九色国产,午夜在线视频,新黄色网址,九九色综合,天天做夜夜做久久做狠狠,天天躁夜夜躁狠狠躁2021a,久久不卡一区二区三区

打開APP
userphoto
未登錄

開通VIP,暢享免費(fèi)電子書等14項(xiàng)超值服

開通VIP
當(dāng)代最偉大物理學(xué)家之一、諾獎(jiǎng)得主史蒂文·溫伯格,如何用研究改變世界

溫伯格的貢獻(xiàn)將永遠(yuǎn)光耀物理世界。

2021 年 7 月 24 日(北京時(shí)間),當(dāng)代最偉大的物理學(xué)家之一史蒂文?溫伯格(Steven Weinberg)教授在美國(guó)逝世,享年 88 歲。溫伯格因提出電弱統(tǒng)一理論獲得了 1979 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。以此為基礎(chǔ),基礎(chǔ)物理學(xué)被徹底改變了,他是量子場(chǎng)論的大師,能把復(fù)雜的理論以全新的方式重構(gòu)并解釋,其獨(dú)特的思想以及諸多著作影響了幾代物理學(xué)者,并將持續(xù)給予后來者靈感。

1977 年,溫伯格在美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)議上,他在粒子物理學(xué)方面的工作重新定義了我們對(duì)宇宙的理解。

溫伯格是當(dāng)代最偉大的物理學(xué)家之一 

統(tǒng)一和對(duì)稱的主題推動(dòng)了溫伯格的研究,并成就了他在電弱統(tǒng)一理論方面的重大突破,該理論揭示了宇宙中四種基本力中的兩種力之間存在的隱藏的統(tǒng)一。一般來說,電磁力和弱力似乎完全不同:我們?cè)谌粘I钪袑㈦姶挪ㄒ暈楣?,而?fù)責(zé)放射性的弱力則在亞核尺度上起作用。溫伯格意識(shí)到,在非常高的能量下,這兩種力應(yīng)該是交織在一起的,這被稱為楊 - 米爾斯理論,該理論的方程有一種特殊的性質(zhì)——規(guī)范對(duì)稱(gauge symmetry)。

但是這種基本的共性被所謂的希格斯機(jī)制掩蓋,該機(jī)制為基本粒子如電子、 W 粒子、 Z 粒子(介導(dǎo)短程弱相互作用)生成質(zhì)量,同時(shí)使長(zhǎng)程光子的質(zhì)量為零 。1967 年希格斯為實(shí)現(xiàn)這一愿景對(duì)提出的模型做出了許多詳細(xì)的預(yù)測(cè),并在 20 世紀(jì) 70 年代和 80 年代的實(shí)驗(yàn)中得到了證實(shí),并在 2012 年有研究發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子。1979 年,溫伯格與另外兩位物理學(xué)家謝爾登 · 格拉肖(Sheldon Glashow)和阿卜杜勒 · 薩拉姆(Abdus Salam)一起獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),它是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的支柱。

1979 年溫伯格獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),他的學(xué)生表示祝賀。

溫伯格更關(guān)心自然法則的一般屬性而不是特定模型。他有一種明確無誤的風(fēng)格,即對(duì)問題從一般原則開始討論,并發(fā)展出系統(tǒng)的論據(jù)鏈,一步一步逐步進(jìn)行,這對(duì)他來說似乎是不可避免的過程。他也熱愛數(shù)學(xué),并將其用作描述世界的工具。溫伯格提出了一些簡(jiǎn)單而深刻的問題,例如:為什么用量子場(chǎng)論來描述自然?為什么關(guān)于基本粒子及其相互作用的性質(zhì)的描述如此之少?

