超弦理论与超引力理论(下面先说超弦理论):
在中国知网用“弦论”“超弦理论”等搜素这声称统一宇宙的理论见相关的中文文章从1986年才开始发表并当年共有5篇,其中我国第一篇中文论文的作者是本科毕业于我读研究生的母校华南师大的李大西,李大西的论文也是1986年的唯一的长篇宏论的论文,如下:
李大西的“超弦理论”,中山大学学报(自然科学版) 1986年第01期(论文共16页);
李新洲的“超弦的卡拉比-丘成桐紧致化和磁荷”,科学,1986年02期(论文不到半页-另一篇占的比它多);
汪容的“超弦理论-引力量子化猜想的探讨进入了新阶段”,自然杂志,1986年06期(虽有3页但没有自己的研究成果仅是介绍性文章);
邓租淦的“超弦理论-统一基本相互作用研究的最新进展”,物理,1986年07期(一页半);
李新洲的“引力实验的超弦轴子分析”,自然杂志1986年10期(半页);
关于这领域的上面我国第一篇的作者李大西,在百度见李大西1975年毕业于华南师院,并参加中美物理研究生入学考试(CUSPEA)获全国第二名,是美国国际华人科技工商协会主席,还见报道“远在美国的李大西还想告诉成思危自己有"一个重要的决定","已经接受了美国哥伦比亚国际大学的聘请,出任他们的校长”,但一搜素哥伦比亚国际大学见仅居美国南部地区最佳价值大学排名第14虽在德国斯图加特市等有校区但都是非科学技术为主的大学,不过他担任这样多主席董事长等这应仅是兼任校长。(李大西就曾获胡锦涛主席、温家宝总理等接见,也不仅人大副委员长成思危和李大西相交,还如“张高丽会见李大西博士一行”,“广东省委书记汪洋会见李大西”,“广东省委书记胡春华和省长朱小丹一同会见李大西”,“四川省委书记彭清华会见李大西”“江苏省委书记罗志军会见李大西”,“安徽省委书记张宝顺会见李大西”…都是各省在职正书记会见)
关于这“中美物理研究生考试”,如冯奚乔以北京大学第一、全国第四的出色成绩顺利通过了中美物理研究生考试,等等。
众所周知,弦理论主要源于规范场论--而关于规范场论就如我们海南琼州大学评论他的发表在数学世界第一杂志的论文的数学诺贝尔奖得主Michael Freedman麦可·弗里德曼的工作在规范场论的“简史”部分的最后段说他“采用唐纳森的工作证明奇异R的存在,也就是,欧几里得4维空间上的奇异微分结构。这导致对于规范场论作为数学理论的兴趣逐渐增加,独立于它在基础物理中的成功”,如此使我有1987年-1990年担任我们国际数学联盟正主席的Ludvig D.
Faddeev和Andrei A. Slavnov合撰1982年出的中文《规范场的量子理论导引》(当然我也有它的第1个文献是这主席的这书的北大物理教授曹昌祺独撰高等教育出版社1990年出版的《量子规范场论》等书)。虽是超弦理论的基础和源泉-可海南琼州大学评论的Michael Freedman麦可·弗里德曼等奠基的规范场论并非简单-如担任全国量子力学研究会副理事长的我读研的母校华南师大教授也是李大西的老师何宝鹏是第一作者的1990年出版的《量子场论导论》最后第十三章是“规范场”,足见它在量子场论中的位置-即“规范场论相当于量子力学的一种升级版”(诺贝尔物理奖获得者丁肇中这样评价:“提到20世纪的物理学的里程碑, 我们首先想到三件事:
一是相对论, 二是量子力学, 三是规范场”-那作为它俩的升级版的规范场论可堪称至今最伟大的理论--因 “超弦与下面的超引力理论都是尚未被证实的物理理论”;并母校的这书就如曾作为华中科技大学编辑部负责人和中科院物理研究所所长彭桓武、何祚庥合作办世界杂志并他的研究生有中山大学正校长罗俊院士内蒙古大学校长班士良等的雷式祖校长的《量子场论导论》一书只参考5本量子场论书籍-包括前面母校何宝鹏教授的、后面朱洪元院士的、量子力学的奠基人之一德布罗意和居里的博士邹国兴教授的、一直是诺贝尔奖热门人选的James D.
