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没错。
只见此时此刻。
杨振宁和李政道推到桌子中心处的纸条上,赫然用中文写着三个相同的字:
引力子。
看到这个字的瞬间。
黄昆的脑海中瞬间变得一片空白,仿佛大脑中的一切都被格式化了。
如果不是身边的杨振宁及时扶住了他,黄昆甚至险些当众跌落到地面上。
不过这也怪不了黄昆心理素质差。
纵观整个物理学界,哪怕是诸如爱因斯坦、狄拉克这样的顶尖大牛...不,哪怕是徐云这种后世来的穿越者,听到引力子的时候心中都平静不下来。
某种意义上来说。
引力子这个概念,基本上可以理解成虚无缥缈的传说。
众所周知。
虽然没有人能完全描述量子力学,但现代量子力学的形式体系由五个公理组成:
1.孤立物理系统的状态可以与一个希尔伯特空间中的矢量相互关联。
2.物理系统的可观测量与一个厄米算子对应,若系统处于一个态Φ,测量物理量A会以概率p得到A的本征值a。
3.若系统处于一个态Φ,测量物理量A得到本征值a后,系统会瞬间塌缩至a对应的子空间。
4.系统随时间的演化遵循薛定谔方程
5.全同粒子的波函数是对称(玻色子)或反对称的(费米子)。
在这五个公理的基础上,物理学界优化出了力场重整化的方法。
也就是把几种基本作用力进行重整,找到对应的机制。
在重整化理论刚提出的时候,只有电磁力可以重整化。
后来随着大量优秀物理学家的努力,弱相互作用和强相互作用重整化的方法也找到了,并找到了这些理论所预言的粒子。
比如说电磁相互作用的基本粒子是光子,当我们从“电磁射线枪”射出一束激光时,我们实际是在打开光子的激流,也就是最小的一束电磁力,两个电子之间通过交换光子来传递电磁力。
强相互作用是胶子,例如质子带正电互相排斥,原子核之所以没有被质子拆散架,是因为强力的存在,两个夸克通过交换胶子来传递强力。
弱相互作用力是W和Z玻色子,能把一种夸克变成另外一种夸克——比如一个中子里面有3个夸克,如果把其中的一个下夸克通过弱力变成上夸克,其它两个不变,那么,这个中子就会变成质子。
那么按照这个逻辑,引力也应该有一种传递粒子,也就是引力子对吧?
但遗憾的是。
引力子的概念自从被提出的那天起,到黄昆他们聊天的这个时间段,依旧没有任何被发现的迹象,反倒是驳斥引力子存在的理论有不少。
这其实是个很违和的现象:
老大叫大毛,老二叫二毛,老三叫三毛,照理应该叫老四的四毛却叫金色茉莉花.....
说实话。
如果只是单纯的没有找到这种粒子,那么其实也没什么大不了的。
就像老四叫做金色茉莉花其实问题不大,名字的问题而已嘛。
但问题是.....这个金色茉莉花他又秃头又ED还有脚气,这tmd就很离谱了。
而引力子呢,恰好就是这么个情况:
引力子和广义相对论是相悖的。
爱因斯坦经典的相对论中,引力就是时空的弯曲,不需要引力子来传递。
广相也是迄今为止描述引力最成功的引力理论,没有之一。
但是在广相之外,另一部分以量子力学为基础的,以基本粒子为研究对象的标准模型也发展了起来,并且是近代以来改变人类生活最大的基础理论。
引力子在标准模型中是容许存在的,并且数学上已经证明了广相和标准模型不相容。
所以这两个理论中至少有一个是错的,或者是不完备的。
当然了。
以上这几句话其实并没有看起来那么简单,实际上涉及到了度规的范畴:
时空弯曲在数学上由时空的几何被一个非平直的度规gw描述,引力效应直接由这个度规决定。
度规这个东西相当于一个张量场,从场论的角度就可以把这个张量场视为引力场——这就是引力=时空弯曲的含义。
而在量子力学中。
考虑引力场也是有量子效应的,那么度规里面就会存在量子扰动,扰动不太强的情况下可以把度规视为一个经典背景+背景上的扰动。
这个扰动也是个张量场,用量子场论的方法可以给它做量子化。
然后就和其他量子场一样,量子化之后能量动量取值分离的那个作为激发态的东西就是引力子。
非常简单,也非常好理解。
而引力子一旦被发现......
那乐子可就大了。
“......”
随后黄昆深吸了一口气,表情郑重的对杨振宁问道:
“老杨,你对这个推论的把握有多大?具体是怎么发现它的存在的?”
“把握啊.....”
杨振宁抬起眼皮将视线从李政道身上一掠,斟酌着说道:
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“比起暗物质的存在,引力子的把握肯定没有那么高,要不然我也不会把数字写在括号里头了。”
“还有就是我的推导主要基于这个元强子模型的数学层面,物理方面是否能找到就得另当别论。”
听闻此言。
李政道也不动声色的点了点头。
虽然他和杨振宁矛盾重重,但这个说法他还是认可的。
毕竟他和杨振宁又不是对撞机成精,啥实验都不做就能在物理现象上发现新粒子,他们的能力再强,也只能在数学上做出一些推导罢了。
也就是.....
在微扰空间的框架内,将引力重整...或者说量子化。
随后杨振宁重新拿起笔,又将论文翻到了其中某一页,说道:
“目前理论物理界对引力量子化最大的争议...或者说难题和困惑,主要在于为什么在低能下,描述引力相互作用的算子是irrelevant的。”
黄昆嗯了一声,这也是他的疑问。
此时的杨振宁刚从海对面回国,说话习惯还没完全转换过来,因此在提及某些专业术语的时候不可避免的还是会有英文表述。
这种做法和后世那种说两句就来一个“这不够fashion”的假洋鬼子属于两种情况,属于必然要适应调节的一个问题。
irrelevant算子指的便是无关算子,根据重整化群的定义,在相应的低能标与自然截断相差很大的时候, irrelevant算子应该趋于消失才对。
随后杨振宁笑了笑,对黄昆解释道:
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