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manbet手机版荣誉退休教授manbet手机版马丁努斯·j·g·维尔特曼manbet手机版，美国密歇根大学，现居荷兰比尔托芬。

manbet手机版“在物理学中阐明了电弱相互作用的量子结构”

manbet手机版这些额外的背景材料简要介绍了这一发现及其重要性，主要是为物理学家编写的。

manbet手机版粒子物理学研究物质基本成分的性质以及它们之间的相互作用。manbet手机版到目前为止，这一物理学分支中最成功的“语言”是相对论性量子场论。manbet手机版在这个框架中，基本粒子由(二次量子化)场表示，场是空间和时间的函数，包括粒子的产生和湮灭算符。manbet手机版例如，光，光子，用这样一个场表示。manbet手机版因此，这些场是试图描述基本粒子及其相互作用的理论的基石。

manbet手机版一个非常成功的这类理论是量子电动力学，通常被称为QED。manbet手机版QED以非常高的精度描述了电子、正电子和光在低能量下的相互作用。manbet手机版它在许多其他应用中也取得了巨大的成功，例如，当它被用来描述光与原子的相互作用时。manbet手机版然而，QED的发展和对其量子结构的理解并不容易，而是花了几十年的时间。manbet手机版这个理论将被用于微扰。manbet手机版换句话说，考虑到更高阶的修正有望提高预测的准确性。manbet手机版但事实上，有些修正被发现是无限大的。manbet手机版许多科学家为阐明和解决QED问题做出了贡献，其中包括R. P. Feynman、J. Schwinger和s . i . i。manbet手机版Tomonaga因为“他们在量子电动力学方面的基础工作，对基本粒子物理学产生了深远的影响”而分享了1965年的诺贝尔物理学奖。manbet手机版通过这些英勇的努力，QED成为了一种预测理论。 Employing perturbation theory, prescriptions were given as to how to compute theoretical values of measurable quantities. These could then be compared with experimental findings. Pictorial diagrams, invented by Feynman and named after him, helped a great deal in systematizing and facilitating the theoretical computations. In this approach the previously mentioned infinite quantum corrections appear in the diagrams as closed loops. High precision measurements have established that QED is an excellent theory.

manbet手机版基本粒子弱相互作用理论提出了新的、更具挑战性的难题。manbet手机版这些相互作用在自然界中起着至关重要的作用。manbet手机版例如，如果没有弱相互作用，太阳就不会发光。manbet手机版相对论性弱相互作用量子场论早在20世纪30年代就由费米提出。manbet手机版这个理论在理解弱相互作用方面提供了一个巨大的飞跃，因为它很好地系统化和描述了大量的现象。manbet手机版然而，它遇到了两个主要问题。manbet手机版其中之一是，在微扰理论的框架下，由于闭环的存在，任何弱过程速率的量子修正都是无限大的。manbet手机版此外，这些无穷大比之前在QED中遇到的无穷大“恶毒”得多。manbet手机版第二个困难，被称为幺正性问题，是横截面的理论表达式，即使是在最低阶摄动理论下得到的，看起来也很荒谬。manbet手机版在高能量下，它们违背了量子力学的概率解释。 Furthermore, the methods developed earlier to cure the problems encountered in QED were not applicable for solving the difficulties of FermiÕs theory.

manbet手机版一个诱人的可能性是通过引入两个带电自旋1粒子(带电矢量玻色子也称为中间矢量玻色子)来修改费米的理论。manbet手机版这个理论确实类似于QED，光子被大量的带电光子所取代。manbet手机版还有一个额外的好处，因为这些矢量玻色子可以很容易地解释所观察到的弱相互作用ÒuniversalityÓ。manbet手机版尽管有这些优点，上述两个问题仍然存在。

manbet手机版今年的获奖者Gerardus ' t Hooft和Martinus Veltman的最大优点是，他们通过在一个被称为非abel规范理论或Yang-Mills理论的扩展框架中研究弱相互作用理论，为解决弱相互作用理论的困难做出了决定性的贡献，在这个框架中，对称的概念起着主导作用。

manbet手机版1954年C. N. Yang和R. L. Mills建立了非abel规范理论的第一个例子。manbet手机版这些物理学家研究了如果同位旋对称(W. Heisenberg在1932年为了解释质子和中子的某些相似性而引入)是“局部的”，即时空相关的对称，会发生什么。manbet手机版他们发现，这样的要求需要存在三个无质量的自相互作用矢量玻色子，以质子电荷为单位，电荷为+ 1,0和Ð1。manbet手机版尽管自然界中不存在这样的无质量粒子，但这种思维方式构成了粒子物理学标准模型的基础(见下文)。manbet手机版“无质量杨-米尔斯理论”的量子结构是由几个作者研究的。manbet手机版在这一领域早期做出重大贡献的有R. P. Feynman、B. S. DeWitt、L. D. Faddeev和V. N. Popov。

manbet手机版目前，弱相互作用和电磁相互作用是由标准电弱模型描述的，该模型是一个附加了qed样结构的非abel规范理论。manbet手机版在这个模型中，有三个夸克和轻子族和四个矢量玻色子。manbet手机版矢量玻色子中有两个带电荷且质量较重(W+和W-玻色子)，一个质量较重且中性(Z玻色子)，第四个是光子。manbet手机版质量是通过所谓的希格斯机制引入的。manbet手机版该模型预测了一种自旋为零的粒子的存在，称为希格斯玻色子，它仍有待发现。manbet手机版此外，FermiÕs理论作为电弱模型的低能极限出现，只考虑了W+和W玻色子介导的相互作用。manbet手机版1979年，S. L.格拉肖、A.萨拉姆和S.温伯格因“对基本粒子之间的弱相互作用和电磁相互作用统一理论的贡献，包狗万世界杯括对弱中性电流的预测”而获得诺贝尔物理学奖。manbet手机版大质量矢量玻色子的实际发现被1984年诺贝尔物理学奖授予了C. Rubbia和S. van der Meer。

manbet手机版霍夫特和维尔特曼的贡献对粒子物理学的发展产生了巨大的影响。manbet手机版他们证明了非abel量子场论是有意义的，并为这些理论中的量子修正提供了一种计算方法。manbet手机版这是一个开创性的发现，使计算许多过程的量子修正成为可能，并将结果与实验观察进行比较或进行预测。manbet手机版例如，在1995年美国费米国家实验室发现顶夸克之前，利用瑞士CERN实验室的大电子正电子加速器LEP (Large Electron Positron)的高精度数据，就可以预测顶夸克的质量。manbet手机版尽管顶夸克太重，无法在LEP加速器中产生，但通过量子修正，它对在LEP中可以测量到的几个量做出了可测量的贡献。manbet手机版类似地，将涉及希格斯玻色子的量子修正的理论值与LEP的精确测量值进行比较，提供了关于这种尚未被发现的粒子的质量的信息。

manbet手机版诺贝尔物理学委员会成员塞西莉亚·贾尔斯科格教授

manbet手机版参考文献M. Veltman，核物理B7 (1968) 637 G. t Hooft，核物理B35 (1971) 167 G. t Hooft和M. Veltman，核物理B44 (1972) 189;manbet手机版B50 (1972)

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