Bjorken和其导师Sidney D. Drell合写的),而它之前的量子场论就已经如朱洪元院士独著的《量子场论》一书的第3页说“量子力学已取得了重要的成就,但是,量子力学仍然有其局限性…”;第4页说“和量子力学相似,相对论性古典物理论也有其局限性。…”;第5页说“必须建立新的物理理论,使之一方面反映微观现象中的粒子-波动二重性,另一方面又具有能反映高速现象特点的洛仑兹不变性。向这一方向迈进的第一步就是量子场论的建立”。
关于弦理论主要源于规范场论,是因“超弦理论要求引力存在,也要求规范原理和超对称,而将引力和其他由规范场引起的相互作用力自然地统一起来是超弦理论最吸引人的特点”。如此上面母校考出全国第二的李大西主席的超弦理论主要就是发展海南琼州大学评论的Michael Freedman弗里德曼的规范场论--因海南的都载入史册而我们深山的海南琼州大学评论他的伟大成果也就算个评论出世界第一。李大西们之高大上就如他的上面论文中处处所体现的:“§1.1波色弦理论”开头说:“弦模型是为解释强子的Venizaino谱而由等人提出的。与通常的基本粒子理论根本不同之处是不把基本粒子看作一个点粒子,而是看作一维的一根弦,这弦在时间中运动时扫出一个二维的世界面。说得更明确一点,在四维的点粒子理论中,基本粒子由它的坐标xm(m=0,1,2,3)描述,而弦模型中基本客体的坐标xm(s,t)依赖于弦的“空间”坐标s和“时间”坐标t,这里s,t是专门描述弦的二维“ 时空”的坐标,不同于描述我们所在的四维时空,不同于描述我们所在的四维时空。
时空坐标xm(s,t)对s,t的依赖, 造成了弦理论与点粒子理论根本不同的特性”。
各节依序是:§1.2超弦;§1.3超弦理论的新形式;§1.4超弦的分类;§1.5超弦场论;§1.5超弦场论;…;§3.2 Calabi-Yau流形紧致化。
在李大西这论文的最后一节: “五 、 总结”说:
超弦理论是一种可能统一引力和其他基本相互作用的量子场理论。超弦的基本量子是“弦”而不是通常场论中的“点”粒子。 我们观测到的基本粒子可以作为“弦”的基态而出现。目前已有的超弦理论有五种,而最可能的候选者是E8×E8¢的Heterotic弦。它存在于10维时空中,由闭合弦组成,可以通过 Calabi-Yau流形而“紧致”为四维时空的E6×E8¢的有效理论。E8群可以进一步破坏成SU(3)×SU(2)×U(1)×U(1), 而且SU(2)×U(1)可破坏成U(1)并可能得到轻的费米子。Heterotic弦的基本相互作用只有一种,已经证明它是无反常的,在一 圈水平上是有限的,而且很可能在无穷多圈的水平上也是有限的。
当然,李大西的这样16页的这样深入前沿的的宏篇大论的论文需要先或同时读更多相关文献和书籍,而1986年的另几篇都只算得科普又较泛化的论文。
1987年发表5论文,下面列出其中2篇:
吴丹迪,吴岳良的“Pati超弦前子模型的等级结构”,高能物理与核物理1987年03期;
该文的“一”是引言;“二”的第2段开头说“Pati复合模型是从杂化弦的零质量粒子开始的,这些粒子被容纳在一个十维空间E8×E8¢的超引力理论中,经过在6维空间 Calabi-Yau流形K6上的紧致化上的紧致化,在四维闵空间留下一个群G的N=1超规范理论和超引力”。
Michael
D. Lemonick撰,韩王荣译的“万物之理---整个宇宙可用超弦解释”,世界科学,1987年04期
1987年的其余3篇都是发表在科普杂志的一、二页的介绍性文章。
1988年有4篇论文,其中2篇研究论文:李新洲,汪克林,徐建军合撰的“超弦理论”,物理学进展,1988年02期(李新洲算是我国弦理论的主要开拓者之一,很能吹的曹则贤的第一篇中文论文是和汪克林合作的),此文说:
“本文讨论了紧致化以后杂优弦模型的低能群结构,并对Polyakov的工作作了初 步介绍,还讨论了弦 的唯象学,重点讨论了Calabi-Yau流形紧致化对唯象学的应用。
弦的概念起源于S矩阵理论的研究,这些研究导致对偶性和有限能求和规则的发现,Venizaino发现了体现这一思想的特殊函数,使得该研究达到了顶峰。以以现代形式出现的超弦初看起来与此绝然不同,但正是它们孕育了超弦的发展。 Nambu和Susskind论证了Venizaino模型实质等价于一种相对论性的一维系统弦,而相互作用能够被解释作为弦的一些项的加人和破坏。与粒子物理密切相关的弦理论是超对称形式的弦,它的原始形式是在1970年由Neveu和 Schwarz[2]、Ramond[3] 、以及Thorn[4]提出来的 。理论发展的第二阶段是八十年代初叶Green和Schwarz[5]建立的超弦的新形式。”
卫华,阮图南的“超弦Bethe-Salpeter方程”,中国科学(A辑 ) 1988年10期(有意思的是,这篇论文至今仍不见被引用)
1989年有5篇,一篇是苏元淞翻译超弦之父John SchWarz写的文章“超弦理论简介——完成爱因斯坦统一场论的构想”(它说“现在我们对于引力的理解需要再次修正,应该努力使引力与量子力学统一,…,修正引力理论的尝试是统一所有已知的自然基本作用力为单一理论(统一场论)的努力的一部分。似乎给许多物理学家带来成功的希望的这个最新研究方法,正像爱因斯坦的广义相对论一样,是源自几何学的”),还有一篇是卢建新和阮图南教授的论文,以及超弦之父John SchWarz写由章德海翻译的另一篇。
其后,有意思的是至海南琼州大学升本科前的中文论文权威专家的有重要进展的论文不多,也许正如很多学科的发展总是要遇到一些很难克服的问题。
等等等………
附李大西出国的最前段时期的英文论文并见全部论文标题都含弦理论String
theory:
String
theory in four dimensions with three families of chiral fermions and standard
gauge symmetry. Phys. Rev. D (3)
34(1986),no.12,3780—3784;
Modular
invariance and one-loop finiteness of five-point amplitudes in type- II and heterotic
string theories. Phys. Rev. Lett.
