量子色动力学量子色动力学取得新成果解决强相互作用难题

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2013年08月31日 星期六 往期回顾 新闻列表 返回目录 中青报系 量子色动力学研究 上海交大获新进展 本报记者 周凯《中国青年报》(2013年08月31日03版) 记者近日从上海交通大学获悉,

原标题:量子色动力学取得新成果 解决强相互作用难题

  科技日报讯 (蒋梦恬记者王春)上海交通大学物理系季向东教授在近期物理研究领域顶级刊物《物理快报》发表文章,题为《欧几里得时空格点上的部分子物理》,介绍了在量子色动力学研究中取得的最新成果,解决了困扰强相互作用物理研究方面的一个重要问题。物理学界认为:“这为用量子色动力学理论研究强相互作用现象打开了一扇大门。”

  自然界有四大相互作用,分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。其中规范强相互作用的基本理论是量子色动力学。科学家认为,量子色动力学理论是物理学中最为完整和优美的,pc蛋蛋,但它却像一个“花瓶”。季向东打了一个比方:“它像一个很难求解、非常复杂的方程,很难用它来计算和解释真实世界里的现象。”正因为这个理论无法在实际物理研究中加以应用,关于质子和中子的“部分子”结构研究必须通过多种高能加速器的实验来进行,却无法用量子色动力学来计算。

  而既然量子色动力学可以研究静态“部分子”的规律,那么是否可以将动态的“部分子”运动转化成静态的图像,再用量子色动力学进行计算?经过研究,季向东发现,基于爱因斯坦的“狭义相对论”,如果在空间选择合适的坐标和参照,两个动态相连的“事件”,可以实现“相对静止”。通过在时空格点上产生高速运动的质子和中子,可以把部分子的光锥关联退化为纯的空间关联,从而可以用大型计算机来模拟部分子物理。

  刊登其文的《物理快报》的审稿人认为:“这个思想为质子结构的量子色动力学研究开辟了一个全新的办法。”

  “很多微观世界的运动无法光靠实验来求证,但是凭借新的方法,可以对它们作出模拟和解释,进而对这些未知现象作出预测。”季向东表示。

  原标题 [求解自然界强相互作用有了新方法]

量子色动力学量子色动力学研究 上海交大获新进展

2013年08月31日 星期六

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量子动力学研究
上海交大获新进展

本报记者 周凯 《 中国青年报 》( 2013年08月31日   03 版)

记者近日从上海交通大学获悉,在近期物理领域顶级刊物Phys.Rev.Lett.(《物理快报》)上,该校物理系季向东教授发表了一篇题为《Parton Physics on A Eucliean Lattice 》(《欧几里得时空格点上的部分子物理》)的文章,介绍了在量子动力学研究中取得的最新成果,解决了困扰强相互作用物理研究方面的一个重要问题。物理学界认为:“这为用量子色动力学理论研究强相互作用现象打开了一扇大门。”

季向东教授介绍,自然界有四大相互作用,分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。其中规范强相互作用的基本理论是量子色动力学。他的研究成果正是在量子色动力学方面有所突破。

据介绍,自从卢瑟福发现原子核和阿尔法射线,和原子核内的质子和中子,强相互作用的研究也开始了,至今已有近一个世纪的历史。上世纪60年代末到70年代初,量子色动力学理论随着夸克模型的发展而诞生。

有科学家认为,“这个基本理论是非常完美的,但却像一个‘花瓶’”。因为这个理论经历了近半个世纪,遗憾的是很难用其计算许多基本的强相互作用过程,比如一直没有办法用它来计算夸克和胶子的动态关联。

经过研究,季向东教授发现,基于爱因斯坦的“狭义相对论”,如果在空间选择合适的坐标和参照,两个动态相连的“事件”,可以实现“相对静止”。通过在时空格点上产生高速运动的质子和中子,可以把“部分子”的光锥关联退化为纯的空间关联,从而可以用大型计算机来模拟部分子物理。

