大统一理论:回顾与展望

本文系统地讨论了大统一理论的来龙去脉。回顾了大统一理论的发展历史,讨论了其发展现状及存在问题,指出了进一步发展的方向。本文重点介绍了SU(5)和SO(10)两个模型,讨论了Higgs场、规范等级、渐近自由、重正化等问题。文章进而讨论了一些有趣问题,比如提供了对宇宙重子起源的解释、计算了质子衰变寿命、论述了B-L是否守恒以及讨论了中子和中微子可能有的振荡现象等。     

SO(10)模型中的一类Jackiw-Rebbi零能束缚态

本文讨论了SO(10)大统一模型的球对称磁单极以及在这个模型中的Jackiw-Rebbi型费米子-磁单极零能束缚态问题. 结果表明, 在这个理论中并不存在这样的零能束缚态.     

原初黑洞

本文介绍了半经典量子引力论和霍金蒸发,讨论了原初黑洞性质,着重介绍了背景辐射四极矩各向异性的发现以及用大统一理论和原初黑洞蒸发解释宇宙物质非对称问题的讨论。     

原初黑洞

本文介绍了半经典量子引力论和霍金蒸发,讨论了原初黑洞性质,着重介绍了背景辐射四极矩各向异性的发现以及用大统一理论和原初黑洞蒸发解释宇宙物质非对称问题的讨论。     

禁闭弱作用亚夸克大统一理论

本文讨论了禁闭弱作用亚夸克大统一模型. 在合理的统一能标和禁闭标度条件下, 利用重整化群方法得到超色规范群SU(n)满足n≤3, 大统一规范群是SU(7). SU(8)和SO(14).     

SU(N)大统一前子模型中的手征性分析

本文我们将手征性要求和互补原理(Complementarity)应用于大统一前子模型中,寻找可能的模型,我们对大统一前子模型的基本要求是1)满足手征性要求;2)满足互补原理;3)至少描述三代夸克和轻子.我们主要讨论了手征性要求,得出满足这些条件的最小模型是SU(10)大统一前子模型,并对其作了详细讨论.     

关于SU(3)×U(1)轻子和夸克弱电统一模型的一些讨论

本文讨论了SU(3)×U(1)轻子和夸克弱电统一模型中的几个问题:(ⅰ)讨论了Higgs场的两种选取方案所得结果的异同以及与weinberg-Salam模型的关系;(ⅱ)给出从Higgs自作用势给出理论所要求的破缺的证明,并对结果进行了讨论;(ⅲ)考察了当理论中放入几组费米子多重态时,轻子与夸克的质谱性质和夸克的广义Cabibbo混合出现的来源。     

额外的Z~0玻色子和质子衰变的困难

本文讨论了如果第二个不太重的Z~0玻色子存在,弱、电、强单纯群的统一理论的情况.建议一个既包含第二个Z~0,又保持标准模型的结果,并能克服SU(5)大统一理论中质子衰变困难的四个破缺标度的方案,从标准模型的色和味的角度看,这个方案不存在bizarre的费米子.最后将它推广到整个单纯李群里去.     

SU(10)手征亚夸克大统一模型

本文在一些条件的限制下,讨论了SU(N)手征亚夸克大统一模型,结果要求10≤N≤19。并具体地构造了一个最小的SU(10)手征亚夸克大统一模型,预言了五代夸克和轻子的存在。 关键词：     

“基本粒子”的实验研究近况

这篇总结性文章论述了最近四、五年来“基本粒子”实验研究的发展情况。全文着重讨论了强相互作用粒子的发展情况,关于弱相互作用问题则谈得不多。其主要原因是:在强相互作用粒子方面,近年来实验上发现了大量的粒子共振态,以致使粒子总数由30种剧增到100种左右,而且,有关的理论方面也相应地取得了成功的发展——由强相互作用对称性提出的SU(3)分类方案。正是这些新发展,使得对所谓基本粒子(至少对强相互作用粒子来说)是有结构的、是可分的看法在近年来更加明确了。本文总结和讨论了最近四、五年来较重要的七组实验——四组关于强相互作用问题,三组关于弱相互作用问题,并且,集中地讨论了强相互作用粒子在最近几年来的发展情况,1960年前后的统计对比以及粒子分类的物理意义等,这些为讨论SU(3)和Regge轨迹分类方案准备了有利的物理条件。在讨论SU(3)和Regge轨迹分类方案时,本文只着重讨论了这两个方案(特别是SU(3))的物理背景和设想、方案的数学基础、理论结果及其与实验的比较。通过和实验比较,Regge轨迹方案就显出了远不如SU(3)方案,这个事实和Regge极理论所出现的严重问题(参看第二章第3节)当然是分不开的。希望通过这篇文章能向读者介绍“基本粒子”在这几年中的发展概况,在现阶段解决或摸清了那些问题,以及今后实验工作的可能方向。     

N=2超对称大统一理论中规范破缺注记

本文讨论了用N=2超对称有限理论建立现实大统一模型的可能性. 发现规范对称自发破缺和超对称破缺是可以实现的, 但在夸克轻子质量问题上遇到困难.     

