弱电统一理论

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1、弱相互作用的第一个理论是费米在1934年建立的中子B衰变理论：费米认为・在B衰变过程中・中了变成质子・同吋中微了变成电子：中子和质子被认为形成一个与电流类似的带电的矢量流(记为V流一中微子与电子形成另八个矢量电流：四个费米子在…点的弱作用・可看成是矢量流与矢量流的相互作用•它保持宇称不变=由于弱作用力程太短•所以费米假定这四个粒子是在同一点发生相互作用的:由于这四个粒了都是费米了・所以称这个理论为四费米了理论,1958年・费曼和盖尔曼与马尔萨克和苏达珊两组理论家儿乎同时提出了"V-A-理论：修改费米理论:1958年•费曼和盖尔曼与马尔萨克和苏达珊两组理论家几乎同时提出了-V-A

2、"理论：修改费米理论：按照V—A理论•中子与质子或中微子与电子不仅形成了矢量流(V)・而但还形成了一种轴矢量流(A):流一流耦合还是对的•只不过现在的流是矢量流与轴矢量流的组合：V和A在空间反射变换下符号的变化刚好相反・所以・・v-A・・理论中的拉格朗H函数包括的两项在空间反射变换下符号的变化相反・变换后的拉格朗日函数与变换以前不再相同・不变性不再存在=V-A理论尽管有许多成功之处•但它没有改变四个粒子点作用的基本形式・因而费米理论的一些严重的困难问题仍然没有得到解决:其屮包括不可重整化和在高能下破坏几率守恒=理论家们继续探索克服这些困难的可能性：有的人建议弱作用中的这两个流不

3、是直接弱相互作用的第一个理论是费米在1934年建立的中子B衰变理论：费米认为・在B衰变过程中・中了变成质子・同吋中微了变成电子：中子和质子被认为形成一个与电流类似的带电的矢量流(记为V流一中微子与电子形成另八个矢量电流：四个费米子在…点的弱作用・可看成是矢量流与矢量流的相互作用•它保持宇称不变=由于弱作用力程太短•所以费米假定这四个粒子是在同一点发生相互作用的:由于这四个粒了都是费米了・所以称这个理论为四费米了理论,1958年・费曼和盖尔曼与马尔萨克和苏达珊两组理论家儿乎同时提出了"V-A-理论：修改费米理论:1958年•费曼和盖尔曼与马尔萨克和苏达珊两组理论家几乎同时提出了-

4、V-A"理论：修改费米理论：按照V—A理论•中子与质子或中微子与电子不仅形成了矢量流(V)・而但还形成了一种轴矢量流(A):流一流耦合还是对的•只不过现在的流是矢量流与轴矢量流的组合：V和A在空间反射变换下符号的变化刚好相反・所以・・v-A・・理论中的拉格朗H函数包括的两项在空间反射变换下符号的变化相反・变换后的拉格朗日函数与变换以前不再相同・不变性不再存在=V-A理论尽管有许多成功之处•但它没有改变四个粒子点作用的基本形式・因而费米理论的一些严重的困难问题仍然没有得到解决:其屮包括不可重整化和在高能下破坏几率守恒=理论家们继续探索克服这些困难的可能性：有的人建议弱作用中的这两

5、个流不是直接接触•而是通过交换重的带电粒子发生作用：这些带电粒子自旋和光子一样・都是1•称为屮间矢量玻色子・记为W+和w-=还有的人认为弱作用和电磁作用既然这么象：它们应该有更深刻的联系：施温格的理论最早给出弱作用与电磁作用统一形式的是施温格：他在1957年建议光子和弱作用中间玻色子W+和w-是■•个家族的二个成员・以非常直接的方式把弱作用与电磁作用统一了起來：但是W非常重•光子没有质量・它们怎么能看成一个多重态的成员•对此他不能给出令人满意的解释二V-A理论发表后・施温格让他的学生格拉肖继续这项工作：格拉肖对规范不变性和重整化极为欣赏：他在规范理论的基础上重新思考这个问题：1

6、959年.格拉肖觉得自己已经建立了-•个弱作用与电磁作用的统一理论・于是十分得意地把自己的想法告诉了当时正在做同样研究工作的萨拉姆(A・Salam):谁知・令他十分沮丧的是•萨拉姆很快就发现了他的几处严重的数学错误；1961年他终于发表了一个模型・成为后来居主导地位的理论：也完成了完全类似的模型=此外•在他们给出的模型中•粒子的质量问题没有能自然地解决・都是人为加上去的：这样做与规范不变性矛盾・因而成为这个模型的…大障碍：要克服这一障碍・看来需要有某种突破性进展•使得人们既能给规范粒子以质量，又能不破坏规范不变性=目南部的相关硏究1961年.芝加哥大学南部(Y.Nambu)的工

7、作朝这个方向迈进了一步：南部既是场论专家：又是一位超r理论专家：他熟悉高能物理与固体物理两大领域’他的研究丁作侧重于量子场论在粒子物理和多体问题屮的应用・很善于把一些概念从一个领域••翻译••到另一个领域：1961年・他和一位博士后焦纳一拉西尼奥(G・Jona-Lasinio)—起・把在超导理论研究中起了重要作用的••对称性自发破缺••的概念引入到了粒子物理中：正如我们在前面指岀的・在粒子物理的各种对称性中・有些只是近似成立；如同位旋对称性只对强相互作用成立・电磁相互作用和弱相互作用使它发生