|
|
liàng zǐ chǎng lùn shì liàng zǐ lì xué hé jīng diǎn chǎng lùn xiāng jié hé de wù lǐ lǐ lùn， yǐ bèi guǎng fàn de yìng yòng yú lì zǐ wù lǐ xué hé níng jù tài wù lǐ xué zhōng。 liàng zǐ chǎng lùn wéi miáo shù duō lì zǐ xì tǒng， yóu qí shì bāo hán lì zǐ chǎn shēng hé yān miè guò chéng de xì tǒng， tí gōng liǎo yòu xiào de miáo shù kuàng jià。 fēi xiāng duì lùn xìng de liàng zǐ chǎng lùn zhù yào bèi yìng yòng yú níng jù tài wù lǐ xué， bǐ rú miáo shù chāo dǎo xìng de BCS lǐ lùn。 ér xiāng duì lùn xìng de liàng zǐ chǎng lùn zé shì lì zǐ wù lǐ xué bù kě huò quē de zǔ chéng bù fēn。 zì rán jiè mù qián rén lèi suǒ zhī de yòu sì zhǒng jī běn xiāng hù zuò yòng： qiáng zuò yòng， diàn cí xiāng hù zuò yòng， ruò zuò yòng， yǐn lì。 chú qù yǐn lì， lìng sān zhǒng xiāng hù zuò yòng dū zhǎo dào liǎo hé shì mǎn zú tè dìng duìchèn xìng de liàng zǐ chǎng lùn lái miáo shù。 qiáng zuò yòng yòu liàng zǐ sè dòng lì xué（ QCD， QuantumChromodynamics)； diàn cí xiāng hù zuò yòng yòu liàng zǐ diàn dòng lì xué（ QED,QuantumElectrodynamics)， lǐ lùn kuàng jià jiàn lì yú 1920 dào 1950 nián jiān， zhù yào de gòng xiàn zhě wéi bǎo luó · dí lā kè， fú lā dí mǐ 'ěr · fú kè， wò 'ěr fū gāng · pào lì， cháo yǒng zhèn yī láng， shī wēn gé， lǐ chá dé · fèi màn hé dí sēn děng； ruò zuò yòng yòu fèi mǐ diǎn zuò yòng lǐ lùn。 hòu lái ruò zuò yòng hé diàn cí xiāng hù zuò yòng shí xiàn liǎo xíng shì shàng de tǒng yī， tōng guò xī gé sī jī zhì（ HiggsMechanism） chǎn shēng zhì liàng， jiàn lì liǎo ruò diàn tǒng yī de liàng zǐ guī fàn lǐ lùn， jí GWS（ Glashow,Weinberg,Salam） mó xíng。 liàng zǐ chǎng lùn chéng wéi xiàn dài lǐ lùn wù lǐ xué de zhù liú fāng fǎ hé gōng jù。
suǒ wèi “ liàng zǐ chǎng lùn ” de xué kē shì cóng xiá yì xiāng duì lùn hé liàng zǐ lì xué de guān niàn de jié hé 'ér chǎn shēng de。 tā hé biāo zhǔn（ yì jí fēi xiāng duì lùn xìng） de liàng zǐ lì xué de chā bié zài yú， rèn hé tè shū zhǒng lèi de lì zǐ de shù mù bù bì shì cháng shù。 měi yī zhǒng lì zǐ dōuyòu qí fǎn lì zǐ（ yòu shí， zhū rú guāng zǐ， fǎn lì zǐ hé yuán xiān lì zǐ shì yī yàng de）。 yī gè yòu zhì liàng de lì zǐ hé tā de fǎn lì zǐ kě yǐ yān miè 'ér xíng chéng néng liàng， bìng qiě zhè yàng de duì zǐ kě yóu néng liàng chǎn shēng chū lái。 díquè， shèn zhì lì zǐ shù yě bù bì shì què dìng de； yīn wéi bù tóng lì zǐ shù de tài de xiàn xìng dié jiā shì yǔn xǔ de。 zuì gāo jí de liàng zǐ chǎng lùn shì“ liàng zǐ diàn dòng lì xué” -- jī běn shàng shì diàn zǐ hé guāng zǐ de lǐ lùn。 gāi lǐ lùn de yù yán jù yòu lìng rén yìn xiàng shēn kè de jīng què xìng（ lì rú， shàng yī zhāng yǐ tí dào de diàn zǐ de cí jǔ de jīng què zhí， cān yuè 177 yè）。 rán 'ér， tā shì yī gè méi yòu zhěng lǐ hǎo de lǐ lùn -- bù shì yī gè wán quán xié diào de lǐ lùn -- yīn wéi tā yī kāi shǐ gěi chū liǎo méi yòu yì yì de“ wú xiàn de” dá 'àn， bì xū yòng chēng wéi“ zhòng zhèng huà” de bù zhòu cái néng bǎ zhè xiē wú xiàn xiāo chú。 bìng bù shì suǒ yòu liàng zǐ chǎng lùn dōukě yǐ yòng zhòng zhèng huà lái bǔ jiù de。 jí shǐ shì kě xíng de huà， qí jì suàn yě shì fēi cháng kùn nán de。
shǐ yòng“ lù jìng jī fēn” shì liàng zǐ chǎng lùn de yī gè shòu huān yíng de fāng fǎ。 tā shì bù jǐn bǎ bù tóng lì zǐ tài（ tōng cháng de bō hán shù） ér qiě bǎ wù lǐ xíng wéi de zhěng gè kōng jiān -- shí jiān lì shǐ de liàng zǐ xiàn xìng dié jiā 'ér xíng chéng de（ cān yuè fèi yīn màn 1985 nián de tōng sú jiè shào）。 dàn shì， zhè gè fāng fǎ zì shēn yě yòu fù jiā de wú qióng dà， rén men zhǐ yòu yǐn jìn bù tóng de“ shù xué jì qiǎo” cái néng fù yú yì yì。 jìn guǎn liàng zǐ chǎng lùn wù yōng zhì yí de wēi lì hé yìn xiàng shēn kè de jīng què dù（ zài nà xiē lǐ lùn néng wán quán shí xiàn de hěn shǎo qíng kuàng）， rén men réng rán jué dé， bì xū yòu shēn kè de lǐ jiě， cái néng xiāng xìn tā sì hū shì dǎo xiàng“ rèn hé wù lǐ shí zài de tú xiàng”。
gēn jù liàng zǐ lì xué yuán lǐ jiàn lì de chǎng de lǐ lùn， shì wēi guān xiàn xiàng de wù lǐ xué jī běn lǐ lùn。 chǎng shì wù zhì cún zài de yī zhǒng jī běn xíng shì。 zhè zhǒng xíng shì de zhù yào tè zhēng zài yú chǎng shì mí sàn yú quán kōng jiān de。 chǎng de wù lǐ xìng zhì kě yǐ yòng yī xiē dìng yì zài quán kōng jiān de liàng miáo shù 〔 lì rú diàn cí chǎng de xìng zhì kě yǐ yòng diàn chǎng qiáng dù hé cí chǎng qiáng dù huò yòng yī gè sān wéi shǐ liàng shì A(X,t) hé yī gè biāo liàng shì jī (X,t) miáo shù 〕。 zhè xiē chǎng liàng shì kōng jiān zuò biāo hé shí jiān de hán shù , tā men suí shí jiān de biàn huà miáo shù chǎng de yùn dòng。 kōng jiān bù tóng diǎn de chǎng liàng kě yǐ kàn zuò shì hù xiāng dú lì de dòng lì xué biàn liàng， yīn cǐ chǎng shì jù yòu lián xù wú qióng wéi zì yóu dù de xì tǒng。 chǎng lùn shì guān yú chǎng de xìng zhì、 xiāng hù zuò yòng hé yùn dòng guī lǜ de lǐ lùn。 liàng zǐ chǎng lùn zé shì zài liàng zǐ wù lǐ xué jī chǔ shàng jiàn lì hé fā zhǎn de chǎng lùn， jí bǎ liàng zǐ lì xué yuán lǐ yìng yòng yú chǎng， bǎ chǎng kàn zuò wú qióng wéi zì yóu dù de lì xué xì tǒng shí xiàn qí liàng zǐ huà 'ér jiàn lì de lǐ lùn。 liàng zǐ chǎng lùn shì lì zǐ wù lǐ xué de jī chǔ lǐ lùn bìng bèi guǎng fàn dì yìng yòng yú tǒng jì wù lǐ、 hé lǐ lùn hé níng jù tài lǐ lùn děng jìn dài wù lǐ xué de xǔ duō fēn zhī。 |
