爱因斯坦的相对论总被提及,那米尔斯理论为何鲜有人知?

作者&投稿:凤阎 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
爱因斯坦的相对论总被人提及,为什么杨振宁的杨-米尔斯理论却很少吸引人的眼球?~

原因是多方面的,一个主要原因是:学习杨-米尔斯理论需要较高的起点,使得该理论不适合在大众之中科普。
一、数学基础不同
相对论和量子力学的基础知识,对于学习过微积分的人,都能有一定的了解和掌握,当需要深入学习时,才涉及更深的数学技巧和知识。
但是杨-米尔斯理论一开始,就需要较高的数学基础和物理理论基础,包括群论、非欧几何、线性代数、高等微积分、色动量子力学和广义相对论等等,很难用通俗的语言讲清楚,所以不适合在大众之中科普。


就拿该理论的核心“杨-米尔斯方程”来说,对绝大部分人来说都是天书!
现代科学已经分化得很细,大部分前沿理论,都涉及艰涩难懂的数学知识;而与现代科学相关的书籍可分为两种,一种是看了一页就让人头疼的,另外一种是看了一行就让人头疼的,杨-米尔斯理论就属于第一种。
二、理论本身的兴趣点不同


相对论和量子力学的许多推论,都与我们常识违背,比如时间收缩效应、黑洞理论、薛定谔的猫(叠加态)、量子纠缠、量子隧穿效应等等。
这些现象能极大引起大众的兴趣,使得大众愿意来了解这些有趣的知识,所以很多科普工作者,也愿意花时间在相对论和量子力学的科普上。
但是杨-米尔斯理论更注重数学上的解释,难有什么观点能吸引大众的关注,所以杨-米尔斯理论虽然在物理学界很有名,但是在大众当中,知名度远远不及相对论和量子力学。
三、金牌效应


杨-米尔斯理论在理论物理中非常重要(统一了电磁力和弱力),但也比不上广义相对论、狭义相对论和量子力学(注:杨-米尔斯理论和量子力学有一定联系);就如我们知道2004年雅典奥运会110米栏冠军是刘翔,但是却不知道亚军和季军是谁一样。
大众的焦点,总是聚集在“第一”身上,这叫做金牌效应。

杨振宁的杨米尔斯理论是在物理的量子研究方面做出了非常大的贡献的,他就是凭借这个理论获得的诺贝尔物理学奖,现在人们很少听到这个名字,是因为普通人清楚的这个东西也没有什么用,没有必要去进行大规模的宣传。
做一个比喻大家就很容易理解了,比如说上世纪爱因斯坦提出相对论的时候,普通大众仍然不清楚相对论是个什么玩意儿,因为那个时候他超出时代太多了,他不会应用于现实的生活之中,人们不清楚这个东西有什么意义,自然就不会知道他的名字,等爱因斯坦的质能方程发明了原子弹的时候,人们就知道了背后的理论知识人原来是爱因斯坦,他的相对论做出了这么大的贡献,现在杨振宁的杨米尔斯理论也是这样,几十年之后可能会名声大噪。
科学家不需要人们对他们施以太多的关注度,他们不需要那么高的名声,也不需要整天像明星一样,后面有狗仔队去追着他们,这会打扰到他们的工作进程,他们只需要有足够多的资金设备去支持他们研究相应的理论,去实证去发展自己所研究的这个领域的东西,这就是对他们最大的支持和理解了,没有必要把科学家的理论宣传的天下皆知,这对普通的百姓对我们的影响也非常的有限,毕竟我们就算知道了,对生活也没有什么改变。
杨振宁对于中国建大型粒子对撞机是持一个反对态度的,至于为什么这是业内人士要讨论的问题,不过足以证明他在量子力学方面的研究确实是超越这个时代的,是世界顶尖的物理学家,我们不是专业人士,自然不清楚理论的伟大性。就像我们不清楚人民币的价值的时候,永远不知道这一沓人民币到底值多少钱。

不得不说,杨振宁确实是国人的骄傲。杨-米尔斯理论影响深远,已经是目前走在最前沿的理论。而杨振宁也是继爱因斯坦之后最为厉害的科学家。


杨-米尔斯理论的意义

万有引力问题解决后,爱因斯坦遇到了一个新的大问题,那就是万有引力与电磁相互作用力的统一。爱因斯坦在晚年时期将大量的精力投入到统一万有引力和电磁相互作用的工作上,不过他没有成功。并且,人们还在原子核内部发现了另外两种相互作用——弱相互作用和强相互作用,在当时,科学家甚至还不知道强相互作用和弱相互作用该如何描述。