面對(duì)這些問題,溫伯格從不同的角度重新構(gòu)想了量子場(chǎng)論,以狹義相對(duì)論、量子力學(xué)和粒子概念為起點(diǎn)。在他的早期工作中,他研究了由無質(zhì)量粒子、光子和引力子介導(dǎo)的長(zhǎng)程力,如電磁力和引力。像所有基本粒子一樣,這些粒子具有內(nèi)在角動(dòng)量或自旋,以量化單位表示:光子自旋為 1,引力子自旋為 2。

溫伯格的研究表明:狹義相對(duì)論和量子力學(xué)對(duì)無質(zhì)量粒子的相互作用施加了驚人的限制。自旋 1 粒子必須由方程具有規(guī)范對(duì)稱性的理論來描述,而自旋 2 粒子必須具有引力子的特性,并且對(duì)所有粒子具有普遍的耦合強(qiáng)度。這為愛因斯坦假設(shè)的等效原理提供了更深層次的推導(dǎo),等效原理也是愛因斯坦發(fā)展廣義相對(duì)論的起點(diǎn)。

溫伯格另一個(gè)里程碑式的貢獻(xiàn)是他提出了「有效場(chǎng)論」的概念,改變了我們對(duì)量子場(chǎng)論描述世界的理解。溫伯格認(rèn)為,量子力學(xué)和局域性的原理(即在時(shí)空中相距足夠遠(yuǎn)的實(shí)驗(yàn)不應(yīng)相互影響),保證了在某種能量尺度上可接近的粒子之間的相互作用一定能夠由一個(gè)簡(jiǎn)單的「有效」量子場(chǎng)論來描述,該理論只涉及這些粒子。粒子間的主要相互作用是由有限數(shù)量的相互作用強(qiáng)度給出的,而在更高能量下的未知物理學(xué)中的相互作用則被系統(tǒng)地編碼在一個(gè)較小相互作用的無限集中。

最重要的是,溫伯格是一個(gè)偉大的統(tǒng)一者。他不喜歡將引力視為時(shí)空曲率,因?yàn)檫@一觀點(diǎn)使引力在定義所有其他現(xiàn)象發(fā)生的領(lǐng)域時(shí)是一個(gè)特例,這也阻止了研究人員看到引力與宇宙之間更深層次的聯(lián)系。這促使溫伯格在他的著作《引力和宇宙學(xué)——廣義相對(duì)論的原理和應(yīng)用》中,用粒子物理學(xué)的方法闡述了廣義相對(duì)論。他還意識(shí)到,粒子物理學(xué)和宇宙學(xué)這兩個(gè)看似不同的領(lǐng)域必須統(tǒng)一起來,因?yàn)樵诖蟊ê蟛痪?,基本粒子之間的高能碰撞在早期的宇宙炎熱、密集的條件下無處不在。溫伯格提供了必要的理論工具,開啟了早期宇宙學(xué)探索的黃金時(shí)代。

溫伯格除了在物理學(xué)方面的開創(chuàng)性工作外,他還寫了幾部廣受歡迎的物理學(xué)著作,這些著作對(duì)其他研究人員都產(chǎn)生了重大影響。

溫伯格對(duì)宇宙學(xué)的迷戀使他也思考了宇宙學(xué)常數(shù)的問題。在真空中隨處可見劇烈的量子漲落,這種現(xiàn)象賦予了真空空間巨大的能量密度,并導(dǎo)致時(shí)空高度彎曲,這與我們觀察到的大而平坦的宇宙截然不同。為什么真空能量,或者說宇宙學(xué)常數(shù)這么???

1987 年溫伯格提出了一個(gè)激進(jìn)的方法來解決這個(gè)問題,使用了「人擇原理」的最小版本。他推斷,也許真空能量可以有不同的值,如果它大于特定的微小尺寸,宇宙的加速膨脹會(huì)在星系有機(jī)會(huì)形成之前撕裂它們,導(dǎo)致無結(jié)構(gòu)的空宇宙。