|
zài kǎo lǜ xiāng hù zuò yòng hòu , mù qián yī bān hái bù néng qiú dé liàng zǐ chǎng lùn fāng chéng de jīng què jiě， bì xū cǎi yòng jìn sì jì suàn fāng fǎ。 jiào zǎo fā zhǎn qǐ lái de liàng zǐ chǎng lùn de jì suàn fāng fǎ shì zài liàng zǐ diàn dòng lì xué zhōng shǒu xiān cǎi yòng de wēi rǎo de fāng fǎ。 zài liàng zǐ diàn dòng lì xué zhōng， kǎo lǜ dào diàn zǐ chǎng hé diàn cí chǎng xiāng hù zuò yòng de 'ǒu hé cháng shù ( jí diàn zǐ de diànhè )e shì yī gè xiǎo liàng， bǎ hā mì dùn liàng zhōng dài biǎo xiāng hù zuò yòng de xiàng zuò wéi duì zì yóu chǎng hā mì dùn liàng de wēi rǎo lái chù lǐ。 zhè yàng gè zhǒng fǎn yìng guò chéng de zhèn fú kě biǎo chéng 'ǒu hé cháng shù e de mì jí shù， wēi rǎo lùn fāng fǎ shì zhú jiē jì suàn mì jí shù de xì shù。 kǎo lǜ dào 'ǒu hé cháng shù hěn xiǎo， zhǐ yào jì suàn mì jí shù de qián miàn jǐ gè dī cì xiàng， jiù kě yǐ dé dào zú gòu jīng què de jìn sì jiēguǒ。 zài yī bān de liàng zǐ chǎng lùn wèn tí zhōng， rú guǒ 'ǒu hé cháng shù zú gòu xiǎo， yě kě yǐ lèi sì dì yòng wēi rǎo lùn de fāng fǎ chǔlǐ。 1946 ～ 1949 nián cháo yǒng zhèn yī láng、 J.S. shī wēn gé hé fèi yīn màn děng rén fā zhǎn yī tào xīn de wēi rǎo lùn jì suàn fāng fǎ， zhè zhǒng wēi rǎo lùn fāng fǎ jù yòu xíng shì jiǎn dān、 biàn yú jì suàn bìng qiě míng xiǎn bǎo chí xiāng duì lùn xié biàn xìng de yōu diǎn。 tè bié shì , fèi yīn màn yǐn rù liǎo tú xíng biǎo shì fǎ hé xiāng yìng de wù lǐ tú xiàng , tí gōng liǎo xiě chū wēi rǎo lùn rèn yì jiē xiàng de xì tǒng de fāng fǎ ── ér qiě zhè zhǒng fāng fǎ yòu hěn qiáng de zhí guān xìng。
fā sàn kùn nán hé zhòng zhèng huà
zài yòng liàng zǐ diàn dòng lì xué jì suàn rèn hé wù lǐ guò chéng shí， jìn guǎn yòng wēi rǎo lùn zuì dī jí jìn sì jì suàn de jiēguǒ hé shí yàn shì jìn sì fú hé de， dàn jìn yī bù jì suàn gāo cì xiū zhèng shí què dū dé dào wú qióng dà de jiēguǒ。 tóng yàng de wèn tí yě cún zài yú qí tā de xiāng duì lùn xìng liàng zǐ chǎng lùn zhōng， zhè jiù shì liàng zǐ chǎng lùn zhōng zhù míng de fā sàn kùn nán。 tā de gēn yuán zài yú： zài xiàn zài de xiāng duì lùn xìng liàng zǐ chǎng lùn zhōng， wēi guān lì zǐ shí jì shàng bèi kàn zuò yī gè diǎn。 jí shǐ zài jīng diǎn chǎng lùn zhōng， rú guǒ bǎ diàn zǐ kàn zuò yī gè diǎn， yóu diàn zǐ chǎn shēng de diàn cí chǎng duì běn shēn de zuò yòng 'ér yǐn qǐ de diàn cí zhì liàng yě shì wú qióng dà de。 zài liàng zǐ chǎng lùn zhōng fā sàn yòu gèng duō de xíng shì， tā mendōu qǐ yuán yú lì zǐ chǎn shēng de chǎng duì běn shēn de zì zuò yòng。 fā sàn kùn nán de cún zài biǎo shì xiàn zài de liàng zǐ chǎng lùn bù néng yìng yòng dào hěn xiǎo de jù lí。 céng jīng yòu bù shǎo xiū gǎi liàng zǐ chǎng lùn jī běn jiǎ shè de cháng shì， dàn dōubù chéng gōng。 chú zhè zhǒng cháng shì wài， hái yìng dāng zhù yì dào wēi guān lì zǐ kě néng bìng bù zhēn zhèng shì jī běn de， tā men rú guǒ jù yòu zhàn yòu yī dìng tǐ jī de nèi bù jié gòu， yě bì xū huì gǎi biàn diǎn lì zǐ chǎng lùn zài xiǎo jù lí chù de jiēguǒ。 zài xiàn yòu liàng zǐ chǎng lùn de kuàng jià nèi， fā sàn kùn nán yòng zhòng zhèng huà de fāng fǎ dé dào bù fēn de jiě jué。 xiàn yòu de liàng zǐ chǎng lùn kě yǐ fēn wéi liǎng lèi。 zài dì yī lèi chǎng lùn zhōng suǒ yòu de fā sàn yīn zǐ dōukě yǐ guī jié wéi shǎo shù jǐ gè wù lǐ cān liàng de fā sàn。 rú guǒ chóngxīn tiáozhěng zhè jǐ gè cān liàng , shǐ tā men qǔ shí yàn yào qiú de shù zhí , duì qí tā de wù lǐ liàng réng kě yòng xiàn yòu de lǐ lùn jì suàn， rú guǒ 'àn zhòng zhèng huà de 'ǒu hé cháng shù zuò wēi rǎo zhǎn kāi jiù kě yǐ dé dào yòu xiàn de jiēguǒ。 zhè lèi lǐ lùn chēng wéi kě zhòng zhèng huà de。 liàng zǐ diàn dòng lì xué shǔ yú zhè yī lèi。 zài liàng zǐ diàn dòng lì xué zhōng， zhǐ yòu diàn zǐ de zhì liàng hé diànhè xū yào zhòng zhèng huà。 zhòng zhèng huà jì suàn de hé lǐ xìng zài yú： rú guǒ lǐ lùn xū yào zuò de xiū gǎi zhǐ xiàn yú chōng fēn xiǎo de jù lí fàn wéi zhī nèi， zhè xiē bù fā sàn de wù lǐ liàng shòu dào de yǐng xiǎng shì hěn xiǎo de。 lìng yī lèi lǐ lùn zhōng yòu wú qióng duō gè wù lǐ cān liàng fā sàn， zhè lèi lǐ lùn chēng wéi bù kě zhòng zhèng huà de。 zhì shǎo xiàn zài hái méi yòu bàn fǎ yòng bù kě zhòng zhèng huà de lǐ lùn zuò bāo kuò lì zǐ zì zuò yòng de jì suàn。 1949 nián zuǒ yòu， shī wēn gé hé fèi yīn màn děng rén shǒu xiān yòng xīn shì de wēi rǎo lùn zuò liàng zǐ diàn dòng lì xué zhōng de zhòng zhèng huà jì suàn。 zhòng zhèng huà de pǔ biàn lǐ lùn jí qí yán gé zhèng míng jīng guò H.H. bó gē liú bó fū、 O.C. pà lā xiū kè、 K. hè pǔ hé W. qí mò 'ěr màn děng rén de yán jiū zài 60 nián dài zhōng cái wán chéng。 liàng zǐ diàn dòng lì xué de zhòng zhèng huà wēi rǎo lùn jì suàn zài hěn gāo de jīng dù shàng yǔ diàn zǐ hé μ zǐ de fǎn cháng cí jǔ（ jiàn μ zǐ hé diàn zǐ huí cí bǐ） jí yuán zǐ néng jí de lán mǔ yí wèi de shí yàn fú hé， qì jīn liàng zǐ diàn dòng lì xué tōng guò liǎo suǒ yòu shí yàn de kǎo yàn， zhè xiē shí yàn biǎo míng liàng zǐ diàn dòng lì xué zài dà yú 10-16cm chù shì zhèng què de。 liàng zǐ diàn dòng lì xué de chéng gōng shì zhòng zhèng huà liàng zǐ chǎng lùn de shí yàn zhèng shí。 |
