视频演示:费曼的茶杯
By 苏剑林 | 2014-02-07 | 18784位读者 | 引用《环球科学》:超越费曼图
By 苏剑林 | 2012-11-26 | 19399位读者 | 引用虽然文章的大部分内容我都还无法弄懂,但是这里边讲述的振奋人心的内容让我决定把它转载过来。文章说,将大自然的各种力统一起来,或许没有物理学家原来所想的那么困难。
撰文∕ 伯尔尼(Zvi Bern)、狄克森(Lance J. Dixon)寇索尔(David A. Kosower)
翻译∕ 高涌泉(台湾大学物理系教授)
提供/ 科学人(Scientific American繁体中文版)
重点提要
物理学家对于粒子碰撞的了解,最近经历了一场宁静革命。知名物理学家费曼所引入的观念对于很多应用而言已到达极限。作者与合作者已经发展出新的方法。
物理学家利用新方法,可以更可靠地描述在大强子对撞机(LHC)那种极端条件下普通粒子的行为,这将帮助实验学家寻找新粒子与新作用力。
新方法还有更为深刻的应用:它让一种于1980年代被物理学家放弃的统一理论有了新生命,重力看起来像是双份的强核力一起作用。
春天某个晴朗的日子,本文作者狄克森从英国伦敦地铁的茂恩都站进入地铁,想前往希斯洛机场。伦敦地铁每天有300万名乘客,他瞧着其中一位陌生人,无聊地想着:这位老兄会从温布尔登站离开地铁的机率有多大?由于此人可能搭上任何一条地铁路线,所以该如何推算这个机率呢?他想了一会,领悟到这个问题其实跟粒子物理学家所面对的麻烦很像,那就是该如何预测现代高能实验中粒子碰撞的后果。
欧洲核子研究组织(CERN)的大强子对撞机(LHC)是这个时代最重要的探索实验;它让质子以近乎光速前进并相撞,然后研究碰撞后的碎片。我们知道建造对撞机及侦测器得用上最尖端的技术,然而较不为人知的是,解释侦测器的发现同样也是极为困难的挑战。乍看之下,它不应该那么困难才对,因为基本粒子的标准模型早已确立,理论学家也一直用此模型来预测实验的结果,而且理论预测所依赖的是著名物理学家费曼(Richard P. Feynman)早在60多年前就发展出来的计算技巧,每位粒子物理学家在研究生阶段都学过费曼的技巧;关于粒子物理的每本科普书、每篇科普文章,也都借用了费曼的概念。
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