弱电统一理论的标准模型

本文系统综述弱电统一理论的背景。

弱电统一理论中的时空特性分析及希格斯机制

传递弱作用的规范粒子是有质量的,有质量的粒子在相互作用中要做加速运动,建在其上的坐标系是加速系,时空不均匀、不对称.在弱电统一理论中,希格斯机制的实质是提供一个时空的事先破缺,并让其与传递弱作用的规范粒子带进的时空破缺性质相反,两者刚好相互抵消,使真空保持均匀对称性.这样的时空系统可以保证拉格朗日密度不变,相对性原理成立.

GWS弱电统一理论实验验证的进展

GWS弱电统一理论的建立以及它所预言的中性流的发现是粒子物理学的重大突破,为此Glashow、Weinberg和Salam获得了1979年诺贝尔物理学奖。 GWS弱电统一理论虽然取得了很大的成功,但它所预言的一系列现象,有的还没观察到,且理论本身明显地存在不足之处,故实验粒子物理学家们,自1973年发现中性流之后的十余年来,一直在不断地进行探索。

弱电统一理论

电磁作用已有较为成熟的理论。弱作用的理论还很不完善,弱作用的发现和对它的认识只有四十多年的历史。 一九三四年,费米提出弱作用的理论:一个带电的费米子和一个中性费米子构成一个带电的弱流。弱作用就是弱流的直接偶合。它与电磁理论不同处在于它不要第三者传递,而是直接发生作用。这个理论可以解释一系列现象,但它包含严重的困难,按着这个理论作计算常常给出无限大的结果。

黑格斯机制与SU(5)大统一场理论

较为详细地叙述了对称性自发破缺的概念,给出哥德斯通定理和Higgs机制,进一步讨论了黑格斯机制在G-W-S及SU(5)中的应用。

荷电弱规范玻色子的电磁弹性散射

在Weinberg-Salam弱电统一的理论框架中，计算了荷电弱规范玻色子W+与Y光子的电磁弹性散射过程w+γ—w+γ的不变振幅、散射角分布及散射总截面，并对所得结果进行了简短的讨论．

规范理论发展史研究

本文通过对规范理论发展史的研究,指出:韦尔规范理论的重要意义在于使人们进一步认识到定域规范不变性的作用;杨—米尔斯规范理论的发展,又将对称性的作用推到了一个全新的、革命性的阶段。

关于四种相互作用的统一的探求

到目前为止,人们已经认识到自然界虽然有千变万化,但这些变化都可以归源于四种相互作用,它们是十九世纪已经知道的引力相互作用和电磁相互作用,以及二十世纪新发现的弱相互作用和强相互作用。朴素唯物主义世界观的内容之一就是相信世界的统一性,相信各种变化多端的表面现象的背后有着可以认识的统一的规律性。那么,这四种相互作用是不是能够统一地描述呢?

康德的“基本力”与“统一场论”

统一场论自爱因斯坦于1923年提出至今,已有70年的探索过程。在此期间,科学家们已实现了其中的部分统一,即完成了弱电统一理论,并接近实现电、弱、强相互作用的统一,真正实现四种相互作用的大统一还有相当一段距离,根据已有的研究成果,人们相信四种相互作用的大统一在不久的将来会实现的。实现引力、电磁、弱、强四种基本相互作用的统一,将为辩证唯物主义关于世界的真正的统一性在于它的物质性这个科学论断提供科学的证明。

“我更像是一个生活在19世纪的人”——理论物理学家斯蒂文·温伯格访谈录

斯蒂文·温伯格(Steven Weinberg,下图),得克萨斯大学天体物理系Josey Regental教授。1979年,由于对亚原子粒子的弱电统一理论作出的重要贡献,他与A·萨拉姆(A.Salam)、S·格拉肖(S.Glashow)一起分享了当年度的诺贝尔物理学奖。最近,他的新书《透过湖水看世界:这个世界与宇宙》由哈佛大学出版社出版。由此,《美国科学家》杂志采访了温伯格。通过访谈,读者从侧面可以了解到,除了工作,温伯格还是一位阅读兴趣非常广泛之人。

电弱理论

电弱理论是把自然界中的两种基本作用力，即弱相互作用和电磁相互作用统一起来的理论。物理学理论取得的这一突破陛成就，可以与当年麦克斯韦把电与磁统一在一起，建立起电磁学理论相比。电弱统一理论给出了大量的预言，它们都为实验所精确证实。本书简明地介绍了这一理论的结构及其在各方面的应用。

轻子的温伯格-萨拉姆模型的研讨

温伯格 -萨拉姆模型用弱同位旋和弱超荷将轻子归并成一个二重态 (vL,lL)和一个单态 (lR) ,用SU( 2 ) U( 1 )群描述轻子的对称性 ,该理论被要求在定域SU( 2 U( 1 )变换下不变 .本文研讨在这一前提和要求下 ,轻子的温伯格

萨拉姆:致力于第三世界科学的物理学家

阿卜杜斯·萨拉姆,巴基斯坦理论物理学家,1979年诺贝尔物理学奖获得者,首位获得该奖的穆斯林.本文介绍了萨拉姆如何从一个只想要成为一名文员的神童,逐渐成为一名为社会做出巨大贡献的科学家.萨拉姆也是第三世界科学的推动者,他关心发展中国家对人才的重视,呼吁发展中国家培养科学家.本文对他的这些科学贡献及社会工作做了介绍并进行了分析.

现代物理学的物质观

自然观是指人们对自然界和人与自然界关系的总看法、总观点,它是世界观不可分割的一部分。历史发展表明,新的自然观的产生都是建立在一定的科学基础之上的。自20世纪以来,自然科学,特别是现代物理学取得了巨大发展。

通往本世纪物理学的重大成就——关于W^+、W^-和Z^o粒子的发现与感想

一情况和经过1.一般情况二十年代以来,物理学上有两项特别重大的发现,一项是在1932年,建成了倍压加速器,发现了中子和正电子(第一个反粒子),它们的作用和深远影响是众所周知的。另一项就是1983年,在西欧核子研究中心(CERN)庞大的超同步质子加速器(SPS)中让正反质子对撞并湮没。1983年1月首次报道由此产生W^+和W^-粒子,6月又首次报道发现了另一粒子Z^0。

温伯格（Weinberg，Steven，1933-）美国物理学家（Physicist，America）

温伯格由于对弱电统一理论的贡献，与格拉修、萨拉姆共获1979年诺贝尔物理学奖。弱电统一理论的概念是1957年由施温格首倡的。他的学生格拉修于1961年为弱电统一理论选择了正确的对称性，SU（2）×U（1），引进了中性的中间玻色子Z^0。温伯格是格拉修中学和大学的同学，他同萨拉姆于1967年分别独立提出中间玻色子依靠希格斯机制获得质量。

格拉修（Glashow，Sheldon，1932-）美国物理学家（Physicist，American）

1979年诺贝尔物理学奖获得者。因为他同萨拉姆弱和温伯格创立了基本粒子中的弱电统一理论：轻子和（或）反轻子之间通过光子和3个中间玻色子和相互作用。整个理论是Su（2）×U（1）对称的，通过对称性自发破缺，对称性破缺到只剩下对应于电荷的U（1）对称性。残留的U（1）对称性对应的电磁场分量仍无质量，表现为光子；破缺掉的对称性所对应的3个规范场分量则获得质量，成为3个中间玻色子。