當前位置:
首頁 > 最新 > 愛因斯坦也無法完成的四大力統一,量子力學進階版已經完成了三個

愛因斯坦也無法完成的四大力統一,量子力學進階版已經完成了三個

在近代一百年左右的時間中物理學得到了迅速地發展,相對論和量子力學為我們掀開了新的篇章,尤其是量子力學更是推動人類社會迅速向前發展。在不斷的發展中物理學家嘗試將我們目前已知的四大力進行統一化,但多年來一直從未實現這一目標,連著名物理學家愛因斯坦也無法攻克這一難題。有人說如果你能找到這四種力(引力、強相互作用力、弱相互作用力、電磁相互作用力)的聯繫,並建立超統一理論,那你就是下一個愛因斯坦甚至比其更加偉大,這也是許多物理學家奮鬥的目標,如果你有志向,值得努力。

那麼目前四大力的統一到底進展到什麼程度了?小編可以告訴大家現在物理學家們已經實現除了引力之外三大力的統一,那麼到底是什麼理論可以將除過引力的三大力進行統一呢?其實就是量子場論。我們知道量子力學採取公理化方式,在一定假設的基礎上我們就可以處理許多體系,小到微觀粒子,大到宏觀的體系(比如薛定諤的貓),再大到量子宇宙。說句玩笑話,只要給定一個體系,我們都可以量子化它,包括我們人在內!而在這些眾多的體系中,場這一重要的體系,被重點量子化了,於是量子場論誕生了。

量子場論的誕生使粒子物理學和凝聚態物理得到迅速發展,隨著理論的不斷完善物理學家發現強弱相互作用力和電磁相互作用力都可以用量子場論很好的描述,強作用有量子色動力學、電磁相互作用有量子電動力學、弱作用有費米點作用理論。因此標準模型這一概念得以產生。所謂標準模型就是一套描述強力、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物質的基本粒子的理論。它受楊振寧的非阿貝爾場論啟發創立,隸屬量子場論的範疇,並與量子力學及狹義相對論相容。到目前為止,幾乎所有對以上三種力的實驗的結果都合乎這套理論的預測。但是遺憾的是標準模型還不是一套萬有理論,主要是因為它並沒有描述到引力。

其實回首物理學的發展史,我們無法相信我們竟可以解決如此多的問題。世間小到微粒大到宇宙天體我們都可以用自己的一套理論去解釋,但我們仔細的去看這些理論卻可以發現我們根本沒有找到最根本的統一理論。標準模型可以將強弱作用力、電磁作用力這三種力已統一了。但是這種「統一」僅僅是說它們可以放到一個理論框架中去描述而已,與麥克斯韋當年的「電、磁統一」還是有極大不同的。麥氏當年的電磁統一是真正的統一,即他證明了電、磁本質上相同,電和磁在參考系變換下和動力學演化下可以相互轉化,它們是同一個客體的不同方面。而現在的標準模型,僅僅是說可以把強、弱、電磁三種力用同一種理論框架來描述,它們遠非同一個客體。

歷史總是在前進,也不知道什麼時候能有真正的統一論!!!

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 小玉科普 的精彩文章:

量子力學是一門不確定的學科?為什麼愛因斯坦都這樣認為

TAG:小玉科普 |