学霸从改变开始 第538章

嘴角挂着一丝淡淡的笑意，陈舟为自己的逻辑能力，感到一丝自豪。

将报纸再次放下，陈舟打开电脑，也拿出一沓崭新的A4草稿纸。

他打算开始对规范场论和杨－米尔斯方程，这个牵连数学和物理学的千禧难题之一，正式展开研究。

从数学的角度来说，规范场理论作为千禧难题之一，指的是杨－米尔斯规范场存在性和质量间隔假设问题。

从物理学的角度来说，规范场论是量子力学的学科，是基于对称变换可以局部，也可以全局地施行这一思想的一类物理理论。

但是，这是一个不应该单纯的从数学角度，或者从物理学角度去思考的难题。

尽管，单纯的从数学角度，去解决这个难题，可能会显得更容易一些。

可如果不将规范场论结合到物理学中，准确来说是量子力学中去，那这个难题解决的意义，将大打折扣。

正是基于从数学和物理学两方面的思考，陈舟在文献检索上，也放宽了检索的范围。

电脑上，陈舟又开始了大批量文献资料的搜集和下载。

这是他做每一个课题之前，必须要做的一件事。

只有从根本上溯源，充分了解这个难题后。

陈舟才能一如既往地，站在巨人的肩膀上，去解决这个问题。

说起来，规范场论在物理学上的重要性，是在于其成功为量子电动力学、弱相互作用和强相互作用，提供了一个统一的数学形式化架构。

也就是，标准模型。

这套理论，精确地表述了，自然界的三种基本力的实验预测。

它是一个规范群为SU（3）×SU（2）×SU（1）的规范场论。

像爱德华·威腾致力于研究的弦论，以及爱因斯坦的广义相对论的一些表述，从某种意义上来说，也都属于规范场论的范畴。

别的不说，陈舟对标准模型，简直不要太熟。

毫不夸张的说，陈舟从进入麻省理工，跟着弗里德曼正式踏入高能物理学领域开始。

标准模型就没离开过他。

随着“叮”、“叮”、“叮”的声音，陈舟很快下载好了十几篇的文献资料。

挪动鼠标，陈舟手指快速的点击鼠标左键。

选中，下载。

十几篇文献资料，对于陈舟来说，还是太少了。

怎么滴，也得来个一两百篇，或者更多吧？

在等待其它文献资料下载的同时，陈舟也点开了下载好的文献资料。

趁着这个时间，他倒是可以对这下载好的文献资料，展开梳理了……

第六百二十二章 见面安排

对于文献资料的梳理，陈舟是有选择性的进行梳理的。

先物理学上的相关研究文献，再数学上的相关研究文献。

毕竟，规范场论和杨－米尔斯方程创立，是因为物理学的研究。

在20世纪初，人们只认识到两种相互作用力，也就是引力相互作用和电磁相互作用。

后来，爱因斯坦在广义相对论中，利用坐标不变性的处理，得到了引力理论。

作为规范场论的先驱者，韦尔教授也正是从引力理论中，受到了启发。

他想要去寻找一个，既能包括引力相互作用，又能包括电磁相互作用的几何理论。

这时候，韦尔教授选择了麦克斯韦方程组。

麦克斯韦方程组不仅仅可以计算由电荷或磁场产生的电场，以及由电流产生的磁场。

这个方程，还给出了电磁学里，一个重要的守恒定律。

也就是电荷守恒。

根据诺特定律，电荷守恒应该对应一种对称性。

而韦尔教授便想要弄清楚，电荷守恒对应的是什么对称性。

通过深入地研究，他发现电荷守恒对应的，是一种涉及每个点的局域对称性。

这也是麦克斯韦方程组的又一个优美之处，它通过电磁力的固有行为，保证电荷守恒的一种局域对称性。

基于此，韦尔教授提出了一种新的不变性。

也就是，规范不变性。

并且，他进一步证明了，引力理论和电磁理论，都具有这种不变性。

看着这篇关于规范场论介绍的文献，陈舟拿起笔，在草稿纸上写下了麦克斯韦方程组、诺特定律和规范不变性几个关键词。

对文献资料的梳理，是需要从源头开始的。

这是陈舟一直以来的习惯。

即使他对这其中的理论概念，已经相当熟悉了。

看了一眼草稿纸上的几个关键词，陈舟仔细回想了一番，才再次抬起头看向电脑屏幕上的文献。

这一看便是一整个上午的时间。

陈舟一上午的时间，都没有离开过座位。

他面前的草稿纸，也由最初的几个关键词，变成了铺满的十来张。

倒不是夸张，而是陈舟如今梳理文献的效率，早已不是夸张可以形容的了。

“这么看来的话，杨老先生在规范场论里的贡献固然重要，可要是没有韦尔教授的前期工作，单凭杨老先生的话，规范场论的提出，至少得延后十年，甚至还不止。只是可惜了……”