这时候杨振宁用他的理论指引了方向。1954年,杨振宁发表了他的杨-米尔斯规范场论,这个理论没有直接给出如何描述相互作用,盖尔曼、温伯格等几位非常杰出的科学家用这套理论做框架给出了描述强相互作用的量子色动力学以及弱电统一理论(弱相互作用和电磁相互作用的统一)。至此可以看到,四种相互作用中的电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用都是在杨振宁的规范场理论框架下完成的。

1994年,杨振宁因规范场理论获得了鲍尔奖。授奖词中称赞杨振宁的工作排在了牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦的工作之列。杨振宁虽然不能和他们一样伟大,但配得上鲍尔奖的评价,他是爱因斯坦之后最杰出的几位物理学家之一,也是当今在世的最伟大的物理学家,没有之一。


爱因斯坦的相对论与杨振宁的杨-米尔斯理论

相对论之所以如此著名,是因为为人类科技打开了一个新时代,这个意义是非常寻常的。

在相对论的研究下,制造出了核武器,核能完全打破了人们对物质的概念。这也是爱因斯坦总被人提及的原因。而相对来说杨振宁的理论目前的实验数据太少,可见的实质性可以让人们亲眼所见的成果没有。

另一方面,杨振宁的理论比爱因斯坦的相对论更加难懂,公式及其计算理论都更为复杂。要理解狭义相对论需要的理论知识很少,一个光速不变原理就能让大多数人了解大概的情况,广义相对论就不一样了,需要的知识储备就不是普通人具备的,而杨-米尔斯场需要的知识储备更深,一般科普在不介绍大量的前置知识之前根本无法说明清楚。


例如赋予杨-米尔斯规范粒子质量的对称性破缺方法叫Higgs机制,是Higgs和另外五个人独立发现的,这个不是Hooft的功劳;Hooft完成的是规范场可重整化的证明。另外,恐怕没有什么学物理的人会说广义相对论的时空对称比规范场的规范对称简单。规范场论的局域规范对称的概念原本是受了广义相对论的启发,而且规范对称的概念最早源自于Wyle对广义相对论的深入研究;后来的研究还发现规范场论的几何学属性和广义相对论的黎曼几何如出一辙。规范场论很少被外行一起,不是因为规范场的对称性更复杂,而是其描述的物理问题(基本粒子相互作用的形式)不容易和大众解释。

其实两者都难。相对论当时连诺贝尔审核委员都搞不懂是啥,只好找个相对看得懂的光电效应发诺贝尔奨给爱因斯坦,直接死后,物理水平提高了,才开始理解相对论,但这时爱因斯坦早离世了,诺贝尔奖又不发给死人,所以没机会以相对论再拿一次诺贝尔奖。
相对论被误认比较好懂,是因为那完美的e=mc2。如此简单的方程式,让很多人都能试着看看热闹,要是让大家去导导方程式,估计哭都不知从何哭起。
至于杨的杨-米尔斯场,就没那么简单的方程式了,若非数学基础高到一个程度,大家连看都不敢看,更别说去了解了。



米尔斯理论没有足够的实用性价值,没有做出任何相关的解答,的先来说爱因斯坦的相对论,爱因斯坦的相对论总被提及是因为它对物理学的发展做出了突出的贡献以及极大的推动作用,黑洞就是一个最好的代表。

 

在美国东部时间的4 月 10日的时候,国际知名组织--视界望远镜组织同时宣布在美国的华盛顿,比利时的布鲁塞尔、世界其他地方同时发布首张黑洞照片。这张照片非常来之不易,耗费了大量的人力,物力以及财力,这个成果的发现不仅只让天文界引起不小的轰动,全世界都在为这一成果的产生而欢呼雀跃。这张黑洞的照片,不仅仅是一张照片,他更代表了人类对未知的宇宙的探索发现的证明,同时也意味着爱因斯坦--这位接近神一样的科学家又一次成功预言了黑洞被人类所发现的这一事实。

 

