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加拿大pc28神策预测 一文读懂当代表面物理前沿在干什么
任何一门学科，不论是对于当然的照旧对于社会的，齐旨在探寻它所矜恤的琢磨对象的形态、组成、演化过火背后的原因。行动一门当然科学，物理学所矜恤的琢磨对象，主要集会于当然界中最基本的那些，如力、热、电、光、粒子、黑洞、六合等等，而不局限于某个特定脉络——也不错说是横跨大部分脉络。也因此，物理学所得出的表面规章，尽管也许并不可径直为各脉络的具体学科提供一个比拟好意思满的神志——这有赖于对暴露（emergence）这一状态赢得更长远的解析——但昭彰必定为它们所内在遵照。
行动物理学中最前沿的学科之一，量子场论（QFT:quantumfieldtheory）以狭义相对论为时空框架，以量子力学为微不雅机制，以分析力学为给出多粒子体系力学量的主要讲话，通过对相对论性场算符过火相关繁衍物的构造，进而在范例道理、Higg机制等基本原则的携带下，系统神志了东谈主类面前所解析的具有不同性质的多样（或大部分）微不雅粒子过火间电磁、弱与强三种相互作用。在粒子物理学视角中，又常称量子场论对基本粒子过火相互作用所提供的这套神志理念与有谋划为粒子物理学的次序模子（SM:StandardModel）。
表1：面前粒子物理次序模子所认定的基本粒子。粒子右上标代表其质地，单元为eV/c2。其中，夸克：6个×3色×2（正反）=36；轻子：6个×2（正反）=12；范例粒子：8胶子+1光子+1Z玻色子+2W玻色子=12；希格斯子：1；共36+12+12+1=61个。
行动在可实验考据道理道理上头前东谈主类对寰球规章解析的最前沿表面，量子场论可谓至巨大而尽精微，不仅是物理学，亦然统统当然科学，乃至通盘东谈主类精神创造中，最戒备的果实，最巍峨的山岭之一。量子场论中最基本、最有特质的道理之一，是携带物资粒子与传递相互作用的粒子（范例粒子）若何进行耦合的范例道理（gaugeprinciple）。有鉴于此，面前量子场论可谓属于一种范例表面（gaugetheory）。由于杨振宁[1]等东谈主当先将量子电能源学（QED:QuantumElectrodynamics）中神志电磁相互作用的abelian的U(1)范例对称性施行到non-abelian的U(n)范例对称性，进而为后回电磁相互作用与弱相互作用通过Glashow-Weinberg-Salam表面长入为电弱相互作用（electroweakinteraction）以及神志夸克与胶子之间强相互作用的量子色能源学（QCD:QuantumChromodynamics）的开导开辟了第一扇窗，故在Yang的想想上开导起来的non-abelian的范例表面也常被称为Yang-Mills表面。[谛视1]
但是，六合若何会以这样容易的方式让东谈主类顽强到它的真相呢！通过在星系团次序上的天文不雅测以及对六合微波配景（CMB:CosmicMicrowaveBackground）辐照的琢磨等一系列责任，东谈主们有极大道理服气，在由广义相对论（GR:GeneralRelativity）所神志的六合中，能为粒子物理学次序模子所神志的物资，只占面前六合物资总量的4.9%，六合中尚有26.8%的物资（极有可能）不可为面前次序模子所神志。因为一般而言，这些不可被面前次序模子神志的物资被合计不参与电磁相互作用，故这部分物资被称为暗物资（darkmatter）。1998年六合加快推广这一事实的阐明进一步标明：六合中还应该存在占总能约68.3%的某种口头的能量为六合加快推广这一状态认真。这部分能量，称为暗能量（darkenergy）。
神志除了视界疑难与平坦性疑难等以外的其它大部分天放学不雅测状态（如CMB辐照，大次序结构，六合加快推广等）的诸多表面的一个能够而不失完备的全体集结，称为天放学次序模子（ΛCDM模子）。履行寰球中存在的许多为面前粒子物理次序模子所不可回话的问题，如质地变成机制、强CP问题、中微子震动等等，连同为天放学次序模子所不可（充分）回话的问题，如暗物资暗能量相关问题、正反物资永诀称问题、平坦性疑难、视界疑难等等，一般不错被统称为杰出次序模子的物理学（BSM:PhysicsbeyondtheStandardModel）。
图3：自从大爆炸以来，六合抓续不休地推广，现愈加快推广
为试图回话这些问题，东谈主们作念了诸多新的接力，如在量子场论中引入超对称（SUSY:supersym-metry），在广义相对论中引入修改引力（modifiedgravity），在天放学中引入暴胀（inflation），等等。事实上，对于这些问题的回话，已波及到量子表面与时空表面（或引力表面/广义相对论）的长入，即量子引力（quantumgravity）这个问题。
对于此，着实存在一个最有远景的候选者，即历程从1968年于今这半个多世纪，一门被舒适构建起来的叫作念超弦表面（superstingtheory）的学科。此表面的基本想想，是假定存在的基本对象不是零维的粒子，而是一维的弦（string）。在此基础上，一系列新主张（状态）纷纷暴露，如稀奇维、D-膜、弦论景不雅、全息道理、AdS/CFT对偶[2]等等。总之，超弦表面以神志寰球的一种全新图景，使东谈主们感受到了看待寰球的一种全新方式，让东谈主目不暇接，惊叹不已。这在玄学上，仍是可算是一次典型的范式移动（paradigmshift）了。
现在，这些责任齐是表面物理学的最前沿；它们初步处理了一些问题，固然也有许多问题依然存在，致使还有新的问题不时产生。这些，齐值得有志于科学行状的东谈主们奋起致力，抓续探索。
图4：弦论所给出的六合图景
一言以蔽之，东谈主们知谈得越多，就会发现不知谈的更多；对广袤六合的奥秘边界的探索，事实上更是对东谈主类本身的联想力边界的探索。在追寻万物奥义的侘傺之路上，前东谈主饱经沧桑，已开拓出一条朝阳初见的小路，未下寰球想必愈加精彩，正待其后东谈主毕力来行，再建奇功。行文至此，情不可已，故赋诗一首，兹录于下，以与各位同励。
七律
一个科研探索者的秋夜望天
秋风此夜吹云散，九极澄明万里舒。
能量两分常与暗，星河一派密还疏。
凡东谈主渐已知相对，六合何从问末初？
天上星为神创字，昂首览尽亿年书。
谛视：
[1]当量子场论参加与范例对称性（尤其是non-abelian范例对称性）相关的那部安分容（如量子色能源学）时，英语寰球中不时会用gaugetheory来改称之，此时华文寰球的对应名称是范例场论。
参考文件：
[1]Chen-NingYangandRobertLMills.Conservationofisotopicspinandisotopicgaugeinvariance.Physicalreview，96(1):191，1954.
[2]JuanMaldacena.Thelarge-nlimitofsuperconformalfieldtheoriesandsupergravity.Interna-tionaljournaloftheoreticalphysics加拿大pc28神策预测，38(4):1113–1133，1999.