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出现了‘超弦’
来源:生活百科全书 专题: ( 鐎涙褰�: 閸楋拷閵嗏偓閸楋拷 )

目前的物理学理论认为夸克是最基本的粒子.夸克共有6 种。

前文说过,自然界中最重要的不是物质而是力(相互作用),力有4种形式,这4 种力是不是都起源于同一种力呢? 科学家们开始了对力进行整理(或者说是统一)的工作.温伯格和萨拉姆完成了弱力与电磁力的统一理论,他们所预言的相互作用中间传播粒子——中间玻色子后来被欧洲核子研究中心的卢比亚等人找到.其后,科学家们转入了把强力与弱-电磁力统一起来的工作,这就是大统一理论。

大家都熟悉磁石,无论是棒状的还是弯成马蹄形的、甚至微小的原子或基本粒子都有N 极与S 极,似乎"磁石的本质就是如此",与N 极相对的另一端是S 极,而且两者磁量的绝对值相等.但是,同意"凡是磁石就一定有两极"就相当于认为强力与电磁力是完全不同的两种力。

如果大统一理论成立的话,自然界里就应该存在只有N 极或只有S 极的磁单极子.磁单极子与质子衰变都是大统一理论的证据,该理论认为三种相互作用是对称的,如果其中一种力与另外两种力分离开来的话,"对称性就遭到了破坏"。

当然,在研究大统一理论的同时,不少科学家已经在进行着将引力也统一进来即向超引力理论挑战的尝试,这就是"超弦"理论.在发展到超弦的过程中,物理学经历了各种各样的曲折与艰辛。

20 世纪50 年代,随着种类繁多的基本粒子(特别是重子)被发现,当时成了基本粒子的种类急剧增加的时期,如果把反粒子也算上的话,当时基本粒子的种类超过了300 种.发现一种基本粒子就能获得诺贝尔奖……已成为昔日的神话,科学家们开始把新发现的众多的粒子看作是更加基本的粒子的激发态,也就是说,在高能状态下粒子会表现得好像是另外一种粒子。

在经典物理学里,弦的振动就是一种激发态,弹奏小提琴或古琴的孩就会出现基本振动以及波长为基本振动的一半(因此音频高于8 度)的倍振动、波长为基本振动的1/3 的3 倍振动……

基本粒子归根结底是弦或者是象弦一样的东西……科学家们受琴弦的启发建立了超弦理论.伦敦大学的迈克尔·格林、加州理工学院的约翰·施瓦茨以及日本的南部阳一郎等人都为超弦理论的发展做出过贡献,但是这套理论得到物理学界的承认却是20 世纪80 年代后期的事情。

所谓的"弦"既可以是带有两端的线头状、也可以是封闭的环状,它们的长度——说出来令人吃惊——为普朗克长度10-35 米量级.普朗克长度在这里第一次出现在基本粒子理论中,该长度与宇宙开天辟地时的大小密切相关。

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