在粒子物理领域里,每一重大进展都经历了大量的曲折和反复,每一重大成果都凝聚了许多理论物理学家和实验物理学家的辛勤劳动。本文还介绍了苏达香教授本人和马谢克教授提出的V-A耦合理论。他们关于自旋为1/2的粒子的左手手征分量的观念,在近代的相互作用统一理论中已被广泛地接受和应用。苏达香教授认为,弱相互作用理论的三十年就是V-A耦合理论不断发展、充实和完善的三十年。     

夸克有内部结构吗?

"夸克"是目前人类所知的构成物质世界的基本粒子之一,也是在粒子物理"标准模型"中参与所有已知的基本相互作用的唯一的基本粒子.实验寻找比夸克更小的基本粒子,或者验证是否夸克具有更加细微的内部结构,这是现代高能物理研究寻找超出标准模型新粒子的重要手段,也是高能量前沿的重要研究课题.     

“我更像是一个生活在19世纪的人”——理论物理学家斯蒂文·温伯格访谈录

斯蒂文·温伯格(Steven Weinberg,下图),得克萨斯大学天体物理系Josey Regental教授.1979年,由于对亚原子粒子的弱电统一理论作出的重要贡献,他与A·萨拉姆(A.Salam)、S·格拉肖(S.Glashow)一起分享了当年度的诺贝尔物理学奖.最近,他的新书<透过湖水看世界:这个世界与宇宙>由哈佛大学出版社出版.由此,<美国科学家>杂志采访了温伯格.通过访谈,读者从侧面可以了解到,除了工作,温伯格还是一位阅读兴趣非常广泛之人.     

超弦理论——引力量子化猜想的探讨进入了新阶段

长期以来,人们都认为基本粒子由点粒子构成,可是如今不少科学家已相信,基本粒子是由极短的弦构成的.超弦理论得到了许多点模型理论所得不到的结果,所以已受到了越来越多理论物理学家的重视.《超弦理论》一文介绍了超弦理论的特点及已取得的研究结果,颇值一读.     

大统一理论和质子衰变

自然界存在4种基本相互作用:强、弱、超荷和引力相互作用,故如何构造一种大统一理论来描述所有的基本相互作用是一个非常重要的基本问题.本文首先简单介绍了标准模型及其问题.考虑U(1)_Y超荷正则归一化因子和大沙漠假定(grand desert hypothesis),可以在TeV能标左右引入新的粒子来得到标准模型规范耦合常数的统一,其中特别解释了超对称标准模型.在四维大统一模型中,介绍了Pati-Salam SU(4)_C×SU(2)_L×SU(2)_R模型,Georgi-Glashow SU(5)模型,Flipped SU(5)×U(1)_X模型和SO(10)模型,其中详细介绍了非超对称和超对称SU(5)模型,并讨论了其正确的预言、存在的问题及其解决方案和质子衰变等.还简单介绍了高维Orbifold大统一模型和超弦模型.最后讨论了如何探寻大统一理论:在对撞机上寻找新的粒子及其粒子特性、质子衰变的现在和将来的实验检验以及可能的新探测方案.     

利奥·P·卡达诺夫(1937-2015)

正●2015年10月26日,芝加哥大学物理学和数学荣誉教授、杰出的理论物理学家利奥·菲利普·卡达诺夫(Leo Philip Kadanoff)因手术并发症不幸去世。卡达诺夫是过去半个世纪以来最杰出的理论物理学家之一,他的理论彻底改变了物理学家对集体现象(collective phenomena)和物质结构的认识。他关于物质的标度概念、将物质划分为"卡达诺夫分块"的概念,以及与这种标度变换相关的数学框架,对于从凝聚物质到基本粒子的各种应用都     

新工作支持统一场理论

弱力和电磁力的统一场论,最近进一步得到斯坦福直线加速器中心(SLAC)的实验结果的支持。在1977年出现一些令人为难的实验事实之前,统一场论在解释基本粒子的行为上,似乎已有很大的成就。, 统一场论是1967年由美国哈佛大学的魏因贝格     

核力唯象理论

一引言核力是原子核理论中重要问题之一。对于核力的理解是系统地研究原子核结构和变化的基础。但这牵涉到基本粒子相互作用的问题,现有实验知识已清楚地证明了核子(质子和中子)间的相互作用极其复杂而多样化。最终地解决核力问题还有赖于基本粒子物理学在实验上和理论上的重大进展。现阶段研究核力问题的主要目的是从分析实验数据出发,以求对于核力