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    从费恩曼图到幺正方法

    浙江双色球走势图2 www.hhsas.com 欢庆原创

    幺正方法——粒子物理学的革命

    作者:欢庆

    欧洲核子中心(CERN)上的大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC)是我们这个时代的发展利器。它让接近光速的质子束迎头对撞,然后科学家对由此产生的粒子碎片研究。这台对撞机及相应探测器的建造将人类的技术逼到了极限,分析实验所得的数据,解读探测器获得的结果同样也是件艰难的挑战。乍一看可能觉得奇怪,粒子的标准模型已可谓近乎完善,理论物理学家也总是拿它来预测实验结果,那么我们为什么还要劳民伤财得开展这样的大型实验?原因是,我们目前所依赖的一种计算方法,是60多年前由著名的物理学家理查德·费恩曼发明的,每个粒子物理学家在研究生阶段都要学习这种方法,有关粒子物理的所有书籍、文章也都离不开费恩曼的方法。

    但现在,对于一些前沿的研究,这种方法有些过时了。它的确能为一些简单的物理过程提供一种直观的、近似的方法。但是对于更复杂的物理过程,这种方法用起来会费劲得让你感到绝望。即便动用世界上所有的超级计算机,也无法预测LHC中最普通的一次碰撞。

    量子力学最早由玻尔、海森堡等人创立时,其表达形式是一堆极其枯燥的数字组成的矩阵。薛定谔用一个波函数成功的描述了电子的行为。而费恩曼则发明了量子力学的第三种表示方法,用他的话说就是“图解”。费恩曼的方法广受欢迎并屡试不爽的原因在于,它能用一些精确的图解来处理一些极端复杂的计算,这些图解可以生动地描述两个或更多粒子相互碰撞或散射的过程。为了做出定量预测,理论

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