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manbet手机版由于在20世纪初,人们只知道两种基本的力:引力和电磁力,而且大家都知道,电磁力是原子中的作用力的来源,所以人们很自然地认为,电磁力也是使原子核保持在一起的作用力的来源。manbet手机版在20世纪20年代,人们知道原子核中含有质子,事实上氢原子的原子核只是一个质子,人们认为电子可能参与了将质子聚集在一起的过程。manbet手机版然而,这样的想法有直接的问题。manbet手机版原子核里的电子和原子核周围轨道上的电子有什么区别?manbet手机版如果电子被挤进小原子核,海森堡不确定关系的结果是什么?manbet手机版除了没有其他已知的基本粒子外,唯一支持这一观点的是,在某些放射性衰变中可以看到电子来自原子核。manbet手机版然而,在1932年manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版詹姆斯·查德威克manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版发现了一种可以从原子核中发出的新型辐射,一种中性的辐射,他的实验表明,在原子核中确实存在电中性粒子,这种粒子后来被称为中子。manbet手机版后不久manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版尤金·维格纳manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版解释了原子核是两种不同核力的结果。manbet手机版的manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版强核力manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版是质子和中子之间的引力使原子核聚集在一起manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版弱核力manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版是某些核的放射性衰变的原因。manbet手机版人们认识到,两股力量的力量相差很大。manbet手机版典型的比率是10数量级manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版14manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版在普通的能量。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版1896年manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版贝克勒尔manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版发现铀盐发出辐射;manbet手机版他们是manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版放射性。manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版玛丽·居里和皮埃尔·居里继续研究他的工作,他们发现几个原子通过释放放射性而解体。manbet手机版随着中子的发现,人们意识到这种现象是一种力在起作用的另一方面。manbet手机版人们发现,中子衰变为一个质子和一个电子,以及沃尔夫冈·泡利(Wolfgang Pauli)提出的一种假想粒子,后来被称为中微子(实际上是反中微子)。manbet手机版因为在原子核中,核子的质量是虚的,这个过程也可以反过来,一个质子衰变成一个中子,一个正电子和一个中微子。manbet手机版第一个为这种相互作用建立模型的是manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版恩里科费米manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版假设物质粒子之间的相互作用是瞬间发生的。manbet手机版在20世纪50年代末,费米的理论被修正,以解释马沙克和苏达山以及费曼和盖尔曼的宇称违反。manbet手机版弱相互作用的宇称违逆已被假设为manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版Tsung-Dao李manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版而且manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版陈Ning杨manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版并在第二年由吴和合作者进行了实验验证。manbet手机版(弱相互作用可以区分左右。)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,能量更高。manbet手机版横截面按比例伸缩。manbet手机版这一现象是由詹姆斯·比约肯提出的,数据清楚地表明了这一点。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这一点。manbet手机版为了解释标度,这些组分必须具有随能量而减小的耦合强度,这与QED的情况相反。manbet手机版这被称为"渐近自由"manbet手机版很难相信量子场论可以渐近自由,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样的对,如果它们不存在太长时间。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,能量和质量是一样的。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版渐近自由一定意味着夸克电荷是反屏蔽的,这在量子场论中是很难被相信的。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,对于非交换规范场理论,如果夸克数量不多,则满足渐近自由度的要求。manbet手机版解决的关键是矢量粒子调解的力量,胶子,确实反屏蔽。manbet手机版这是可以理解的,因为夸克和胶子的电荷,“彩色电荷”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颜色。manbet手机版夸克带彩色电荷,胶子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,虚胶子可以与相互屏蔽的电荷排成一列。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版渐近自由的发现为夸克间相互作用的非交换规范场论打开了大门,它被称为量子色动力学,QCD。manbet手机版多年来,这个理论在大型加速器中得到了非常成功的验证,现在它作为强相互作用理论得到了稳固的确立。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,在这个模型中,所有的物质粒子都被放在一起处理,即电子和它较重的伙伴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,夸克可以有强和弱相互作用。manbet手机版力粒子,即介质,就是电磁的光子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,但在细节上仍存在差异。manbet手机版光子和胶子是无质量粒子,而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手机版导致了大距离的库仑定律manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版胶子manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版导致夸克之间产生一个限制力。manbet手机版这实际上是由于渐近自由,这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一样,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牢地证实了。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版在上面的标准模型中,没有提到引力。manbet手机版据说它是如此的弱,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,一定存在作用于足够小距离的引力的量子版本。manbet手机版如果我们试着用光子来复制电磁场的量子化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、友永和施翁格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推广爱因斯坦的理论。manbet手机版标准模型的显著成功也表明,力的统一思想是有效的。manbet手机版为什么会有四种不同的力,或者说它们真的不同吗?manbet手机版在我们所做的实验中,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的情况下,电磁力和弱力是统一的。manbet手机版同样,这个模型也表明,看起来如此不同的强在能量超过10时与另一个相结合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

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