“但也就像我一直认为的那样，站在巨人的肩膀上，还是很有必要的……”

看着面前的草稿纸，陈舟轻声感慨道。

正如陈舟所言，如果不是韦尔教授把规范不变性确定为相位因子变换。

而且在后来认识到，量子力学中的“波函数”的相位，是一个新的局域变量。

并据此指出，物理系统在这种变换下的不变性，被称为U（1）对称性的话。

这项关于规范场论的研究，将一直处于被动状态。

也正是因为这一化被动为主动的研究成果，将规范场论的研究，带上了一个新的台阶。

U（1）对称性是一种，比较简单的局域对称性。

又因为空间任意两点的相位因子可以对换，因而也被称为阿贝尔对称性。

正是这种规范不变性，也就是电荷守恒，决定了全部电磁作用。

也成功的化被动为主动。

此外，也正是因为韦尔教授的研究，关于规范场论的研究，才有了另一个十分重要的结论。

这个结论也是后来规范场论的最初起点。

那就是，所有规范相互作用，必须通过规范粒子来传递。

也正是这一出色的研究成果，被泡利引用到自己的文章中，从而吸引到了杨老先生。

只不过，虽然自1929年以后，学术界同意以规范理论的观点，来看电磁现象，是很漂亮的数学观点。

但是，这一理论却并没有引出，任何新物理结果。

但是，这并不能怪韦尔教授的理论。

只因为他发表论文的时候，人们还没有正确地认识原子核的组成。

更不要说，有强相互作用的概念了。

也因此，韦尔教授的规范理论，没有得到新的应用的时机。

这也是陈舟为什么说可惜的原因。

至于陈舟所说的，站在巨人的肩膀上，还是很有必要的。

则是因为，韦尔教授留下的规范变换和局域对称性思想，被杨老先生很好的发展了。

杨老先生将规范不变性，推广到了强相互作用中的同位旋守恒。

同位旋守恒和电荷守恒是有着相似之处的。

因为它们都反映了，系统内部的一种隐藏的对称性。

同位旋也是基本粒子的重要性质之一，是用来区分原子核里，如质子、中子等基本粒子的一个物理量。

最重要的是，实验证明了，原子核里的强相互作用，具有与电荷无关的特性。

就像质子与质子，中子与中子，以及质子与中子之间的强相互作用是相同的。

这也就说明了，单就强相互作用而言，质子与中子之间，没有区别。

由于质子和中子如此相似，物理学家们便提出，将它们描述为一种粒子。

也就是把质子和中子，看成同一种粒子的两种不同状态。

在同一组中，质量接近，宇称相同，但电荷不同的粒子，都可以看作是，同一粒子处于不同的态。

而同位旋这个新物理量，便是为了描述这种两重态或多重态的性质，而被引进的。

同位旋在物理学中的主要意义，也就在于，当粒子在强相互作用下发生碰撞时，它们的同位旋守恒。

也就是，强相互作用的过程中，总同位旋值保持不变，弱相互作用和电磁作用的过程中，同位旋不守恒。

杨老先生正是基于同位旋的这一法则，试图将规范不变性，推广到同位旋守恒定律中去。

以期达到和韦尔教授一样的目的，也就是将同位旋局域化，并研究由此而产生的相互作用。

后来的事，就是杨老先生和米尔斯教授，成功的将规范不变性，推广到同位旋及不可易变量中了。

也才有了现在的规范场论和杨－米尔斯方程。

当然，杨老先生和米尔斯教授的坚持，也是这项研究的一段佳话。

“叮！”

“叮、叮！”

又是一阵“叮”、“叮”、“叮”的声音，打断了陈舟的思绪。

看了眼电脑上，又一大批下载好的文献资料，陈舟嘴角微微露出一丝笑意。

如果说杨老先生是站在韦尔教授的肩膀上，那他便是所有物理学前辈们的肩膀上。

甚至于，因为错题集的存在，他这个肩膀，只会越站越高。

收回视线，陈舟将面前的草稿纸整理好，便起身准备去吃饭了。

桌子上的电脑，陈舟倒是没关。

那里，还有为数众多的文献资料，没有下载完呢。

走出小房间，来到外面的大办公室。

陈舟发现，许芷晴她们四个，已经离开了办公室。

实际上，要不是许芷晴的提醒，陈舟估计这会还沉浸在文献资料里呢。

虽然被打断沉浸状态，陈舟多少还是有些不舒服的。

但陈舟也没有过多计较。

毕竟，这只是前期的文献梳理，而不是那寻找灵感的重要时刻。

离开办公室，陈舟去简单吃了个午饭。

随后，便又再次回到了办公室。

和上午一样，陈舟一坐在办公桌前，便再也没挪动过屁股。

顺着上午的文献梳理工作，陈舟进入状态后，便再次开启了文献收割模式。

直到完成计划中，今天必须梳理的40篇文献资料后。