走进不科学 第1256章

　　“应该可以。”

　　上辈子是洛伦兹的同学应该都知道。

　　自由场情景下洛伦兹变换不改变场的形式，矩阵D决定了场的变换方式，所以只要考虑群的性质就可以了。

　　而W又是小群，对于有质量粒子场想要做出SO（3）群的不可约幺正表示，只要考虑右边的湮灭算符就行。

　　这种计算对于赵忠尧这样的大佬来说并不算什么难题，因此很快赵忠尧便写下了对应的步骤：

　　“先从动量算符入手，p^=－indd……”

　　“当湮灭算符作用在基态上时得到零，即a－ψa=0，因子n2nmω可以约掉……”

　　“然后再做出无量纲化的共轭复振幅算符，它的时间演化就是乘上eiωt相位变化……”

　　十多分钟后。

　　赵忠尧轻轻放下笔，露出了一道若有所思的表情：

　　“咦……谐振子居然有两个解析解？”

　　随后他又看向了一旁同时在计算的胡宁和朱洪元二人，问道：

　　“老胡，洪元同志，你们的结果呢？”

　　胡宁朝他扬了扬手中的算纸：

　　“我也是两个解。”

　　朱洪元的答案同样简洁：

　　“我也是。”

　　见此情形，老郭不由眯了眯眼睛。

　　他所计算的是SO（1）和SO（3）群的粒子数算符，虽然前置条件是单粒子态的算符只取决于延迟时刻的位置和速度，但这个假设其实和现实几乎无异。

　　而根据计算结果显示。

　　这个模型在数学上具备两个解析解，对应的是量子所述的玻色子规范场。

　　其中一个解析解对应的自旋为1，另一个解析解对应的自旋则为0。

　　而自旋为零在场论中对应的便是……

　　标量概念。

　　这其实很好理解。

　　量子场论中使用的的自然单位进行计算，真空中的光速c=约化普朗克常数n=1，时空坐标x=（x1，x2，x3，x4）=（x，y，z，it）=（X，it），偏微分算符a=（a1，a2，a3，a4）=（a／ax，a／ay，a／az，a／iat）=（a，－iat）=（▽，－ia／at）

　　狭义相对论的能量动量关系式是E^2=P^2＋m^2，让能量E用能量算符ia／at替换，动量P用动量算符－i▽替换，就可以得到－a^2／at^2=－▽^2＋m^2，即▽^2－a^2／at^2－m^2=0

　　让它两边作用在波函数Ψ上得（a^2－m^2）Ψ=0，这就是大名鼎鼎的克莱因－戈登场方程。

　　算符a^2在洛伦兹变换下是四维标量，即a'^2=a^2静质量的平方m^2是常数。

　　要使克莱因－戈登场方程具有洛伦兹变换的协变，即将方程（a^2－m^2）Ψ=0时空坐标进行洛伦兹变换后得到的（a'^2－m^2）Ψ'=0形式不变，唯一要求就是洛伦兹时空坐标变换后的波函数Ψ'=Ψ就达到目的了，这样的场叫标量场。

　　如果让洛伦兹变换特殊一点，保持时间不变，而在空间中旋转，这样旋转后的波函数Ψ'（X'，t）=exp（－iS·α）Ψ（X，t）。

　　这就是说在时间t不变的情况下，波函数Ψ（X，t）的空间坐标矢量X在角动量S方向旋转无穷小α角后变成矢量X'。

　　而波函数Ψ（X，t）变成exp（－iS·α）Ψ（X，t）=Ψ'（X'，t），并且Ψ（X，t）=Ψ'（X'，t）。

　　唯一的办法就是让自旋角动量S=0，这说明克莱因－戈登场方程描述的场粒子自旋为零。

　　非常简单，也非常好理解。

　　换而言之……

　　玻色子确实如同徐云所说的那样，可以分成标量玻色子和矢量玻色子。

　　“……”

　　过了片刻。

　　赵忠尧胸口微微起伏了两下，整个人深吸一口气，平复好心绪后继续看向了王淦昌手中的第三方报告。

　　如果考虑到矢量玻色子的影响……

　　那颗强子的末态位异常就不难解释了：

　　强子也是一种典型的复合粒子，内部存在一种矢量规范玻色子的结构完全称得上合理——这也是朱洪元他们归纳的‘元强子’的一种嘛。

　　某种意义上来说，这个解释甚至有点……索然无味？

　　不过赵忠尧却没有因为这个索然无味的解释而感到无趣，此时他的好奇心反倒出奇的有些旺盛：

　　“小韩，你说的标量玻色子到底是个什么情况？”

