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主题:正经聊聊杨振宁的封神之作:两头押注,两头赚翻
回帖:U(1)群属于阿贝尔群。
阿贝尔是挪威数学家,他完成了五次方程不可解的证明,揭示了“交换性”对方程可解性的关键影响,开启了交换群的研究。
什么是交换群呢?
聪明的你应该注意到了,前面说的,那个“正方形对称群工具箱”,工具的使用顺序,是可以随缘的。
换句话说,不管你先用哪个工具,怎样组合,变换的结果都一样。
这在数学上就是满足内个你懂的交换律,A+B=B+A,这种群,就是交换群,被命名为阿贝尔群。
那么你肯定猜出来了,顺序不随意、不满足内个你懂的交换律的群,就叫非阿贝尔群。
经常玩魔方的道友都知道,魔方的变换顺序不同,得到的结果就是不同的。

说到这,假如你既见过正方形,又见过魔方,那么肯定秒懂:
用阿贝尔群,能搞定正方形,却搞不定魔方。
用非阿贝尔群,既能搞定正方形,又能搞定魔方。
阿贝尔群,是非阿贝尔群的特例。
所以,把规范场论从阿贝尔群推广到非阿贝尔群,其疆域拓展的重要意义,不说你也知道了。
不过,现在还没到欢呼的时候。因为,新场论中用来传递强力的粒子,质量叒出了问题。
外尔规范场中引入的光子场,产生电磁作用力,光子没电荷,也没质量,这没问题。
而杨-米尔斯规范场引入的场粒子——后来人称“矢量玻色子”,它有电荷,但没有质量。这种东西是从未有过的。而如果假定它有质量,规范对称性就崩了。
所以当杨振宁回到普林斯顿做这个报告时,当场遭到泡利对质量的质问,搞得场面很尴尬。
然后泡利建议杨振宁去看薛定谔的一篇论文,上面有类似的数学表达,或许有助于突破困境。
杨振宁发现,这里面的方程眼熟得很,与杨-米尔斯方程类似,而且,与黎曼几何、纤维丛几何观念密切相关。
于是杨振宁和米尔斯回头尝试解决质量问题,但没有成功。
直到1968年,他才意识到,泡利为什么要让他看这个。
在此之前,杨振宁没有意识到规范场论的几何意义。
而其中的几何基因,从麦克斯韦理论就开始向规范场论遗传了。
所以,当杨振宁意识到规范场在根本上是一种几何概念时,他“喜不自胜,得意之情实难用笔墨形容。”
当然这都是后话,我们说回质量问题。
虽然问题没解决,但杨振宁和米尔斯觉得,非阿贝尔规范场这个方向还是蛮有潜力的,于是他们把论文发表了——事实证明,发表就对了。
先有,永远比完美重要。
杨-米尔斯理论给出了一个强大美妙的数学“处理器”框架,你输入一个对称性—

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