书名: 第三次沉思（★ 诺贝尔物理学奖得主给你的世界阅读指南 ★ 世界上这么聪明的物理学头脑中思考的宇宙大事 ★从宇宙到粒子，让你认识全新的物理学世界）

作者: 斯蒂芬·温伯格

书号: 9787521734157

格式: EPUB

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出版: 中信出版集团

作者分类: 斯蒂芬·温伯格

Title sort: 第三次沉思（★ 诺贝尔物理学奖得主给你的世界阅读指南 ★ 世界上这么聪明的物理学头脑中思考的宇宙大事 ★从宇宙到粒子，让你认识全新的物理学世界）

日期: 22 4月 2022

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id: 578

出版日期: 1月 2022

修改日期: 22 4月 2022

大小: 0.23MB

语言: 中文

作为理论学家，眼前的谜团令我们受到启发。有时候，这些谜团是由实验发现提供的。有一个经典的例子，19世纪末，实验科学家们试图测量地球的运动对光速的影响。地球以每秒30千米的速度绕太阳公转，光速约为每秒30万千米，所以人们曾以为，光速应该有大约1%的变化取决于是冬天还是夏天，因为这两个时间地球的运动方向相反。人们那时还认为光是被称为以太的介质的一种震动，并且即使假定太阳系在以太中运动，地球也不可能在夏天和冬天都相对于以太保持静止。人们探寻地球运动的影响，却一无所获。这向物理学家们提出了一个可怕的难题，它（和其他一些难题一起）最终启发爱因斯坦发展了一种新的时空观，也就是相对论。

然而有些时候，启发我们的难题是来自物理理论内部的。比如在20世纪50年代后期，我们显然有了一个关于弱核力的理论，能很好地解释所有现有的相关实验数据。（弱核力引起一种放射性，在这种放射性中，原子核内的粒子，比如中子或质子，变成另一种粒子，即质子或中子，并释放出一个快速电子。在为太阳提供热量的反应链中，正是这种力推动了第一步反应。）关于弱核力的实验没有给我们带来任何疑难。但当这一理论延伸到由于技术原因尚未被观察到的其他过程时，问题就出现了。（这类过程之一是被称为中微子的一种相互作用很弱的粒子与其他中微子的碰撞，我们可能永远无法观测到这个过程。）当在这些过程中应用弱相互作用的理论时，得出的结果是无意义的，它给出的概率是无限大。这一结果并不是对自然的深刻说明，而是荒谬的。很明显，我们需要一个新理论，这个理论既能保证先前理论的成功，又不会对完全合理的问题给出无意义的答案，即使这些问题涉及的是以前没有做过的且可能永远不会做的实验。我和其他理论学家在20世纪60年代研究过这个问题，最终发现了这样一个理论。结果它不仅仅是关于弱核力的理论，而且是关于弱核力与我们更熟悉的电磁力的统一理论，还预言了一种新的弱核力，后来在高能实验中发现了这种新的力。但是，并不是实验驱动了这一理论。