|
| chǔlǐ liàng zǐ chǎng lùn wèn tí de wēi rǎo lùn fāng fǎ yòu tā de jú xiàn xìng， tā yào qiú 'ǒu hé cháng shù hěn xiǎo， jí shǔ yú ruò 'ǒu hé de qíng kuàng。 ǒu hé qiáng dào yī dìng chéng dù hòu wēi rǎo lùn zhǎn kāi shì de tóu jǐ xiàng jiù bù zài shì hǎo de jìn sì。 yīn cǐ zài liàng zǐ chǎng lùn fā zhǎn guò chéng zhōng yǐ jīng zhēn duì bù tóng wèn tí de xū yào fā zhǎn liǎo xǔ duō zhǒng fēi wēi rǎo fāng fǎ， rú sè sàn guān xì lǐ lùn、 gōng lǐ huà chǎng lùn、 liú dài shù lǐ lùn、 bàn jīng diǎn jìn sì fāng fǎ、 zhòng zhèng huà qún fāng fǎ、 gé diǎn guī fàn lǐ lùn děng。 zhè xiē fāng fǎ de chū fā diǎn gè bù xiāng tóng， jī běn shàng kě yǐ guī wéi liǎng lèi。 yī lèi shì zhí jiē gēn jù chǎng lùn de jī běn yuán lǐ hé pǔ biàn de duìchèn xìng yào qiú， gěi chū yī bān de xiàn zhì hé yù yán。 zhè lèi lǐ lùn de diǎn xíng lì zǐ shì sè sàn guān xì lǐ lùn hé gōng lǐ huà chǎng lùn。 zhè zhǒng zuò fǎ suī rán bǐ jiào yán gé， dàn zhèng yīn wèishì pǔ biàn de tǎo lùn， jiù bù kě néng duì xǔ duō jù tǐ wèn tí zuò chū xì zhì de huí dá， suǒ dé de jiēguǒ yòu hěn dà de jú xiàn xìng。 lìng yī lèi shì zhǎo xún lìng yī zhǒng jìn sì fāng 'àn， yòng lìng yī gè xiǎo cān liàng dài tì 'ǒu hé cháng shù lái zuò mǒu zhǒng jìn sì chǔlǐ。 yīn wéi zuò jìn sì shí bù zài yǐ 'ǒu hé cháng shù de mì cì wéi yǐ jù , suǒ yǐ yòu shí duì qiáng 'ǒu hé yě néng yìng yòng。 lì rú , gé diǎn guī fàn lǐ lùn de qiáng 'ǒu hé zhǎn kāi shì jiù dài yòu zhè yàng de tè diǎn。 zhè yàng de lǐ lùn suī rán kě yǐ jiě chú wēi rǎo lùn suǒ shòu de xiàn zhì， dàn què shòu zhè zhǒng lǐ lùn běn shēn suǒ qǔ jìn sì tiáo jiàn de xiàn zhì。 xiàn zài hái méi yòu fēi cháng yòu lì de fēi wēi rǎo fāng fǎ。 jìn nián lái zài gé diǎn guī fàn lǐ lùn de yán jiū zhōng fā zhǎn liǎo yòng yòu xiàn de diǎn zhèn shàng de liàng dài tì wú xiàn de lián xù de shí kōng zhōng de chǎng， lì yòng diàn zǐ jì suàn jī zuò méng tè héng kǎ luó mó nǐ de fāng fǎ。 suī rán zhè bù zài shì wú qióng wéi zì yóu dù de xì tǒng， rú guǒ suǒ qǔ diǎn zhèn de chǐ dù yǔ suǒ yán jiū de xiàn xiàng yòu guān de zhù yào guò chéng zuò yòng de fàn wéi xiāng dāng， tā bù shī wéi yī zhǒng liàng zǐ chǎng lùn de jìn sì fāng fǎ。 |
liàng zǐ chǎng lùn de fā zhǎn jí qí zài wù lǐ xué gè fēn zhī zhōng de yìng yòng |
| liàng zǐ chǎng lùn zuò wéi wēi guān xiàn xiàng de wù lǐ xué jī běn lǐ lùn guǎng fàn yìng yòng yú jìn dài wù lǐ xué gè gè fēn zhī。 lì zǐ wù lǐ xué de fā zhǎn bù duàn tí chū chǎng lùn yán jiū de xīn kè tí， bìng qǔ dé liǎo jìn zhǎn， tā bāo kuò fù hé lì zǐ chǎng lùn、 duìchèn xìng zì fā pò quē de chǎng lùn、 fēi 'ā bèi 'ěr guī fàn chǎng lùn hé zhēn kōng lǐ lùn de xīn fā zhǎn děng jǐ gè hù xiāng lián xì zhe de fāng miàn。 zài yán jiū zhè xiē wèn tí shí guǎng fàn yìng yòng liǎo liàng zǐ chǎng lùn de lù jìng jī fēn hé fàn hán de biǎo dá xíng shì。 zì 60 nián dài hòu qī yǐ lái guī fàn chǎng de yán jiū chéng wéi chǎng lùn yán jiū de yī gè zhōng xīn， yǐ jīng jiě jué liǎo zhè lèi lǐ lùn suǒ tè yòu de liàng zǐ huà hé zhòng zhèng huà fāng miàn de wèn tí， chǎn míng liǎo guī fàn chǎng de yī xiē tè shū xìng zhì。 1961 nián zhì 1968 nián S.L. gé lā xiào、 S. wēn bó gé hé A. sà lā mǔ jiàn lì de miáo shù tǒng yī de ruò zuò yòng hé diàn cí zuò yòng de zì fā pò quē guī fàn lǐ lùn， zài 1978 nián zhì 1983 nián yǐ jīng jī běn shàng dé dào shí yàn de zhèng shí。 liàng zǐ sè dòng lì xué zuò wéi miáo shù qiáng zuò yòng de guī fàn lǐ lùn yě qǔ dé liǎo yī dìng de chéng jiù， bèi rèn wéi shì yòu xī wàng de qiáng zuò yòng jī běn lǐ lùn。 zài liàng zǐ diàn dòng lì xué qǔ dé chéng gōng yǐ hòu , liàng zǐ chǎng lùn zài lì zǐ wù lǐ xué zhōng qǔ dé de zhè xiē xīn chéng jiù shǐ rén men xiāng xìn； suī rán cún zài zhe fā sàn kùn nán zhè yàng de jī běn wèn tí hé zài qiáng 'ǒu hé xià quē shǎo yòu xiào de jìn sì fāng fǎ de kùn nán， liàng zǐ chǎng lùn réng rán shì jiě jué lì zǐ wù lǐ xué wèn tí de lǐ lùn jī chǔ hé yòu lì gōng jù。 xiàn zài chú guī fàn chǎng lùn zhōng de yī xiē wèn tí lì rú suǒ wèi qiú jìn wèn tí réng rán shì rén men zhù yì de zhōng xīn wài， yī xiē xīn de kè tí rú yǐn lì chǎng liàng zǐ huà、 chāo duìchèn xìng liàng zǐ chǎng lùn děng zhèng xī yǐn zhe rén men qù jìn xíng yán jiū。 zài tǒng jì wù lǐ、 níng jù tài lǐ lùn hé hé lǐ lùn zhōng guǎng fàn dì cǎi yòng liàng zǐ chǎng lùn de gé lín hán shù hé fèi yīn màn wēi rǎo lùn fāng fǎ， tā men yǐ jīng chéng wéi zhè xiē wù lǐ xué fēn zhī de jī běn lǐ lùn gōng jù。 