他举了一个“喝水”的例子来解释,假如有人在另外一个星球上喝水,他打了一束激光给我们发信号,看到他发的激光信号,于是我们开始喝水。这就形成了一前一后的两个动态相关的“喝水”过程。通过多个坐标系的选择,可以在宇宙中让这两个动态过程变成一幅静态的图像和数据。然后再让这些图像和数据串联起来,在大型计算机上进行计算和描述。

季向东教授的研究成果引起世界各国物理学家的关注, 他已经收到很多会议邀请去介绍这个研究成果。《物理快报》的审稿人认为:“这个思想为质子结构的量子色动力学研究开辟了一个全新的办法。”

季向东教授告诉记者,在自然界,还有相当多的微观世界运动规律没有被揭示出来。这一研究成果,为科学家们探索自然界的奥秘,研究微观世界的运动规律又打开了一扇大门。“很多微观世界的运动无法光靠实验来求证,但是凭借新的方法,可以对它们作出模拟和解释,进而对这些未知现象作出预测,来指导开展实验求证,然后再根据实验结果进行比较来确认理论的正确性。”季向东表示,发展新的理论方法有望“对更多未知现象作出预测。”

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记者近日从上海交通大学获悉,在近期物理领域顶级刊物Phys.Rev.Lett.(《物理快报》)上,该校物理系季向东教授发表了一篇题为《Parton Physics on A Eucliean Lattice 》(《欧几里得时空格点上的部分子物理》)的文章,介绍了在量子色动力学研究中取得的最新成果,解决了困扰强相互作用物理研究方面的一个重要问题。物理学界认为:“这为用量子色动力学理论研究强相互作用现象打开了一扇大门。”

季向东教授介绍,自然界有四大相互作用,分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。其中规范强相互作用的基本理论是量子色动力学。他的研究成果正是在量子色动力学方面有所突破。

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据介绍,自从卢瑟福发现原子核和阿尔法射线,和原子核内的质子和中子,强相互作用的研究也开始了,至今已有近一个世纪的历史。上世纪60年代末到70年代初,量子色动力学理论随着夸克模型的发展而诞生。

有科学家认为,“这个基本理论是非常完美的,但却像一个‘花瓶’”。因为这个理论经历了近半个世纪,遗憾的是很难用其计算许多基本的强相互作用过程,比如一直没有办法用它来计算夸克和胶子的动态关联。

经过研究,季向东教授发现,基于爱因斯坦的“狭义相对论”,如果在空间选择合适的坐标和参照,两个动态相连的“事件”,可以实现“相对静止”。通过在时空格点上产生高速运动的质子和中子,可以把“部分子”的光锥关联退化为纯的空间关联,从而可以用大型计算机来模拟部分子物理。

他举了一个“喝水”的例子来解释,假如有人在另外一个星球上喝水,他打了一束激光给我们发信号,看到他发的激光信号,于是我们开始喝水。这就形成了一前一后的两个动态相关的“喝水”过程。通过多个坐标系的选择,可以在宇宙中让这两个动态过程变成一幅静态的图像和数据。然后再让这些图像和数据串联起来,在大型计算机上进行计算和描述。

季向东教授的研究成果引起世界各国物理学家的关注, 他已经收到很多会议邀请去介绍这个研究成果。《物理快报》的审稿人认为:“这个思想为质子结构的量子色动力学研究开辟了一个全新的办法。”

季向东教授告诉记者,在自然界,还有相当多的微观世界运动规律没有被揭示出来。这一研究成果,为科学家们探索自然界的奥秘,研究微观世界的运动规律又打开了一扇大门。“很多微观世界的运动无法光靠实验来求证,但是凭借新的方法,pc蛋蛋,可以对它们作出模拟和解释,进而对这些未知现象作出预测,来指导开展实验求证,然后再根据实验结果进行比较来确认理论的正确性。”季向东表示,发展新的理论方法有望“对更多未知现象作出预测。”

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