溫伯格認(rèn)為,這預(yù)測(cè)出了真空能量微小但非零。1998 年,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙的膨脹正在加速,對(duì)這一現(xiàn)象最簡(jiǎn)單的解釋是真空能量是存在的,其大小與溫伯格的論點(diǎn)相符。溫伯格的研究在很大程度上讓領(lǐng)域內(nèi)規(guī)避了圍繞人擇原理存在的許多無聊猜想,推動(dòng)研究者們務(wù)實(shí)地使用人擇原理對(duì)自然做出正確的預(yù)測(cè)。

溫伯格一生著作無數(shù)

溫伯格除了是最偉大的理論物理學(xué)家之一,還是基礎(chǔ)物理學(xué)領(lǐng)域的杰出代表。他一生發(fā)表了超過 300 篇研究論文,出版了多部著作。其中包括 1972 年出版的《引力和宇宙學(xué)——廣義相對(duì)論的原理和應(yīng)用》;1977 年溫伯格出版了科普名著《最初三分鐘》,該書通俗而精彩地介紹了關(guān)于宇宙起源的現(xiàn)代觀點(diǎn),已被譯成 22 種文字出版,一經(jīng)面世立即成為經(jīng)典,對(duì)普通公眾和專業(yè)研究人員都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。許多物理學(xué)家都是從這本書開始學(xué)習(xí)宇宙學(xué)的;1993 年溫伯格出版《終極理論之夢(mèng)》,講述了對(duì)自然的統(tǒng)一理論的偉大追求:一個(gè)能解釋從原子內(nèi)部的聯(lián)結(jié)到太陽與地球的吸引等不同的力的理論。

史蒂文 · 溫伯格《最初三分鐘》。

此外,溫伯格的著作還包括《亞原子粒子的發(fā)現(xiàn)》、三卷本《量子場(chǎng)論》、《仰望蒼穹:科學(xué)反擊文化敵手》、《宇宙學(xué)》等。

史蒂文 · 溫伯格《仰望蒼穹》。

史蒂文 · 溫伯格《量子場(chǎng)論》第一卷。

溫伯格還獲得過許多獎(jiǎng)項(xiàng),包括丹尼 · 海涅曼數(shù)學(xué)物理獎(jiǎng)(1977 年)、美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)拢?991)、基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)(2020 年)、馬塞爾 · 格羅斯曼獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

英國(guó)著名生物學(xué)家理查德 · 道金斯對(duì)溫伯格的評(píng)價(jià)是:一位真正的智者、卓越的理論物理學(xué)家。紐約時(shí)報(bào)記者詹姆斯 · 格蘭茨評(píng)價(jià)稱:他是一位能寫出富有啟迪性且能觸動(dòng)人心作品的大散文家。

大師雖已逝去,但他為我們留下了寶貴的財(cái)富,他的科學(xué)成就深刻地改變了現(xiàn)代物理學(xué)的面貌。

原文鏈接:

https://www.quantamagazine.org/how-steven-weinberg-transformed-physics-and-physicists-20210811/

本站僅提供存儲(chǔ)服務(wù),所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請(qǐng)點(diǎn)擊舉報(bào)
打開APP,閱讀全文并永久保存 查看更多類似文章
猜你喜歡
類似文章
彎曲時(shí)空量子場(chǎng)論-頭條網(wǎng)
弦理論——科學(xué)領(lǐng)域最強(qiáng)的工具之一,讓矛盾的理論同時(shí)正確
對(duì)話諾獎(jiǎng)得主溫伯格:物理學(xué)的基本問題和未來
專訪“大統(tǒng)一”博士史蒂文·溫伯格
誰統(tǒng)一了兩種基本力?
《第三次沉思 我們?nèi)圆涣私獾挠钪妗啡摹?】
更多類似文章 >>
生活服務(wù)
熱點(diǎn)新聞
分享 收藏 導(dǎo)長(zhǎng)圖 關(guān)注 下載文章
綁定賬號(hào)成功
后續(xù)可登錄賬號(hào)暢享VIP特權(quán)!
如果VIP功能使用有故障,
可點(diǎn)擊這里聯(lián)系客服!

聯(lián)系客服