在进一步的解释下什么是黑洞,黑洞之所以称她为黑洞,主要是因为黑洞的引力异常巨大,任何想接近或者靠近他的物体和物质都会被吸收进去,连光都无法逃脱他的“魔掌”所以人们习惯的把他称为“黑洞”。

什么是米尔斯理论呢?其实全称是杨--米尔斯理论,其实这个理论只是无数个统一理论的其中之一,最关键的就是,它仅仅只是提出来而已,并没有做出实质性的解答,不具备任何的价值。

 

反观那些后来被人们所津津乐道的物理学大师及其理论,例如爱因斯坦及其相对论,牛顿和万有引力,麦克斯韦及其方程组等等,他们都是对物理学的发展起到过推动作用的。这也就不难解释米尔斯理论不出名,甚至和其他理论比起来,还有点相形见绌的意味。




爱因斯坦相对论的详细内容
受因斯坦把相对论分为狭义相对论和广义相对论。其实是一件事的不同角度和运用领域。 狭义相对论: 可以说狭义相对论是相对论的微分形式,如果还是小学没学过微分的时候,就当成是距离很短时间很短的一个无限小的范围里的事。比如我们可以把地球表面上一点在很短的时间内看作是匀速直线运动。别太长时间,也别整太长...

能否谈谈你对爱因斯坦《相对论》的理解和疑问?
其次,爰因斯坦的"相对论",并不适合也不是我们这些凡夫俗子所需要,也完全没必要去研究探讨的课题。 爱因斯坦的相对论是指,任何事物都是相对的而不是绝对的,如某人犯了死罪,临死前知错后悔要求将自己器官捐献给所需要的人,临死做一次善事不后悔,但也有绝对的,水与火相与谁的量大谁赢,水量大火灭,火量大水灭。 ...

爱因斯坦的相对论是在什么时候提出的?
狭义相对论提出于1905年,广义相对论提出于1915年。

爰因斯坦相对论的反对原因
光速不变条件受质疑

什么是相对论?
受因斯坦的相对论分为狭义相对论和广义相对论两部份,但是,按逻辑上说,狭义相对论与广义相对论是同一个理论的不同表达形式。可以这样说,狭义相对论是相对论的微分表达形式,广义相对论是相对论的积分表达形式。相对论的创立有三大依据:1、光速不变:根据麦克尔逊-莫雷实验,光速相对任何惯性系的速度...

爰因斯坦相对论论些什么
论的就是:“在相对性基础上的物理学中各物理量关系的表达”。但是细说起来却比较,由于站在相对性的立场上看总量,则很多原来的总量发生了改变。这就像站在不同角度看同一个正方体的形状(投影)不同一样。很多物理规律并不能简单的从绝对性的基础上移到相对性的基础上,不同的基础需要有一定的...

爱因斯坦为人类做出了哪些贡献
因斯坦是人类历史上最具创造性才智的人物之一。他一生中开创了物理学的四个领域:狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论。他是量子理论的主要创建者之一,在分子运动论和量子统计理论等方面也做出了重大贡献。爱因斯坦于1905年发表了《论动体的电动力学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理...

相对论:达到光速时间就静止,假如光速飞行,人能长生不老吗?
其实相对论中并没有达到光速时间就静止的理论,它只是狭义相对论中的一个推论!1905年爱因斯坦发表狭义相对论时有两个基本假设:1、狭义相对性原理:在不同的参考系中,一切物理定律都相同 2、光速不变原理:真空中光速在不同参考系中都相同,与光源以及观测者的相对运动没有关系。很多朋友往往都会有这...

相对论讲的时什么?
这种不安从20世纪20年代一直持续到30年代。1921年,爱因斯坦由于对光电 效应的贡献,得到了诺贝尔物理奖【注1】,但由于相对论的复杂及有争议,诺贝 尔奖的授予只字未提相对论。到现在我仍然每周收到2至3封信,告诉我爱因斯坦错了。尽管如此,现在相 对论被科学界完全接受,相对论的预言已经被无数的...

牛顿的经典物理,是怎样被爱因斯坦相对论取代的?
作为划时代的理论物理学家,狭义相对论没有描述引力,一直是爱因斯坦的一大遗憾 1905年爱因斯坦发表狭义相对论后,开始长达10年的“闭关”,思考如何将引力与狭义相对论相结合,从而创造一个足以推演宇宙的新引力理论。弹性时空 牛顿万有引力认为的平直时空,此时已经因为“水星近动”...

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