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求解自然界强相互作用有了新方法

时间:2013-09-03 03:29:32  来源:  作者:

   最新发现与创新

  上海交通大学物理系季向东教授在近期物理研究领域顶级刊物《物理快报》发表文章,题为《欧几里得时空格点上的部分子物理》,介绍了在量子色动力学研究中取得的最新成果,解决了困扰强相互作用物理研究方面的一个重要问题。物理学界认为:“这为用量子色动力学理论研究强相互作用现象打开了一扇大门。”
  自然界有四大相互作用,分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。其中规范强相互作用的基本理论是量子色动力学。科学家认为,量子色动力学理论是物理学中最为完整和优美的,但它却像一个“花瓶”。季向东打了一个比方:“它像一个很难求解、非常复杂的方程,很难用它来计算和解释真实世界里的现象。”正因为这个理论无法在实际物理研究中加以应用,关于质子和中子的“部分子”结构研究必须通过多种高能加速器的实验来进行,却无法用量子色动力学来计算。
  而既然量子色动力学可以研究静态“部分子”的规律,那么是否可以将动态的“部分子”运动转化成静态的图像,再用量子色动力学进行计算?经过研究,季向东发现,基于爱因斯坦的“狭义相对论”,如果在空间选择合适的坐标和参照,两个动态相连的“事件”,可以实现“相对静止”。通过在时空格点上产生高速运动的质子和中子,可以把部分子的光锥关联退化为纯的空间关联,从而可以用大型计算机来模拟部分子物理。
  刊登其文的《物理快报》的审稿人认为:“这个思想为质子结构的量子色动力学研究开辟了一个全新的办法。”
  “很多微观世界的运动无法光靠实验来求证,但是凭借新的方法,可以对它们作出模拟和解释,进而对这些未知现象作出预测。”季向东表示。
来源:《科技日报》 2013.8.29 头版
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