　　上头提及过。

　　赵忠尧在徐云引导下计算出来的解析解有两个，分别对应矢量玻色子和标量玻色子。

　　其中矢量玻色子虽然有些出乎赵忠尧现有的认知，但它本身却属于得知真相后可以理解的范畴。

　　毕竟量子场论中有个概念叫做规范对称性，也就是规范场论。

　　规范场论的典型代表就是光子，也就是最少在电磁相互作用中是成立的。

　　如今规范玻色子拓展到弱力或者强力，趋势上还算正常。

　　好比你平时追一本网络小说，原本那个作者玩的都是实时的梗，发生事件不是今天就是昨天，大家都在调侃【紧跟时事没有存稿】。

　　结果某次突然发现作者玩的梗没时效性了，发生的时间超过了三天，那么读者自然就会怀疑这个作者有了三天以上的存稿。

　　而规范玻色子呢，就相当于作者承认自己手上有七天的稿子。

　　这个时间跨度比三天要多，但趋势性上倒也不难接受。

　　但标量玻色子就有些超乎读者们的逻辑接受范围了——它就相当于作者说自己手上有二十万存稿，读者不吐槽电信诈骗都算是够意思了……

　　眼下的赵忠尧就属于这么个情况，他是真想不出一个每天四千字的作者是怎么有二十万稿子的……

　　不过他对面的徐云表情却很平静，在决定踹出这一jio后他便没怎么迟疑了：

　　“赵主任，不知道您对玻色子的认知是怎么样的？”

　　“我对玻色子的认知？”

　　听到徐云的反问，赵忠尧先是微微一怔，旋即便答道：

　　“当然是传递力的粒子了，类似于两个人扔皮球，规范玻色子就是那个皮球。”

　　徐云轻轻点了点头，没有评价赵忠尧这番话的对与否，而是继续说道：

　　“既然如此……赵主任，您是否想过一个问题呢？”

　　赵忠尧看了他一眼：

　　“什么问题？”

　　徐云竖起了一根手指：

　　“力的传递有媒介……也就皮球，那么丢皮球的人的质量……又是从哪里来的？”

　　“质量？”

　　赵忠尧重复了一遍这个词，数秒钟后，整个人瞳孔顿时狠狠一缩！

　　质量。

　　这是粒子领域中一个很重要的属性。

　　在宏观世界里，所有的宏观物体都是由原子构成的，原子是由原子核和核外电子构成的。

　　相对于原子核的质量，电子的质量（0.511MeV）可以是忽略不计的。

　　所对于宏观物质而言，它们的质量可以认为都集中在原子核上。

　　但微观领域却不一样。

　　例如原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的，质子和中子之内又有“元强子”，这些微粒之间力的传递已经有了相关描述，但质量的赋予机制却依旧空白一片。

　　而质量又不可能凭空出现，因此这种机制一直以来都是一个非常前沿的理论探讨区间。

　　不过遗憾的是无论国内还是国际上，都从未有人能够拿出一套合理的解释。

　　但眼下看来……

　　徐云引导赵忠尧推导出的这种标量玻色子，莫非就具备这种可能性？

　　随后徐云想了想，双手手掌在面前比划了一块区域，说道：

　　“赵主任，您应该知道，在相对论量子理论中，因为能量极高，所以粒子的产生和湮灭可认为是必然现象。”

　　“这个现象导致了系统粒子数不守恒，因此引入了有无穷多自由度的场作为量子化的起点。”

　　“当时考虑一种满足相对论协变性的复标量场，于是便要求场的拉氏量尽可能简单，也就是说复标量场乘以因子exp后其拉氏量不变。”

　　“然后仿照爱因斯坦提出广义相对论的思想，把拉氏量中的导数写成协变导数，就得到了新拉氏量——这样做的后果就是必然引入一个矢量场。”

　　“这个矢量场在相应的规范限制下，最简单的模型就是电磁场。”

　　这一次，赵忠尧身边的陆光达先一步点了点头。

　　徐云的这番话他并不算陌生，当初他的好友杨振宁就是基于这个思路得到的杨米尔斯场。

　　不过这个时代的杨米尔斯场和电磁场一样没有质量，不能描述短程相互作用。

　　接着徐云扫了眼陆光达，继续说道：

　　“众所周知，杨米尔斯场存在有一个很大的弊端，那就是这个模型不存在质量——所以杨老……咳咳，杨振宁先生当初获得诺奖的成就并非杨米尔斯场，而是宇称不守恒。”

　　“但另一方面，如果引入某个全新的思路……杨米尔斯场却可以成为一个非常完美的理论与数学基地。”

　　徐云话音刚落。

　　陆光达便忍不住咽了口唾沫，迫不及待的问道：

　　“什么思路？”

　　徐云沉默了几秒钟：

　　“考虑……简并真空。”