fèi yīn màn wēi rǎo lùn fāng fǎ shǐ dé rén men kě yǐ zài wēi rǎo lùn zhǎn kāi shì zhōng fēn chū yī bù fēn duì suǒ yán jiū de xiàn xiàng qǐ zhù yào zuò yòng de xiàng lái zuò bù fēn qiú hé， dà dà tí gāo liǎo rén men jiě jué gè zhǒng wèn tí de néng lì。 liàng zǐ chǎng lùn fāng fǎ duì wēn dù bùwèi líng de tǒng jì wù lǐ xué yǐ jí chāo dǎo hé liàng zǐ yè tǐ děng xiàn xiàng de lǐ lùn fā zhǎn qǐ liǎo fēi cháng zhòng yào de tuī dòng zuò yòng。 tǒng jì wù lǐ xué zhōng yòu xiē xiàn xiàng běn zhì shàng bù yī dìng shì liàng zǐ xiào yìng , dàn yóu yú shì wú qióng wéi zì yóu dù de wèn tí , tā men yǔ liàng zǐ chǎng lùn wèn tí zài shù xué xíng shì hé wù lǐ nèi róng shàng dū yòu shí fēn xiāng sì zhī chù。 liàng zǐ chǎng lùn fāng fǎ duì zhè xiē wèn tí yě yòu zhòng yào de yìng yòng。 lì rú， zhòng zhèng huà qún fāng fǎ de sī xiǎng hé gōng jù duì jiě jué tǒng jì wù lǐ xué zhōng cháng jiǔ wèi néng jiě jué de lín jiè xiàn xiàng wèn tí qǐ liǎo guān jiàn xìng de zuò yòng。 zhèng yīn wéi liàng zǐ chǎng lùn yǐ chéng wéi jìn dài wù lǐ xué gè fēn zhī de gòng tóng jī chǔ lǐ lùn， liàng zǐ chǎng lùn de rèn hé yī gè zhòng yào jìn zhǎn dū huì duì bù zhǐ shì yī gè fēn zhī de fā zhǎn yòu zhòng yào de tuī dòng zuò yòng。 |
|
liàng zǐ chǎng lùn shì liàng zǐ lì xué hé jīng diǎn chǎng lùn xiāng jié hé de wù lǐ lǐ lùn， yǐ bèi guǎng fàn de yìng yòng yú lì zǐ wù lǐ xué hé níng jù tài wù lǐ xué zhōng。 liàng zǐ chǎng lùn wéi miáo shù duō lì zǐ xì tǒng， yóu qí shì bāo hán lì zǐ chǎn shēng hé yān miè guò chéng de xì tǒng， tí gōng liǎo yòu xiào de miáo shù kuàng jià。 fēi xiāng duì lùn xìng de liàng zǐ chǎng lùn zhù yào bèi yìng yòng yú níng jù tài wù lǐ xué， bǐ rú miáo shù chāo dǎo xìng de BCS lǐ lùn。 ér xiāng duì lùn xìng de liàng zǐ chǎng lùn zé shì lì zǐ wù lǐ xué bù kě huò quē de zǔ chéng bù fēn。 zì rán jiè mù qián rén lèi suǒ zhī de yòu sì zhǒng jī běn xiāng hù zuò yòng： qiáng zuò yòng， diàn cí xiāng hù zuò yòng， ruò zuò yòng， yǐn lì。 chú qù yǐn lì， lìng sān zhǒng xiāng hù zuò yòng dū zhǎo dào liǎo hé shì mǎn zú tè dìng duìchèn xìng de liàng zǐ chǎng lùn lái miáo shù。 qiáng zuò yòng yòu liàng zǐ sè dòng lì xué（ QCD， QuantumChromodynamics)； diàn cí xiāng hù zuò yòng yòu liàng zǐ diàn dòng lì xué（ QED,QuantumElectrodynamics)， lǐ lùn kuàng jià jiàn lì yú 1920 dào 1950 nián jiān， zhù yào de gòng xiàn zhě wéi bǎo luó · dí lā kè， fú lā dí mǐ 'ěr · fú kè， wò 'ěr fū gāng · pào lì， cháo yǒng zhèn yī láng， shī wēn gé， lǐ chá dé · fèi màn hé dí sēn děng； ruò zuò yòng yòu fèi mǐ diǎn zuò yòng lǐ lùn。 hòu lái ruò zuò yòng hé diàn cí xiāng hù zuò yòng shí xiàn liǎo xíng shì shàng de tǒng yī， tōng guò xī gé sī jī zhì（ HiggsMechanism） chǎn shēng zhì liàng， jiàn lì liǎo ruò diàn tǒng yī de liàng zǐ guī fàn lǐ lùn， jí GWS（ Glashow,Weinberg,Salam） mó xíng。 liàng zǐ chǎng lùn chéng wéi xiàn dài lǐ lùn wù lǐ xué de zhù liú fāng fǎ hé gōng jù。
suǒ wèi“ liàng zǐ chǎng lùn ” de xué kē shì cóng xiá yì xiāng duì lùn hé liàng zǐ lì xué de guān niàn de jié hé 'ér chǎn shēng de。 tā hé biāo zhǔn（ yì jí fēi xiāng duì lùn xìng） de liàng zǐ lì xué de chā bié zài yú， rèn hé tè shū zhǒng lèi de lì zǐ de shù mù bù bì shì cháng shù。 měi yī zhǒng lì zǐ dōuyòu qí fǎn lì zǐ（ yòu shí， zhū rú guāng zǐ， fǎn lì zǐ hé yuán xiān lì zǐ shì yī yàng de）。 yī gè yòu zhì liàng de lì zǐ hé tā de fǎn lì zǐ kě yǐ yān miè 'ér xíng chéng néng liàng， bìng qiě zhè yàng de duì zǐ kě yóu néng liàng chǎn shēng chū lái。 díquè， shèn zhì lì zǐ shù yě bù bì shì què dìng de； yīn wéi bù tóng lì zǐ shù de tài de xiàn xìng dié jiā shì yǔn xǔ de。 zuì gāo jí de liàng zǐ chǎng lùn shì“ liàng zǐ diàn dòng lì xué” -- jī běn shàng shì diàn zǐ hé guāng zǐ de lǐ lùn。 gāi lǐ lùn de yù yán jù yòu lìng rén yìn xiàng shēn kè de jīng què xìng（ lì rú， shàng yī zhāng yǐ tí dào de diàn zǐ de cí jǔ de jīng què zhí， cān yuè 177 yè）。 rán 'ér， tā shì yī gè méi yòu zhěng lǐ hǎo de lǐ lùn -- bù shì yī gè wán quán xié diào de lǐ lùn -- yīn wéi tā yī kāi shǐ gěi chū liǎo méi yòu yì yì de“ wú xiàn de” dá 'àn， bì xū yòng chēng wéi“ zhòng zhèng huà” de bù zhòu cái néng bǎ zhè xiē wú xiàn xiāo chú。 bìng bù shì suǒ yòu liàng zǐ chǎng lùn dōukě yǐ yòng zhòng zhèng huà lái bǔ jiù de。 jí shǐ shì kě xíng de huà， qí jì suàn yě shì fēi cháng kùn nán de。
shǐ yòng“ lù jìng jī fēn” shì liàng zǐ chǎng lùn de yī gè shòu huān yíng de fāng fǎ。 tā shì bù jǐn bǎ bù tóng lì zǐ tài（ tōng cháng de bō hán shù） ér qiě bǎ wù lǐ xíng wéi de zhěng gè kōng jiān -- shí jiān lì shǐ de liàng zǐ xiàn xìng dié jiā 'ér xíng chéng de（ cān yuè fèi yīn màn 1985 nián de tōng sú jiè shào）。 dàn shì， zhè gè fāng fǎ zì shēn yě yòu fù jiā de wú qióng dà， rén men zhǐ yòu yǐn jìn bù tóng de“ shù xué jì qiǎo” cái néng fù yú yì yì。 jìn guǎn liàng zǐ chǎng lùn wù yōng zhì yí de wēi lì hé yìn xiàng shēn kè de jīng què dù（ zài nà xiē lǐ lùn néng wán quán shí xiàn de hěn shǎo qíng kuàng）， rén men réng rán jué dé， bì xū yòu shēn kè de lǐ jiě， cái néng xiāng xìn tā sì hū shì dǎo xiàng“ rèn hé wù lǐ shí zài de tú xiàng”。 |
