規(guī)范場論，楊振寧的規(guī)范場論是20世紀物理三大成就么

來源：整理時間：2023-05-21 05:25:44 編輯：好學習手機版

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1，楊振寧的規(guī)范場論是20世紀物理三大成就么
2，規(guī)范場的介紹
3，如何理解規(guī)范場論的物理意義
4，什么叫規(guī)范場論

1，楊振寧的規(guī)范場論是20世紀物理三大成就么

答案：楊振寧的規(guī)范場論不是20世紀物理三大成就。　　20世紀初期，物理學上出現(xiàn)了原子結(jié)構(gòu)理論、相對論、量子力學三大成就，是科學史上劃時代的里程碑，正是由于這三大成就，決定了20世紀科學技術(shù)的面貌．

楊振寧的規(guī)范場論是20世紀物理三大成就么

2，規(guī)范場的介紹

規(guī)范場（gauge field）是與物理規(guī)律的定域規(guī)范變換不變性相聯(lián)系的物質(zhì)場。在力學中重力場內(nèi)的物體所受的重力是確定的，而物體的勢能因勢能零點的選取不同而不同，勢能缺乏唯一性；同樣在電磁學中，電磁場由電場強度E和磁感應(yīng)強度B描述，而采用標勢j和矢勢A描述電磁場也缺乏唯一性。盡管存在這樣的不唯一性，要求電磁場還需滿足規(guī)范變換。電磁規(guī)律在規(guī)范變換下保持形式不變。

規(guī)范場的介紹

3，如何理解規(guī)范場論的物理意義

規(guī)范場論的物理意義：規(guī)范場論作為當代物理學前沿的最基礎(chǔ)部分,和牛頓力學、麥克斯韋電磁理論、狹義相對論、廣義相對論以及量子力學一樣,是物理學中最基本的部分.它能精確描述自然界中四種基本力中的電磁力、弱作用、強作用,引力也可能用它描述,可以說是人類認識的精華.事實上,狄拉克通過結(jié)合量子力學和狹義相對論所建立的量子場論,通過重整化完成量子電動力學,當把量子電動力學的成功向核相互作用拓展時,使外爾的規(guī)范理論的思想得以復(fù)活,形成了以楊-米爾斯理論為核心的現(xiàn)代規(guī)范場論,在此基礎(chǔ)上形成了所謂的粒子物理的標準模型。

如何理解規(guī)范場論的物理意義

4，什么叫規(guī)范場論

規(guī)范場論 (Gauge Theory) 是基于對稱變換可以局部也可以全局地施行這一思想的一類物理理論。非交換對稱群的規(guī)范場論有時也稱為楊-米爾斯理論。物理系統(tǒng)往往用在某種變換下不變的拉格朗日量表述，當變換在每一時空點同時施行，它們有全局對稱性。規(guī)范場論推廣了這一思想，它要求拉格朗日量必須也有局部對稱性—應(yīng)該可以在時空的特定區(qū)域施行這些對稱變換而不影響到另外一個區(qū)域。這個要求是廣義相對論的等價原理的一個推廣。規(guī)范“對稱性”反映了系統(tǒng)表述的一個冗余性。規(guī)范場論在物理學上的重要性，在于其成功為量子電動力學、弱相互作用和強相互作用提供了一個統(tǒng)一的數(shù)學形式化架構(gòu)——標準模型。這套理論精確地表述了自然界的三種基本力的實驗預(yù)測，它是一個規(guī)范群為SU(3) × SU(2) × U(1)的規(guī)范場論。像弦論這樣的現(xiàn)代理論，以及廣義相對論的一些表述，都是某種意義上的規(guī)范場論。大統(tǒng)一理論（grand unified theories，GUTs）。試圖用同一組方程式描述全部粒子和力(強相互作用、弱相互作用、萬有引力、電磁相互作用四種人類目前所知的所有的力)的物理性質(zhì)的理論或模型的總稱。這樣一種尚未找到的理論有時也稱為萬物之理，或TOE。這并非完全荒唐可笑的夢想，因為在統(tǒng)一物理學家對物質(zhì)世界的描述方面已經(jīng)取得了相當成就。就在19世紀中葉，電和磁還被看成是兩種獨立的事物，但麥克斯韋研究證明它們實際上是現(xiàn)在叫做電磁現(xiàn)象的同一種基本相互作用的兩個方面，可以用同一組方程式加以描述。到20世紀中葉前，這一描述又改進到包括了量子力學效應(yīng)，并以量子電動力學(QED)形式成為物理學家提出過的最成功的理論之一，它以極高精度正確預(yù)言了諸如電子等帶電粒子相互作用的性質(zhì)。地球上的物體不管形狀、大小如何，最終總要乖乖地落到地面上，原因是什么？天空中地球圍繞太陽轉(zhuǎn)、月亮圍著地球轉(zhuǎn)，原因又是什么？科學家牛頓經(jīng)過艱苦的思索和研究，找出了統(tǒng)一的理論——萬有引力。不論是地球上的物體，還是天空中的天體，都可以用萬有引力來解釋它們的運動。關(guān)于熱現(xiàn)象人們總結(jié)出熱學理論，關(guān)于電磁現(xiàn)象人們也總結(jié)出電磁場理論，物理學的各部分內(nèi)容就是總結(jié)各種不同運動形式的規(guī)律和理論。這些規(guī)律之間能不能再總結(jié)出更基本的規(guī)律，解釋更廣泛的內(nèi)容，這一直是物理學家關(guān)心的問題。現(xiàn)在，人們發(fā)現(xiàn)微觀粒子之間僅存在四種相互作用力，它們是萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力。宇宙間所有現(xiàn)象都可以用這四種作用力來解釋。進一步研究四種作用力之間聯(lián)系與統(tǒng)一，尋找能統(tǒng)一說明四種相互作用力的理論稱為