规范理论

规范场理论作为当代物理学前沿最基础的部分，和牛顿力学、麦克斯韦电磁理论、狭义相对论、广义相对论、量子力学一样，是物理学最基础的部分。它能准确描述自然界四大基本力中的电磁力、弱作用和强作用，引力也可能用它来描述，可以说是人类认识的本质。实际上，狄拉克把量子力学和狭义相对论结合起来建立的量子场论，量子电动力学是通过重正化完成的。当量子电动力学的成功推广到核相互作用时，韦尔规范理论的思想复活，形成了以Young-Mills理论为核心的现代规范场理论。在此基础上，就形成了所谓的粒子物理标准模型。因此，现代量子场论以规范场论为核心。“作为描述亚原子世界最成功的物理框架，量子场论无论是计算能力还是概念覆盖面都是无与伦比的。8 & gt三分之一，它可以准确地解释宇宙中四种已知基本力中的三种。量子场论作为成功的亚原子力理论，在今天主要体现在所谓的标准模型中。事实上，目前没有已知的实验(除了引力)不能从标准模型推导出来”(Michio kaku1993)。正是因为规范场理论的成功，理论物理的局面，我们找不到一个理论框架来理解实验数据的局面，变成了如果物理学家提出的理论比标准模型更新，就会超出目前的实验技术水平，无法被检验的局面。可见，规范场理论一定是人类认识史上的一大进步，一定有其深刻的形而上学基础、重大的认识论意义和科学的方法论意义。

规范场理论中引入协变导数的物理本质

规范理论中引入协变导数的物理本质

关键词:物质波，规范场，不变性，物理本质

作者:赵国秋

总结:一般认为粒子与场的相互作用是通过引入规范场来实现的。事实上，通过自由粒子的局域规范变换，粒子被自动置于场的相互作用中。当自由粒子的整体规范变换转化为局部规范变换时，场的相互作用由“无”变为“有”，规范不变性被破坏。通过协变导数引入规范场反映了粒子和场的作用，但那是让。

规范理论

现在，弱力和电磁力已经合并，下一个目标是强相互作用力。正如我们已经介绍过的，到目前为止，这个区域是由量子色动力学支配的。幸运的是，虽然局势紧张严峻，战争一触即发，但两国君主多少有些血缘关系，这就为和平统一留下了空间:都是在量子场论的统一框架下完成的。1954年，杨振宁和米尔斯建立了规范场理论，吸收对称性破缺的思想后，理论中的一些无质量粒子可以自发获得质量。正因为如此，中间玻色子和光子才能被glashow等人包含在同一个框架中。另一方面，量子色动力学本身就是仿照量子电动力学，甚至它的名字也是仿照后者！不同的是，光子没有电荷，而胶子有“颜色”电荷。但如果充分考虑自发对称破缺的规范场，将理论扩展到更大的单个群，将胶子拉成一体，也不是不可能。这个理论被骄傲地称为“大统一理论”(GUT)，它发展了好几个变种，但无论如何，它的目标都是一样的，那就是把弱相互作用、强相互作用和电磁力这三种力统一起来，组合成同一个理论。不同的大统一理论预言了一些不同的物理现象，比如质子可能的衰变，比如磁单极子或奇异弦的存在，但遗憾的是，这些现象至今没有得到确凿的证实。退一步讲，由于理论的一些关键部分，比如希格斯玻色子的假设，至今在实验中还没有被发现，即使是我们的粒子标准模型也无法做到100%的肯定。但无论如何，大统一理论是一个非常有前途的理论，人们有理由相信它最终会达到目的。