|
| gēn jù liàng zǐ lì xué yuán lǐ jiàn lì de chǎng de lǐ lùn， shì wēi guān xiàn xiàng de wù lǐ xué jī běn lǐ lùn。 chǎng shì wù zhì cún zài de yī zhǒng jī běn xíng shì。 zhè zhǒng xíng shì de zhù yào tè zhēng zài yú chǎng shì mí sàn yú quán kōng jiān de。 chǎng de wù lǐ xìng zhì kě yǐ yòng yī xiē dìng yì zài quán kōng jiān de liàng miáo shù〔 lì rú diàn cí chǎng de xìng zhì kě yǐ yòng diàn chǎng qiáng dù hé cí chǎng qiáng dù huò yòng yī gè sān wéi shǐ liàng shì A(X,t) hé yī gè biāo liàng shì jī (X,t) miáo shù〕。 zhè xiē chǎng liàng shì kōng jiān zuò biāo hé shí jiān de hán shù , tā men suí shí jiān de biàn huà miáo shù chǎng de yùn dòng。 kōng jiān bù tóng diǎn de chǎng liàng kě yǐ kàn zuò shì hù xiāng dú lì de dòng lì xué biàn liàng， yīn cǐ chǎng shì jù yòu lián xù wú qióng wéi zì yóu dù de xì tǒng。 chǎng lùn shì guān yú chǎng de xìng zhì、 xiāng hù zuò yòng hé yùn dòng guī lǜ de lǐ lùn。 liàng zǐ chǎng lùn zé shì zài liàng zǐ wù lǐ xué jī chǔ shàng jiàn lì hé fā zhǎn de chǎng lùn， jí bǎ liàng zǐ lì xué yuán lǐ yìng yòng yú chǎng， bǎ chǎng kàn zuò wú qióng wéi zì yóu dù de lì xué xì tǒng shí xiàn qí liàng zǐ huà 'ér jiàn lì de lǐ lùn。 liàng zǐ chǎng lùn shì lì zǐ wù lǐ xué de jī chǔ lǐ lùn bìng bèi guǎng fàn dì yìng yòng yú tǒng jì wù lǐ、 hé lǐ lùn hé níng jù tài lǐ lùn děng jìn dài wù lǐ xué de xǔ duō fēn zhī。 |
liàng zǐ chǎng lùn de jiàn lì jí jī běn gài niàn |
| zài jīng diǎn chǎng lùn（ lì rú J.C. mài kè sī wéi de diàn cí chǎng lùn） zhōng chǎng liàng mǎn zú duì kōng jiān zuò biāo hé shí jiān de piān wēi fēn fāng chéng， yīn cǐ jīng diǎn chǎng shì yǐ lián xù xìng wéi qí tè zhēng de。 àn zhào liàng zǐ wù lǐ xué de yuán lǐ， wēi guān kè tǐ dū jù yòu lì zǐ hé bō、 lí sàn hé lián xù de 'èr xiàng xìng。 zài chū děng liàng zǐ lì xué zhōng duì diàn zǐ de miáo shù shì liàng zǐ xìng de， tōng guò yǐn jìn xiāng yìng yú diàn zǐ zuò biāo hé dòng liàng de suàn fú hé tā men de duì yì guān xì shí xiàn liǎo dān gè diàn zǐ yùn dòng de liàng zǐ huà， dàn shì tā duì diàn cí chǎng de miáo shù réng rán shì jīng diǎn de。 zhè yàng de lǐ lùn méi yòu fǎn yìng diàn cí chǎng de lì zǐ xìng， bù néng róng nà guāng zǐ， gèng bù néng miáo shù guāng zǐ de chǎn shēng hé yān méi。 yīn cǐ， chū děng liàng zǐ lì xué suī rán hěn hǎo dì shuō míng liǎo yuán zǐ hé fènzǐ de jié gòu， què bù néng zhí jiē chǔlǐ yuán zǐ zhōng guāng de zì fā fú shè hé xī shōu zhè lèi shí fēn zhòng yào de xiàn xiàng。 1927 nián P.A.M. dí lá kè shǒu xiān tí chū jiāng diàn cí chǎng zuò wéi yī gè jù yòu wú qióng wéi zì yóu dù de xì tǒng jìn xíng liàng zǐ huà de fāng 'àn。 diàn cí chǎng kě yǐ 'àn běn zhēng zhèn dòng mó shì zuò fù lǐ yè fēn jiě , měi zhǒng mó shì jù yòu yī dìng de bō shǐ k, pín shuài ωk hé piān zhèn fāng shì s=1,2、 ωk=|K|с。 yīn cǐ zì yóu diàn cí chǎng ( bù cún zài yǔ qí xiāng hù zuò yòng de diànhè hé diàn liú ) kě yǐ kàn zuò wú qióng duō gè méi yòu xiāng hù zuò yòng de xié zhèn zǐ de xì tǒng， měi gè xié zhèn zǐ duì yìng yú yī gè běn zhēng zhèn dòng mó shì。 gēn jù liàng zǐ lì xué , zhè gè xì tǒng jù yòu lí sàn de néng jí nk,s=0,1,2, … , shì fēi fù zhěng shù。 duì jī tài , suǒ yòu de nk,s=0， jī fā tài biǎo xiàn wéi guāng zǐ ,nk,s shì jù yòu bō shǐ k jí huà s de guāng zǐ shù , bǐ ωk shì měi gè guāng zǐ de néng liàng。 hái kě yǐ zhèng míng bǐ K shì guāng zǐ de dòng liàng , jí huà s duì yìng yú guāng zǐ zì xuán de qǔ xiàng。 àn zhào pǔ biàn de lì zǐ hé bō de 'èr xiàng xìng guān diǎn， yīngdāng kě yǐ zài tóng yàng de jī chǔ shàng miáo shù diàn zǐ。 zhè yào qiú bǎ yuán xiān yòng lái miáo shù dān gè diàn zǐ de yùn dòng de bō hán shù kàn zuò diàn zǐ chǎng bìng shí xiàn qí liàng zǐ huà。 yǔ guāng zǐ bù tóng de shì diàn zǐ fú cóng pào lì bù xiāng róng yuán lǐ。 1928 nián E.P. yuē dàn hé E.P. wéi gé nà tí chū liǎo fú hé yú zhè gè yào qiú de liàng zǐ huà fāng 'àn。 duì yú fēi xiāng duì lùn xìng duō diàn zǐ xì tǒng， tā men de fāng 'àn wán quán děng jià yú tōng cháng de liàng zǐ lì xué， zài liàng zǐ lì xué wén xiàn zhōng bèi chēng wéi 'èr cì liàng zǐ huà。 dàn shì， zhè gè fāng 'àn kě yǐ zhí jiē tuī guǎng dào miáo shù xiāng duì lùn xìng diàn zǐ de dí lá kè chǎng ψα， α ＝ 1,2,3,4, liàng zǐ huà zì yóu diàn zǐ chǎng de jī fā tài xiāng yìng yú yī xiē jù yòu bù tóng dòng liàng hé zì xuán de diàn zǐ hé zhèng diàn zǐ， měi gè zhuàng tài zuì duō zhǐ néng yòu yī gè diàn zǐ hé yī gè zhèng diàn zǐ。 xià yī bù shì kǎo lǜ diàn cí chǎng yǔ diàn zǐ chǎng de xiāng hù zuò yòng bìng bǎ lǐ lùn tuī guǎng dào qí tā de lì zǐ， lì rú hé zǐ hé jiè zǐ。 miáo shù diàn zǐ chǎng hé diàn cí chǎng xiāng hù zuò yòng de liàng zǐ chǎng lùn chēng wéi liàng zǐ diàn dòng lì xué， tā shì diàn cí zuò yòng de wēi guān lǐ lùn。 