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至大和至小理论结合的物理学大蟒(转)

(2009-12-29 07:10:14)
标签:

物理

杂谈

分类: 教育教学

 

http://www.dlkp.gov.cn/keputiandi/universe/article/UploadFile/ea_200587204227.jpg

 

当代物理学有两个前沿领域。一个是研究“至小”的粒子物理学,它是研究构成物质的微小粒子以及基本粒子的质量、电荷、自旋、寿命的理论,其标准模型的理论就是“规范粒子理论”;另一个则是研究“至大”的宇宙学,它研究宇宙的起源与演化,其标准模型理论就是上面介绍过的大爆炸理论。不难发现,这两部分的理论研究上在多处使用了同一的语言。

 先是物理学在粒子领域获得了巨大的成就,后来大爆炸模型利用了粒子理论成功地说明了许多在宇宙演化初期的超高能或高能状态时的性状。大爆炸理论的成功又反过来证明了粒子物理理论的正确性。由于现时在地球上人为的超高能状态难以实现,物理学家还期望利用对宇宙早期演化的观测来验证极高能量下的粒子理论,而目前哈勃太空望远镜就担负着这方面的任务。在这里,至大(1027m以上)和至小(10-18m以下)领域的理论竟这样奇妙地联系在一起。

 当然,当代物理学的前沿决不只是在已相衔接的至大和至小的两“端”。作为研究物质基本结构和运动基本规律的物理科学,在这两“端”之间还有尺度各不相同的许多领域需要研究,人们对自然界的认识是没有止境的。有人将当今物理学的研究领域画成了一只口吞自己尾巴的大蟒,形象地显示了各领域之间的理论联系与量级区分。

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