论跨度来说,超对称理论的出现远远不止表面上这么简单。
首先要明确的一点是。
纵观人类物理史,任何新理论的提出都是由物理动机.或者说需求驱使的。
这些动机可以来源于旧理论和实验的矛盾,也可以来源于旧理论自身的不自洽性,甚至可以来源于纯粹数学事实的驱动。
比如之前所说的夸克模型。
它就是因为当时物理学界发现了质子内部还有构造,需要有一个东西对质子内部进行解释,由此才促生出来的一种框架。
更容易理解的是日心说,这理论出现的主要原因之一,就是地心说本身不太自洽。
而超对称理论出现的“动机”,主要有三点:
暗物质需求、
可能存在的最大时空对称性、
以及规范等级。
其中暗物质需求最好理解。
说白了就是物理学界找半天找不到暗物质,于是就通过超对称理论,提出了一个叫做超中性子的粒子模型。
眼下科院发现了盘古粒子,某种意义上其实已经让这个需求无限的弱化或者说稀释了。
所以真正重要的是二三两点。
可能存在的最大时空对称性,这是和S矩阵元有关的一个概念。
S矩阵元是量子理论的核心,杨老、温伯格、格拉肖、盖尔曼,他们所作的研究在数学上其实都和S矩阵元有着密不可分的关系。
在1967年的时候。
西德尼·科尔曼和曼都拉证明了一个定理:
S矩阵元能够具有的最大时空对称群只能是庞加莱对称群,也就是著名的科尔曼-曼都拉定理,它阻止了人们把庞加莱群嵌入更大的对称群的尝试。
但是科尔曼-曼都拉定理有个后世看来很致命的问题:
它假设了对称群的所有生成元之间的李代数关系都只能是对易子。
换句话说就是
所有的生成元都只能是玻色型的——但这个假设在物理上其实没有特别的理由。
好比你通过数据论证了一个情况:
相对于其他类型的小说,小白文的读者受众更多——这句话其实是没错的。
但接着你以此为基石,又做了一个假设:
火书只能是小白文。
这句话其实就比较没道理了,虽然从比例上来说火书中小白文的比例可能有七八成,但它距离“只能”这个词还
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