1929 nián W.K. hǎi sēn bó hé W. pào lì jiàn lì liǎo liàng zǐ chǎng lùn de pǔ biàn xíng shì。 àn zhào liàng zǐ chǎng lùn ， xiāng yìng yú měi zhǒng wēi guān lì zǐ cún zài zhe yī zhǒng chǎng。 shè suǒ yán jiū de chǎng de xì tǒng kě yǐ yòng N gè hù xiāng dú lì de chǎng liàng jī i(X,t)(i=1,2,… ,N) miáo shù， zhè lǐ X shì diǎn de kōng jiān zuò biāo ,t shì shí jiān。 gè diǎn de chǎng liàng kě yǐ kàn zuò shì lì xué xì tǒng de wú qióng duō gè guǎng yì zuò biāo。 zài lì xué zhōng kě yǐ dìng yì yǔ zhè xiē guǎng yì zuò biāo duì yìng de zhèng zé dòng liàng , jì zuò πi(X,t)。 gēn jù liàng zǐ lì xué yuán lǐ , yǐn rù yǔ zhè xiē liàng duì yìng de suàn fú qiá i(X,t) hé jiǎn i(X,t)。 duì yú zhěng shù zì xuán de lì zǐ , kě yǐ 'àn zhào liàng zǐ lì xué xiě chū zhè xiē suàn fú de zhèng zé duì yì guān xì。 duì bàn zhěng shù zì xuán de lì zǐ zé 'àn zhào yuē dàn hé wéi gé nà de liàng zǐ huà fāng 'àn， yòng chǎng de fǎn duì yì guān xì。 zài gěi dìng yóu qiá i hé jiǎn i zǔ chéng de hā mì dùn suàn fú hòu , kě yǐ 'àn liàng zǐ lì xué xiě chū chǎng liàng mǎn zú de hǎi sēn bó yùn dòng fāng chéng shì， tā men shì jīng diǎn chǎng fāng chéng de liàng zǐ duì yìng。 liàng zǐ lì xué hái gěi chū jì suàn gè zhǒng wù lǐ liàng de qī dài zhí yǐ jí gè zhǒng fǎn yìng guò chéng de jīlǜ de guī zé。 xiàng tōng cháng lì xué zhōng de qíng xíng yī yàng， yě kě yǐ děng jià dì xuǎn qǔ qí tā de guǎng yì zuò biāo， lì rú qǔ chǎng liàng jī i(X,t) de fù lǐ yè fènliàng zuò wéi guǎng yì zuò biāo。 zài yòng dào zì yóu diàn cí chǎng shí， jiù dé dào qián miàn yǐ jīng xù shù de jiēguǒ。 liàng zǐ chǎng lùn de zhè zhǒng biǎo shù xíng shì chēng wéi zhèng zé liàng zǐ huà xíng shì。 liàng zǐ chǎng lùn hái yòu yī xiē jī běn shàng yǔ zhèng zé liàng zǐ huà xíng shì děng jià de biǎo shù xíng shì， qí zhōng zuì cháng yòng de shì R.P. fèi yīn màn yú 1948 nián jiàn lì bìng zài hòu lái dé dào hěn dà fā zhǎn de lù jìng jī fēn xíng shì。 zài jìn xíng chǎng de liàng zǐ huà shí， bì xū shǐ lǐ lùn bǎo chí yī dìng de duìchèn xìng。 zài shè jí gāo sù xiàn xiàng de lì zǐ wù lǐ xué zhōng， mǎn zú xiāng duì lùn bù biàn xìng shì duì lǐ lùn de yī gè jī běn yào qiú。 chú cǐ yǐ wài， hái bì xū bǎo zhèng suǒ dé de jiēguǒ fú hé liàng zǐ tǒng jì de yào qiú， jí fú hé zhèng què de zì xuán tǒng jì guān xì。 zài liàng zǐ chǎng lùn zhōng zhè xiē yào qiú dū dá dào liǎo。 zài liàng zǐ chǎng lùn de kuàng jià nèi chū liǎo zì xuán tǒng jì guān xì de yī bān zhèng míng。 liàng zǐ chǎng lùn gěi chū de wù lǐ tú xiàng shì： zài quán kōng jiān chōng mǎn zhe gè zhǒng bù tóng de chǎng， tā men hù xiāng shèn tòu bìng qiě xiāng hù zuò yòng zhe； chǎng de jī fā tài biǎo xiàn wéi lì zǐ de chū xiàn， bù tóng jī fā tài biǎo xiàn wéi lì zǐ de shù mù hé zhuàng tài bù tóng， chǎng de xiāng hù zuò yòng kě yǐ yǐn qǐ chǎng jī fā tài de gǎi biàn， biǎo xiàn wéi lì zǐ de gè zhǒng fǎn yìng guò chéng， zài kǎo lǜ xiāng hù zuò yòng hòu， gè zhǒng lì zǐ de shù mù yī bān bù shǒu héng， yīn cǐ liàng zǐ chǎng lùn kě yǐ miáo shù yuán zǐ zhōng guāng de zì fā fú shè hé xī shōu， yǐ jí lì zǐ wù lǐ xué zhōng gè zhǒng lì zǐ de chǎn shēng hé yān méi de guò chéng， zhè yě shì liàng zǐ chǎng lùn qū bié yú chū děng liàng zǐ lì xué de yī gè zhòng yào tè diǎn。 suǒ yòu de chǎng chǔyú jī tài shí biǎo xiàn wéi zhēn kōng。 cóng shàng shù liàng zǐ chǎng lùn de wù lǐ hán yì kě yǐ zhī dào zhēn kōng bìng fēi méi yòu wù zhì。 chǔyú jī tài de chǎng jù yòu liàng zǐ lì xué suǒ tè yòu de líng diǎn zhèn dòng hé liàng zǐ zhǎng luò。 zài gǎi biàn wài jiè tiáo jiàn shí， kě yǐ zài shí yàn zhōng guān chá dào zhēn kōng de wù lǐ xiào yìng。 lì rú zài zhēn kōng zhōng fàng rù jīn shǔ bǎn shí， yóu yú zhēn kōng líng diǎn néng de gǎi biàn 'ér yǐn qǐ de liǎng gè bù dài diàn de jīn shǔ bǎn de zuò yòng lì（ kǎ xī mǐ 'ěr xiào yìng） yǐ jí yóu yú zài wài diàn chǎng zuò yòng xià zhēn kōng zhōng zhèng fù diàn zǐ fēn bù de gǎi biàn dǎo zhì de zhēn kōng jí huà xiàn xiàng。 liàng zǐ chǎng lùn běn zhì shàng shì wú qióng wéi zì yóu dù xì tǒng de liàng zǐ lì xué。 zài liàng zǐ tǒng jì wù lǐ hé níng jù tài wù lǐ děng wù lǐ xué fēn zhī zhōng， yán jiū de duì xiàng shì wú qióng wéi zì yóu dù de xì tǒng。 zài zhè xiē fēn zhī zhōng， rén men gǎn xīng qù de zì yóu dù wǎng wǎng bù shì duì yìng yú jī běn lì zǐ de yùn dòng 'ér shì xì tǒng zhōng de jí tǐ yùn dòng， lì rú jīng tǐ huò liàng zǐ yè tǐ zhōng de bō dòng。 zhè zhǒng bō dòng kě yǐ kàn zuò bō chǎng， ér qiě tā men yě fú cóng liàng zǐ lì xué de guī lǜ， yīn cǐ liàng zǐ chǎng lùn tóng yàng kě yǐ yìng yòng yú zhè xiē wèn tí。 |
|
