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manbet手机版事实上,引力可以被认为是点对点不同的坐标系,这意味着引力是一个几何理论。manbet手机版因此,覆盖整个空间和时间的真正坐标系比我们在普通几何中所熟悉的普通平面坐标系要复杂得多。manbet手机版这种类型的几何称为manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版非欧几何。manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版我们所看到的力来自于空间和时间的性质。manbet手机版我们说时空是弯曲的。manbet手机版假设一个球躺在平面上。manbet手机版它不会移动,或者如果没有摩擦,当没有力作用在它上面时,它可以匀速运动。manbet手机版如果表面是弯曲的,球将加速并选择最短路径向下移动到最低点。manbet手机版类似地,爱因斯坦告诉我们四维空间和时间是弯曲的,在这个弯曲空间中运动的物体沿着a移动manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版测地线manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版这是最短路径。manbet手机版爱因斯坦证明了重力场是定义所谓固有时的几何量,固有时是一个概念,它在所有坐标系中都具有相同的值,类似于普通空间中的距离。manbet手机版他还成功地建立了重力场方程,著名的manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版爱因斯坦的方程,manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版有了这些方程,他就能计算出水星轨道进动的正确值。manbet手机版这些方程还给出了经过太阳的光线偏转的测量值,毫无疑问,这些方程给出了宏观引力的正确结果。manbet手机版爱因斯坦的万有引力理论manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版广义相对论,manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版正如他自己所说,这是现代科学最伟大的胜利之一。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版SLAC实验验证夸克存在的一个显著特征是“缩放”。manbet手机版电子在质子上的深度非弹性散射的截面依赖于更少的运动学变量以获得更高的能量。manbet手机版横截面按比例缩放。manbet手机版这一现象是詹姆斯·比约肯从理论上提出的,数据也清楚地说明了这一点。manbet手机版理查德·费曼(Richard Feynman)通过假设质子由点状成分组成来解释它。manbet手机版为了解释尺度,这些成分必须具有随能量而减小的耦合强度,与QED的情况相反。manbet手机版这就是所谓的“渐近自由”。manbet手机版很难相信量子场论可以是渐近自由的,因为耦合常数的能量依赖是由于虚粒子对的筛选。manbet手机版相对论量子力学允许这种对存在,如果它们的寿命不太长。manbet手机版这是由于海森堡的测不准原理,以及根据爱因斯坦的著名公式,能量与质量相同的事实。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版渐近自由必然意味着夸克电荷是反屏蔽的,这在量子场论中是难以置信的。manbet手机版然而,在1973年,manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版大卫总值manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版,manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版大卫Politzermanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版而且manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版弗兰克•威尔茨克称为manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版同时发现,对于非阿贝尔规范场论,如果夸克不太多,则满足渐近自由的要求。manbet手机版解决方案的关键是,媒介力的矢量粒子,胶子,确实是反屏蔽的。manbet手机版这可以理解为,由于夸克和胶子的电荷,“色电荷”比简单的电荷满足更复杂的关系。manbet手机版有三种不同的颜色和它们的反色。manbet手机版夸克带有彩色电荷,而胶子带有彩色电荷和反彩色电荷。manbet手机版因此,当电场强度增加时,虚拟胶子可以与电荷排列在一起,相互屏蔽。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版渐近自由的发现为夸克之间相互作用的非abel规范场理论打开了门,它被称为量子色动力学。manbet手机版多年来,这个理论已经在大型加速器上得到了非常成功的测试,现在它作为强相互作用的理论已经得到了牢固的确立。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版非abel规范理论的成功表明,所有的相互作用都可以统一在一个共同的框架中。manbet手机版这导致了所谓的标准模型,其中所有的物质粒子都被放在一起处理,即电子及其较重的伙伴μ子和tau粒子以及相应的中微子,它们都只有弱相互作用,以及夸克,它们可以有强相互作用和弱相互作用。manbet手机版力粒子,即介质,就是电磁力的光子manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版Wmanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版而且manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版Zmanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版粒子为弱力胶子为强力。manbet手机版尽管标准模型统一了相互作用,但在细节上还是有差异的。manbet手机版光子和胶子是无质量的粒子manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版Wmanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版而且manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版Zmanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版粒子有质量。manbet手机版的manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版光子manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版导致长距离库仑定律,而manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版胶子manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版导致夸克之间的限制力。manbet手机版这实际上是由于渐近自由,它也可以解释为耦合强度随着能量的降低而增加,这在量子力学上也意味着它随着距离的增加而增加。manbet手机版事实上,这种增加就像弹簧的增加,这样夸克就会永久地束缚在强子中。manbet手机版即便如此,胶子的性质已经被实验人员牢固地确立了。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版在上面的标准模型中,没有提到万有引力。manbet手机版据说它是如此的微弱,以至于我们在粒子实验中不需要考虑它。manbet手机版然而,一般来说,在足够小的距离上必须存在引力的量子版本。manbet手机版如果我们试着把电磁场的量子化复制成光子的形式我们应该把重力场量子化成所谓的manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版引力子。manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版然而,费曼、Tomonaga和Schwinger的程序在这里并不适用。manbet手机版爱因斯坦的引力是不可重整的。manbet手机版问题出在哪里?manbet手机版是爱因斯坦的理论还是量子力学不完整?manbet手机版20世纪的两大概念里程碑——量子力学和爱因斯坦的广义相对论——彼此根本不一致。manbet手机版爱因斯坦终其一生都认为量子力学确实是不完整的,但迄今为止对它进行了如此多的测试,以至于物理学家们转而试图概括爱因斯坦的理论。manbet手机版标准模型的显著成功也表明,力统一的观点是正确的。manbet手机版为什么有四种不同的力或者说它们真的不同吗?manbet手机版在我们做的实验中,它们确实表现为不同的力,但标准模型表明,在能量超过100 GeV时,电磁力和弱力是统一的。manbet手机版类似地,该模型还显示,看似如此不同的强力在能量超过10时与另一个强力结合manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版15manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版GeV。manbet手机版万有引力能适用于这个方案吗?manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版可以证明在能量为10的量级上manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版19manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版GeV的重力会和其他的一样强,所以所有的力都应该是统一的至少在这个能量下,这个能量是如此之高以至于在我们的宇宙中只出现在10次manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版-42年manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版那是在大爆炸之后。manbet手机版然而,物理学也应该能够描述当时发生的现象,所以应该有一个包括引力在内的统一图景。manbet手机版这样的方案现在已经被提出,manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版超弦模型manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版其中的粒子是用一维物体,弦来描述的。manbet手机版这个模型确实给出了爱因斯坦的低能量理论,并且可以在它被探测的能量上与标准模型兼容。manbet手机版它也是一个有限量子理论,所以基于超弦模型的引力摄动理论确实是一致的。manbet手机版现在说这是否是最终的“万有理论”还为时过早,但就目前所知,这个模型中没有矛盾或不一致之处。manbet手机版最后,这个模型又形成了一种统一,即物质粒子和力粒子的统一,只有一种粒子。manbet手机版这也是物理学家的终极目标,得到统一的力和统一的粒子。manbet手机版gydF4y2Ba


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