第六百二十二章 見面安排
對於文獻資料的梳理,陳舟是有選擇性的進行梳理的。
先物理學上的相關研究文獻,再數學上的相關研究文獻。
畢竟,規範場論和楊-米爾斯方程創立,是因為物理學的研究。
在20世紀初,人們只認識到兩種相互作用力,也就是引力相互作用和電磁相互作用。
後來,愛因斯坦在廣義相對論中,利用坐標不變性的處理,得到了引力理論。
作為規範場論的先驅者,韋爾教授也正是從引力理論中,受到了啟發。
他想要去尋找一個,既能包括引力相互作用,又能包括電磁相互作用的幾何理論。
這時候,韋爾教授選擇了麥克斯韋方程組。
麥克斯韋方程組不僅僅可以計算由電荷或磁場產生的電場,以及由電流產生的磁場。
這個方程,還給出了電磁學裏,一個重要的守恒定律。
也就是電荷守恒。
根據諾特定律,電荷守恒應該對應一種對稱性。
而韋爾教授便想要弄清楚,電荷守恒對應的是什麽對稱性。
通過深入地研究,他發現電荷守恒對應的,是一種涉及每個點的局域對稱性。
這也是麥克斯韋方程組的又一個優美之處,它通過電磁力的固有行為,保證電荷守恒的一種局域對稱性。
基於此,韋爾教授提出了一種新的不變性。
也就是,規範不變性。
並且,他進一步證明了,引力理論和電磁理論,都具有這種不變性。
看著這篇關於規範場論介紹的文獻,陳舟拿起筆,在草稿紙上寫下了麥克斯韋方程組、諾特定律和規範不變性幾個關鍵詞。
對文獻資料的梳理,是需要從源頭開始的。
這是陳舟一直以來的習慣。
即使他對這其中的理論概念,已經相當熟悉了。
看了一眼草稿紙上的幾個關鍵詞,陳舟仔細回想了一番,才再次擡起頭看向電腦屏幕上的文獻。
這一看便是一整個上午的時間。
陳舟一上午的時間,都沒有離開過座位。
他面前的草稿紙,也由最初的幾個關鍵詞,變成了鋪滿的十來張。
倒不是誇張,而是陳舟如今梳理文獻的效率,早已不是誇張可以形容的了。
“這麽看來的話,楊老先生在規範場論裏的貢獻固然重要,可要是沒有韋爾教授的前期工作,單憑楊老先生的話,規範場論的提出,至少得延後十年,甚至還不止。只是可惜了……”
“但也就像我一直認為的那樣,站在巨人的肩膀上,還是很有必要的……”
看著面前的草稿紙,陳舟輕聲感慨道。
正如陳舟所言,如果不是韋爾教授把規範不變性確定為相位因子變換。
而且在後來認識到,量子力學中的“波函數”的相位,是一個新的局域變量。
並據此指出,物理系統在這種變換下的不變性,被稱為U(1)對稱性的話。
這項關於規範場論的研究,將一直處於被動狀態。
也正是因為這一化被動為主動的研究成果,將規範場論的研究,帶上了一個新的台階。
U(1)對稱性是一種,比較簡單的局域對稱性。
又因為空間任意兩點的相位因子可以對換,因而也被稱為阿貝爾對稱性。
正是這種規範不變性,也就是電荷守恒,決定了全部電磁作用。
也成功的化被動為主動。
此外,也正是因為韋爾教授的研究,關於規範場論的研究,才有了另一個十分重要的結論。
這個結論也是後來規範場論的最初起點。
那就是,所有規範相互作用,必須通過規範粒子來傳遞。
也正是這一出色的研究成果,被泡利引用到自己的文章中,從而吸引到了楊老先生。
只不過,雖然自1929年以後,學術界同意以規範理論的觀點,來看電磁現象,是很漂亮的數學觀點。
但是,這一理論卻並沒有引出,任何新物理結果。
但是,這並不能怪韋爾教授的理論。
只因為他發表論文的時候,人們還沒有正確地認識原子核的組成。
更不要說,有強相互作用的概念了。
也因此,韋爾教授的規範理論,沒有得到新的應用的時機。
這也是陳舟為什麽說可惜的原因。
至於陳舟所說的,站在巨人的肩膀上,還是很有必要的。
則是因為,韋爾教授留下的規範變換和局域對稱性思想,被楊老先生很好的發展了。
楊老先生將規範不變性,推廣到了強相互作用中的同位旋守恒。
同位旋守恒和電荷守恒是有著相似之處的。
因為它們都反映了,系統內部的一種隱藏的對稱性。
同位旋也是基本粒子的重要性質之一,是用來區分原子核裏,如質子、中子等基本粒子的一個物理量。