| zài kǎo lǜ xiāng hù zuò yòng hòu , mù qián yī bān hái bù néng qiú dé liàng zǐ chǎng lùn fāng chéng de jīng què jiě， bì xū cǎi yòng jìn sì jì suàn fāng fǎ。 jiào zǎo fā zhǎn qǐ lái de liàng zǐ chǎng lùn de jì suàn fāng fǎ shì zài liàng zǐ diàn dòng lì xué zhōng shǒu xiān cǎi yòng de wēi rǎo de fāng fǎ。 zài liàng zǐ diàn dòng lì xué zhōng， kǎo lǜ dào diàn zǐ chǎng hé diàn cí chǎng xiāng hù zuò yòng de 'ǒu hé cháng shù ( jí diàn zǐ de diànhè )e shì yī gè xiǎo liàng， bǎ hā mì dùn liàng zhōng dài biǎo xiāng hù zuò yòng de xiàng zuò wéi duì zì yóu chǎng hā mì dùn liàng de wēi rǎo lái chù lǐ。 zhè yàng gè zhǒng fǎn yìng guò chéng de zhèn fú kě biǎo chéng 'ǒu hé cháng shù e de mì jí shù， wēi rǎo lùn fāng fǎ shì zhú jiē jì suàn mì jí shù de xì shù。 kǎo lǜ dào 'ǒu hé cháng shù hěn xiǎo， zhǐ yào jì suàn mì jí shù de qián miàn jǐ gè dī cì xiàng， jiù kě yǐ dé dào zú gòu jīng què de jìn sì jiēguǒ。 zài yī bān de liàng zǐ chǎng lùn wèn tí zhōng， rú guǒ 'ǒu hé cháng shù zú gòu xiǎo， yě kě yǐ lèi sì dì yòng wēi rǎo lùn de fāng fǎ chǔlǐ。 1946～ 1949 nián cháo yǒng zhèn yī láng、 J.S. shī wēn gé hé fèi yīn màn děng rén fā zhǎn yī tào xīn de wēi rǎo lùn jì suàn fāng fǎ， zhè zhǒng wēi rǎo lùn fāng fǎ jù yòu xíng shì jiǎn dān、 biàn yú jì suàn bìng qiě míng xiǎn bǎo chí xiāng duì lùn xié biàn xìng de yōu diǎn。 tè bié shì , fèi yīn màn yǐn rù liǎo tú xíng biǎo shì fǎ hé xiāng yìng de wù lǐ tú xiàng , tí gōng liǎo xiě chū wēi rǎo lùn rèn yì jiē xiàng de xì tǒng de fāng fǎ── ér qiě zhè zhǒng fāng fǎ yòu hěn qiáng de zhí guān xìng。 |
fā sàn kùn nán hé zhòng zhèng huà |
| zài yòng liàng zǐ diàn dòng lì xué jì suàn rèn hé wù lǐ guò chéng shí， jìn guǎn yòng wēi rǎo lùn zuì dī jí jìn sì jì suàn de jiēguǒ hé shí yàn shì jìn sì fú hé de， dàn jìn yī bù jì suàn gāo cì xiū zhèng shí què dū dé dào wú qióng dà de jiēguǒ。 tóng yàng de wèn tí yě cún zài yú qí tā de xiāng duì lùn xìng liàng zǐ chǎng lùn zhōng， zhè jiù shì liàng zǐ chǎng lùn zhōng zhù míng de fā sàn kùn nán。 tā de gēn yuán zài yú： zài xiàn zài de xiāng duì lùn xìng liàng zǐ chǎng lùn zhōng， wēi guān lì zǐ shí jì shàng bèi kàn zuò yī gè diǎn。 jí shǐ zài jīng diǎn chǎng lùn zhōng， rú guǒ bǎ diàn zǐ kàn zuò yī gè diǎn， yóu diàn zǐ chǎn shēng de diàn cí chǎng duì běn shēn de zuò yòng 'ér yǐn qǐ de diàn cí zhì liàng yě shì wú qióng dà de。 zài liàng zǐ chǎng lùn zhōng fā sàn yòu gèng duō de xíng shì， tā mendōu qǐ yuán yú lì zǐ chǎn shēng de chǎng duì běn shēn de zì zuò yòng。 fā sàn kùn nán de cún zài biǎo shì xiàn zài de liàng zǐ chǎng lùn bù néng yìng yòng dào hěn xiǎo de jù lí。 céng jīng yòu bù shǎo xiū gǎi liàng zǐ chǎng lùn jī běn jiǎ shè de cháng shì， dàn dōubù chéng gōng。 chú zhè zhǒng cháng shì wài， hái yìng dāng zhù yì dào wēi guān lì zǐ kě néng bìng bù zhēn zhèng shì jī běn de， tā men rú guǒ jù yòu zhàn yòu yī dìng tǐ jī de nèi bù jié gòu， yě bì xū huì gǎi biàn diǎn lì zǐ chǎng lùn zài xiǎo jù lí chù de jiēguǒ。 zài xiàn yòu liàng zǐ chǎng lùn de kuàng jià nèi， fā sàn kùn nán yòng zhòng zhèng huà de fāng fǎ dé dào bù fēn de jiě jué。 xiàn yòu de liàng zǐ chǎng lùn kě yǐ fēn wéi liǎng lèi。 zài dì yī lèi chǎng lùn zhōng suǒ yòu de fā sàn yīn zǐ dōukě yǐ guī jié wéi shǎo shù jǐ gè wù lǐ cān liàng de fā sàn。 rú guǒ chóngxīn tiáozhěng zhè jǐ gè cān liàng , shǐ tā men qǔ shí yàn yào qiú de shù zhí , duì qí tā de wù lǐ liàng réng kě yòng xiàn yòu de lǐ lùn jì suàn， rú guǒ 'àn zhòng zhèng huà de 'ǒu hé cháng shù zuò wēi rǎo zhǎn kāi jiù kě yǐ dé dào yòu xiàn de jiēguǒ。 zhè lèi lǐ lùn chēng wéi kě zhòng zhèng huà de。 liàng zǐ diàn dòng lì xué shǔ yú zhè yī lèi。 zài liàng zǐ diàn dòng lì xué zhōng， zhǐ yòu diàn zǐ de zhì liàng hé diànhè xū yào zhòng zhèng huà。 zhòng zhèng huà jì suàn de hé lǐ xìng zài yú： rú guǒ lǐ lùn xū yào zuò de xiū gǎi zhǐ xiàn yú chōng fēn xiǎo de jù lí fàn wéi zhī nèi， zhè xiē bù fā sàn de wù lǐ liàng shòu dào de yǐng xiǎng shì hěn xiǎo de。 lìng yī lèi lǐ lùn zhōng yòu wú qióng duō gè wù lǐ cān liàng fā sàn， zhè lèi lǐ lùn chēng wéi bù kě zhòng zhèng huà de。 zhì shǎo xiàn zài hái méi yòu bàn fǎ yòng bù kě zhòng zhèng huà de lǐ lùn zuò bāo kuò lì zǐ zì zuò yòng de jì suàn。 1949 nián zuǒ yòu， shī wēn gé hé fèi yīn màn děng rén shǒu xiān yòng xīn shì de wēi rǎo lùn zuò liàng zǐ diàn dòng lì xué zhōng de zhòng zhèng huà jì suàn。 zhòng zhèng huà de pǔ biàn lǐ lùn jí qí yán gé zhèng míng jīng guò H.H. bó gē liú bó fū、 O.C. pà lā xiū kè、 K. hè pǔ hé W. qí mò 'ěr màn děng rén de yán jiū zài 60 nián dài zhōng cái wán chéng。 liàng zǐ diàn dòng lì xué de zhòng zhèng huà wēi rǎo lùn jì suàn zài hěn gāo de jīng dù shàng yǔ diàn zǐ hé μ zǐ de fǎn cháng cí jǔ（ jiàn μ zǐ hé diàn zǐ huí cí bǐ） jí yuán zǐ néng jí de lán mǔ yí wèi de shí yàn fú hé， qì jīn liàng zǐ diàn dòng lì xué tōng guò liǎo suǒ yòu shí yàn de kǎo yàn， zhè xiē shí yàn biǎo míng liàng zǐ diàn dòng lì xué zài dà yú 10-16cm chù shì zhèng què de。 liàng zǐ diàn dòng lì xué de chéng gōng shì zhòng zhèng huà liàng zǐ chǎng lùn de shí yàn zhèng shí。 |
|
liàng zǐ chǎng lùn
quantumfieldtheory
de ( duì yú Fe gāng zǐ， jí jù yòu bàn zhěng shù zì xuán de lì zǐ ).
