和光同尘:理论物理与实验物理的谱系
物理学发展到今天,已经展开为一个庞大的创新谱系,理论创新和实验验证两方面的工作都在展开,有待检验的候选成果,多如牛毛。发生在中国的原创的物理理论和物理发现,也值得期待,有专业的物理学研究者,很不服气,特意从国外学成归国,立志要在国内实现零的突破。这很让人佩服,做研究么,就是得有不服输的精神。
物理学一个核心问题是相互作用,强力、弱力、电磁力、引力,分为这四种情况,前三种已经统一起来,由SU(3)*SU(2)*U(1)规范场论表示,或者还可以继续拓展为SU(N)大统一模型。但是引力是一个例外,引力无法量子化,尽管存在很多引力量子化的理论尝试,但迄今为止,未得验证。
引力也是相互作用的一种现象或者表现形式,当相互作用展开为一个谱系,而且无法统一的时候,也即出现矛盾,可以猜想,这个现有的谱系,是可以继续拓展和展开的,可能不仅限于四种,而是存在N种。
引力表现为间隔一定距离的两个有质量的物体之间的相互作用,中间没有找到作为媒介的引力子,其他三种都有媒介传递相互作用。
这里讨论一下质量,质量可以定义为物质的性质的量,物质是客体,但性质就是主体的认知,对性质进行量化,显然是主体对客体的认识。相应的,物理就从纯粹的客体研究,转向主客融合的方向。
物体的性质,不止质量一种,质量更像是物体性质的合集。比如红色是物体的一种性质,红色的深浅代表量的大小,但在物理中,通常颜色不算是质量,不在物体性质的合集里。物体的性质的合集都包括哪些内容,这是一个值得思考的方向。
从实验层面看,牛顿发现光的色散现象,用三棱镜分解阳光,得到可见光光谱,托马斯杨发现双缝干涉现象,这两个实验都属于日常常见的现象,实验装置并不复杂,很容易操作,推动了对光的理解。今天呢,今天是否还存在类似的,简单如生活场景的对光的新发现的实验呢?这个问题也值得思考。
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