二维态密度Van Hove奇点与氧化物高温超导电性

本文在 BCS 弱耦合框架下讨论了二维 Van Hove 奇点模型的超导电性问题.在诸如超导转变温度(T_c)、同位素效应指数(α)、绝对零度下能隙(△(0))及2△(0)/k_BT_c、T_c 处比热跃变(△c)及△c/γT_c 等几个方面得到了很多有别于传统 BCS 理论的结论,这就深化了我们对于传统 BCS 理论的认识.在统一的参数条件下,我们得到了相应于 La-Sr-Cu-O 的T_c、α、△(0)、2△(0)/k_BT_c、△c、△c/γT_c 等的理论值,理论值与实验值在定性上符合.     

额外的Z0玻色子和质子衰变的困难

本文讨论了如果第二个不太重的Z⁰玻色子存在,弱、电、强单纯群的统一理论的情况.建议一个既包含第二个Z⁰,又保持标准模型的结果,并能克服SU(5)大统一理论中质子衰变困难的四个破缺标度的方案,从标准模型的色和味的角度看,这个方案不存在bizarre的费米子.最后将它推广到整个单纯李群里去.     

运动介质电动力学和Fresnel牵引实验

本文利用Maxwell-Minkowski理论研究了光在运动介质中的折射定律和反射定律,相速度和群速度等问题。利用所得结果统一解释了Fresnel牵引实验(Fizeau实验、Jones的横向光行差实验以及Macek等人的环路莱塞实验)。这类实验不能区分狭义相对论和Fresnel牵引理论之间的差别。     

质子衰变和质子波函数

本文采用了复合粒子场流关系式和软π介子近似等技巧, 在SU(5)大统一规范理论里讨论了质子两体衰变, 如p→π⁰e⁺等. 我们把它与J/ψ→pp衰变振幅联系起来, 这样就可由J/ψ→pp衰变宽度的实验值给出质子零点波函数值, 从而确定质子衰变寿命的大小. 为了估计质子零点波函数给质子寿命带来的不确定性, 利用一个具体模型分析了零点波函数可能的下限. 如果Λ_MS=200 MeV, 这将是对简单的SU(5)大统一规范理论的一个严峻考验. 值得注意的是本文提供了一种把质子衰变过程与其它相关过程联系起来的方法, 这对于确定质子衰变寿命来讲是很有用的.     

软物质主要理论综述

本文主要讨论了软物质体系的一些主要理论,如弹性理论、相变理论、标度理论、自洽场理论、颗粒物质理论的发展历史和现状,同时讨论了熵在软物质体系中的作用等.软物质体系中还有一些重要的动力学理论,如黏性问题、扩散问题、介面波的运动等问题均没有在本文中提及,这些领域中也有一些软物质体系重要的理论研究工具和手法.     

晶体CsMgCl3:Ni2+的局部结构、光谱和EPR谱的理论研究

本文采用半自洽场(semi-SCF) 自由Ni2+的3d轨道波函数、点电荷-偶极子模型和Ni2+-6X-(X=F,Cl,Br,I)络合物的μ-κ-α模型,建立了结构参数与光谱、EPR谱之间的定量关系,利用完全对角化方法,由光谱和电子顺磁共振(EPR)谱,确定了CsMgCl3:Ni2+晶体的局部结构参数,统一解释了CsMgCl3:Ni2+晶体的吸收光谱和EPR 谱.此外,还讨论了高阶微扰方法、参量拟合方法等问题.理论计算结果与实验值符合得很好.     

弱电统一理论的创始人之一——格拉肖

 本世纪最伟大的科学成就之一是弱电统一理论,它的建立完成了人类历史上的又一次大综合。人们认为它可以与麦克斯韦电磁理论相媲美。为此,格拉肖、温伯格和萨拉姆分享了1979年度诺贝尔物理学奖。本文介绍的正是弱电统一理论创始人之一:格拉肖。一、格拉肖其人S.L.格拉肖(Sheldon Lee Glashow)1932年12月5日生于美国纽约。     

SU(l|m|n)阶化代数及其规范模型

本文将阶化李代数SU(m|n)扩充到SU(l|m|n),并讨论了它的局部规范理论。找到了规范不变的拉格郎日量,并将SU(2|1)弱电模型推广到统一强、弱、电相互作用模型。 关键词：     

光的本性

近年来,我们收到许多讨论光学方面问题的来信,其中有很大一部分是对光的本性问题,提出一些疑问和看法.本文对光的本性问题,根据现代物理学知识,作出简要的叙述和解释;并对来信中的几个典型问题,进行一些讨论. 一 光的本性理论的发展 有关光的本性的理论发展情况,主要分为三个阶段,分述如下:1微粒理论 人们在生活实践中,很早就注意到光的一些基本现象,例如光的直线传播和反射、小孔成象以及光线交错时彼此不发生干扰等.因此在十八世纪以前,长期以来,形成了光是微粒的概念.牛顿(Isaac　Newton)在十七世纪末提出了光的微粒理论,在整个十八世纪…