zhè xiē hán shù ( duì yú Bose zǐ ) shǔ yú fù bǐ d kōng jiān qì， tā
shì n gè cái， de duìchèn zhāng liàng jī . wèile miáo shù lì zǐ shù kě biàn xì
tǒng， yǐn jìn kōng jiān . guǎng。 de zhí hé jí 4 ℃ K kōng jiān yī ‘ = ④ zhǎo。‘、。，
liǎo (， =C. xiàng liàng O。 =(1， O， O，… ) chēng wéi zhēn kōng
( shān uum)， jiě shì wéi wú lì zǐ xì tǒng de tài， xíng shì wéi (O，…，
0， jiá。， o，… ) de xiàng liàng chēng wéi bù fēn xiàng liàng， bìng zhèng rèn wéi tā yǔ
jiá。 yī yàng . fāng biàn de shì bǎ cái de hán shù jiá (p) kàn zuò sì wéi xiàng liàng p 'èr
(p。， P) de hán shù， qí zhōng p。 èr tián (P). yú shì， Po yǐ cī
qún U(“， A) de biǎo shì yóu gōng shì
(U(a， A) jiá )( xī )=e yī‘ (p，“ ) jiá (A yī ’ xī )
gěi chū， qí zhōng ( xī， a) èr xī， a shī = xī。 a。 yī pa shì zhù bǐ ntZ
bù biàn de ( jiàn I shí yuē jí tZ biàn huàn (Lore mén zhù jiā tiǎo yáng zhǎo jiù shí on)) shuāng
xiàn xìng xíng . cái · zhōng suǒ dìng yì de biǎo shì zì rán dǎo zhì zhěng gè cùn℃ k kōng jiān guǎng
zhōng de yī gè biǎo shì . yán p。 zhóu tuī yí de shēng chéng yuán yǔ Hal‘ lton liàng
H。 xiāng tóng . zhè lǐ suǒ miáo shù guò de Poinc bì qún de zuì jiǎn dān biǎo shì
duì yìng yú zì xuán s=0.
( jiā K kōng jiān shàng de gè zhǒng suàn zǐ yòng chǎn shēng suàn zǐ (c lǚ zhǐ ionoPem-
to jǐ ) hé yān méi suàn zǐ (ann zhèng shān ation。 xiáng mtors) yú yǐ biǎo dá .
lìng f(p) wéi yī dān lì zǐ bō hán shù〔 jí， . chǎng rèn duì . yú shì， yān méi
suàn zǐ a(f): qì ~. qì _1 yóu gōng shì
(a(f) jiá。 )(P，， yī， p。 yī， ) èr
yī bēi J jiá， (p，，…， p。， wàn wàn 'èr wàn“。 (p·)
yú yǐ dìng yì， ér chǎn shēng suàn zǐ a*(f): qì _， yī bǔ qì shì qí bàn suí
suàn zǐ . tè bié shì， a‘ (f)Q。 =(0， f(p)， 0，… )， jí suàn zǐ
a*(f) cóng zhēn kōng chǎn shēng yī gè jù yòu bō hán shù wéi f(P) de lì zǐ， ér
“ (f)0。 =0. chǎn shēng hé yān méi suàn zǐ tōng cháng yòng fú hào xíng shì xiě chéng
a(f) yī dīng a(p， rù kě d。 (p)，
a·(f) yī dīng a’ (p)f(p)‘。 (p〕 ·
chǎn shēng hé yān méi suàn zǐ zhī hé de Fou men hā r biàn huàn shì (f)=a(f) shí
。’ ( nǎi duì shí foLZ(R:) shì yī duìchèn suàn zǐ， chēng wéi zài líng shí kè
de zì yóu ( biāo liàng ) liàng zǐ chǎng . zài shí kè x“ de liàng zǐ chǎng jù yòu xíng shì
zhōng (x“， f) èr e:·。 H。 wú (f)。 yī。 H。，
ér zuò wéi yī gè suàn zǐ fù zhí de guǎng yì hán shù jiá (x)， tā zài qí dìng yì
yù mǎn zú fāng chéng (2) hé zhèng zé duì yì guān xì
r， (f)， èr (。 )] yī‘ Jf(x)。 (x)dx·(3)
yīn 'ér， zài xīn huàn K kōng jiān zhōng shí xiàn liǎo rú shàng miàn suǒ miáo shù de zhèng zé liàng zǐ
huà .
zì yóu liàng zǐ chǎng de lǐ lùn kě yǐ yǐ shù xué yán gé xìng hé xiāng róng xìng de
fāng shì yú yǐ chén shù . duì yú xiāng hù zuò yòng chǎng， qíng kuàng yòu suǒ bù tóng . suī
pán zǐ chǎng lùn【 q. shàn zhù shí eldd qiē nǎi chǎn ;~m yōu“ oP péng lē péng }
xiāng duì lùn xìng liàng zǐ xì tǒng de lǐ lùn . liàng zǐ chǎng lùn de qǐ yuán yǔ wù
zhì hé fú shè de xiāng hù zuò yòng jiān tí yòu guān， yǐ jí yǔ gòu zào xiāng duì lùn xìng
liàng zǐ lì xué de shì tú (P.A.M.D nǎ (1927)， W.
Heisellbe láng， W.Pa qū， hé qí tā rén ) yòu guān . zài xiāng duì lùn xìng
( jí gāo ) néng liàng xià， bù néng yòu lì zǐ de xiāng qià liàng zǐ lì xué， yīn
wéixiàng duì lùn xìng liàng zǐ lì zǐ néng gòu chǎn shēng xīn de ( xiāng tóng huò bù tóng ) lì
zǐ hé néng gòu zì shēn xiāo shī . jiēguǒ rén men bù néng biàn rèn chū yǔ zhè gè lì zǐ
lián xì de yī dìng shù mù lì xué zì yóu dù， ér bù dé bù lùn jí jù yòu kě
biàn， yī bān wéi wú qióng zì yóu dù de xì tǒng liàng zǐ chǎng lùn tǒng yī liǎo chǎng hé |
|
- n.: quantum field theory, quantized filed theory
|
|
| liàng zǐ | liàng zǐ lì xué | zhèng diàn zǐ | wù lǐ | guāng zǐ | liàng zǐ sè dòng lì xué | zì rán kē xué | |
|
|
| jiǎn míng liàng zǐ chǎng lùn | tuò pū liàng zǐ chǎng lùn | liàng zǐ chǎng lùn dǎo yǐn | | liàng zǐ chǎng lùn dǎo lùn | chāo duìchèn liàng zǐ chǎng lùn | |
|
|
| zhēn kōng | zhèng zé biàn huàn | zuò yòng liàng | bù dìng dù guī | jīng diǎn chǎng lùn | | wēi guān yīn guǒ xìng | xiāng hù zuò yòng huì jǐng | yàn biāo liàng | sǎnshè jǔ zhèn | yāo zhèng xìng | | zhèng guī huà | shēng chéng yuán | lù jìng jī fēn | fǎn cháng cí jǔ | liàng zǐ fǎn cháng | | jiǎn chú | xié zhèn zǐ | yǐn lì chǎng | jī tài | biǎo xiàng | | kuā kè | fǎn lì zǐ | jiǎn xié zhèn dòng | wài xiàn | liàng zǐ diàn dòng lì xué | | rèn zhì fú shè | luò lún cí biàn huàn | yīn guǒ lǜ | liàng zǐ sè dòng lì xué | yǐn lì zǐ | | zhēn kōng jí huà | jiāo zǐ | xū lì zǐ | xié biàn wēi fēn | liàng zǐ huà | | diàn ruò tǒng yī lǐ lùn | duìchèn xìng pò quē | gòng zhèn tài | shǒu zhēng xìng | biāo liàng chǎng | | diàn zǐ fú | sè sàn guān xì | kuā kè jìn bì | zhèng zé | bù biàn xìng | | tóng wèi xuán | qí yì shù | èr cì liàng zǐ huà | xié biàn | sǎnshè jié miàn | | xuē dìng 'ě fāng chéng | dí lā kè fāng chéng | shǐ liàng chǎng | kuā kè jiāo zǐ děng lí zǐ tǐ | dǐng jiǎo | | lè ràng dé biàn huàn | duì yì | yāo zhèng suàn fú | chǎn shēng suàn fú | biān shí chéng jī | | | | | | gèng duō jiēguǒ ...
|