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网友对当代主流前沿物理理论的反思!

不识庐山真面目,只缘身在此山中!朋友您好!您对粒子物理学标准模型的反思很好!建议您跳出这个标准模型的思维定式好好研读一下鄙人的博客,相信您一定可以山重水复疑无路,柳暗花明又一村!!!!!!!原文地址:伟大的造物——有关物质结构的思考(上)原文作者:揭开宇宙之谜人类对于物质基本组元的探求历史可以追溯到古老的年代,从朴素的猜测到进行科学的实验研究,认识不断深化。在一个时期被认为是基本的组元,随着科学的发展,一般总是发现它们有更深层次的结构,是由更小的组元构成的。揭开物质结构之谜一直是科学家孜孜以求的奋斗目标,也是现代物理学最基本的研究课题。经过近百年来几代物理学家特别是理论物理学家的不懈努力,人们对自然界存在的各种复杂的相互作用现象以及物质的最深层次结构初步建立起了一种简洁的、统一的图像——标准模型。标准模型是近代粒子物理理论的基础。描述粒子的粒子性和波动性的双重属性以及粒子的产生和消灭过程的基本理论是量子场论。各种粒子由相应的量子场来表示。基于杨-米尔斯的非阿贝尔规范场理论十分成功地描述了粒子及其相互作用。经过20多年的不断摸索,从实践一理论一实践反复过程中,逐步建立和发展了一种称为标准模型的粒子物理理论。标准模型是以夸克、轻子作为基本粒子,以弱作用和电磁作用(简称弱-电)统一理论以及量子色动力学理论为框架。今天,标准模型早已成为粒子物理学的主流理论。标准模型的假设至少有11个:1)假设空间具有SU(3)对称性。后来又不断推广,直到规范群SU(3)×SU(2)×U(1);2)认为重子的重子数是由夸克所加成的,因此夸克具有1/3的重子数;3)认为重子的电荷是由夸克的电荷所加成的,所以夸克具有分数电荷;4)因为重子是由三个夸克组成的,所以要求夸克是费米子;5)为了保证由三个夸克组成的重子的总波函数为反对称,假设每个夸克都可能有三种不同的’原色’,以便在三个夸克’交合’生成的重子有可能是无色的;6)引入夸克C用以解释介子J/ψ;7)为了解释介子Υ,引入夸克b;8)为了满足理论上对称美的需要,引入重夸克t;9)认为夸克小于强子,则构成强子的夸克之间的是超强相互作用,传播子称为’胶子’;10)为了说明夸克的’囚禁’,引入’渐近自由’假设或者真空的’抗色’假设。11)基于对称性破缺而可以赋予粒子质量的希格斯机制等等。可见标准模型虽然是从最大对称性这个简单性要求出发的,但是随着对称性破缺现象的增多(这意味着无法解释的现象增多) 和其它实验事实迫使下而不得不作出的假设的增多,不得不人为地选择有12个参数的、十分复杂的定域李群SU(3)×SU(2)×U(1),以至于人们可以拥有在每个时空点上自由地改变这12个参数的特权。所以它的理论基础不再满足简单性和确定性的要求了。即便如此,标准模型还不得不需要大量的粒子和参数。标准模型总共需要62种的粒子:13种规范玻色子:8种胶子(g)描述强相互作用,w-、w+、w0、光子描述弱电相互作用,引力子(还没有发现,但肯定了它的存在)描述万有引力。12种轻子:e、ve、t、vt、u、vu (都有正反两种)。36种夸克:d,u,s,c,b,t (每一种味有三种色自由度,且每一种都有正反两种)。1种希格斯粒子。待定的参数20个,如粒子的质量、相互作用常数以及混合角等。这些参数都不能从基本原理中推导出来,而必须由实验数据确定。这使得理论远离了它的的简单性初始目标,而且理论的确定性和预言能力大打折扣。使我们难以确信它的真理性。所以,李政道说:“把我们已有的理论看成实质上是唯象理论更为合适。毕竟,谁曾听说过,一个基本的理论要求20个左右的参数呢?”(《粒子物理和场论》(2006)p670)。因此不得不问:能不能可以在更基本的物理观念上寻求一个更基本的理论描述?描述组成万物的费米子之间相互作用的根基在于一种局域规范作用,譬如在电磁场理论中, 规范变换指出矢势和标势有如下关系:(待续)考虑一带电粒子在电磁场中运动,其薛定谔方程的变换关系中会出现一个相位因子,当此相位因子是时空坐标的函数时,带电自由粒子拉格朗日密度不是不变的,造成对称性破坏,此时为了保持规范变换不变性,必须引进一个附加的电磁场与带电粒子发生作用,抵消场量定域规范变换时引进的电磁场与带电粒子发生相互作用,这就是杨振宁引进协变导数的根本原因,也是描述物质相互作用的基础。问题在于为什么相互作用遵循局域规范作用而不是定域规范变换。而标准模型所要女力达到的把各种相互作用统一的目标基于各种粒子内在自由度规定的定域规范群的寻找,问题是所谓的基本粒子为什么拥有这么多的自由度,这些自由度有没有一个逻辑上的起源。可以肯定地说,标准模型是一个过于复杂的模型,如果离开了基本粒子性质的数据输入,标准模型什么也预言不了,这根本就不是最终的终极理论,终极理论应该具有逻辑上的必然性,我们什么都可以怀疑,唯有对所谓的逻辑不能怀疑。而那个可以让粒子获得质量的希格斯机制就解释粒子质量而言,不过是把问题转移去解释一种假想的“出让质量”的粒子——所谓希格斯玻色子——的性质。不过,即使这种粒子找到了,性质测量了,那 也只是标准模型的输入数据,理论并不能解释他们。所以,这种模型实在不能不令人想起“地心说”后期的情形,当时是托勒密再加托勒密,本轮上面再加本轮的复杂修正,人们用超高能的巨型加速器力图寻找的胶子,希格斯粒子等或许是根本不存在的!
周银兵说即使希格斯粒子存在,也不过是一定数目具有一定动能动质量的正负电子正反中微子的组合体而已。

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