56(1986),no.24,2575—2577;
String
theory with three families of chiral fermions. Comm. Theoret. Phys.
7(1987),no.3,245—252;
Direct
Compactification Of Heterotic Strings from 26 to 4 Dimensions Via T22/G.
Comm. Theoret. Phys.
7(1987),no.3,235—243;
One-loop
finiteness of the string theory on the T22/G manifold.
Canad. J. Phys. 65(1987),no.9,1149—1153;
等等
总之,要研究这领域就得读更多论文书籍特别是国外的如超弦之父John SchWarz主编的《Superstrings》Vol. 1 ,574页,Vol. 2 第575—1141页,更要多交流合作。
研究能将电磁作用和弱相互作用统一在一种数学形式之中的亚原子粒子理论而获得诺贝尔物理奖并在1982年序言说由他在哈佛大学开设的《亚原子粒子的发现》的基础上写成此书的Steven
Weinberg史蒂文·温伯格的博士导师Sam B. Treiman、1967年诺贝尔物理学奖得主Hans
A. Bethe汉斯·贝特的博士Roman Jackiw和1990年获得数学诺贝尔奖菲尔兹奖的Edward Witten爱德华·威滕的导师David J. Gross合撰1972年出版一本书名会误导人跃跃欲试的书《Lectures
on current algebra and its applications当代代数及其应用讲座》这三人各写一讲,各讲什么“代数”参考这里,当然代数范围很广(研究数、数量、关系、结构与代数方程(组)的通用解法及其性质的数学分支)而用此书名也没什么错(就如“朝永-Rowe理论作为原子核代数模型的基础”,而上面诺贝尔物理学奖得主Hans Bethe汉斯·贝特就独撰《原子核理论基础》的序言说“The successful calculations
of binding energies on the basis of group
theory of Wigner”;数学与物理的关系也如《Recent
advances in science — physics and applied mathematics》各篇撰者多是诺贝尔物理奖得主如有Isidor
Rabi、William
Shockley、Charles
Townes、上面Hans
Bethe、Norman
Ramsey等-并许多篇感到有些意思就也弄到这书)。
虽然弦理论至今仍不被实验所证实,并有些物理学家不支持但从Steven
Weinberg史蒂文·温伯格在他独撰1992年出版的《Dreams of a Final Theory终极理论之梦》一书第九章弦上的终极理论第十章直面终极可知他是弦理论的狂热支持者。不过,至于上他获得诺贝尔奖的相互作用统一理论并没有在《亚原子粒子的发现》中完全展现,也许是此书目的仅是为物理甚至更多专业的本科生所写,不过,如第一批诺贝尔奖得主李政道教授的《场论与粒子物理学》上册基础上他的下册讲得还是足够的,华人第一批诺贝尔奖得主杨振宁的《基本粒子及其相互作用》按书名似乎讲力的相互作用比李政道教授的应更讲这方面-可虽得到一些基础但并没讲多少力的统一理论;这Steven Weinberg温伯格还写《引力论和宇宙论--广义相对论的原理和应用》科学出版社1980年-它是母校何宝鹏理事长和李永宁教授的《广义相对论导论》全书4个参考文献的第1个。
再简介超引力理论(超引力也与超弦理论相关,如百度说“超引力可以视为超弦理论在低能态下的近似理论”,以及Paul C. W.
Davies主撰1988年出版的《Superstrings. A theory
of everything?超弦:一种保罗万象大的理论?》一书说“超引力是引力被作为时空几何超对称描述的一部分理论”,而“超对称是超弦的重要组成部分”。更准确地说,因相对论揭示了宇宙运动的规律,量子力学则阐述着微观世界的原理。而超引力理论的诞生,恰恰就是为了弥合这两者的分歧,使宇宙之浩渺与粒子之微小能用统一的物理规律解释),可参考:
威斯康星大学博士Daniel Z.
Freedman(D.Z.弗里德曼)和P. 范尼威森合撰的“物理定律的统一工作---超引力和物理定律的统一之一”,由李新洲、余应龙翻译,自然杂志1978年05期;
D. Z. 弗里德曼和P. 范尼威森合撰的“超对称性---和物理定律的统一之二”,由李新洲、余应龙翻译,自然杂志1978年06期;
D. Z. 弗里德曼和P. 范尼威森合撰的“超引力---和物理定律的统一之三”,由李新洲、余应龙翻译,自然杂志1978年06期;
其中的超引力理论开创者Daniel Z.
Freedman(D.Z.弗里德曼)就是我们海南琼州大学的导师柳柏濂教授去与其合作几年诞生教育部通过的中国“第一本”数学研究生用书的威斯康星大学的博士。
即超引力是1976年由海南琼州大学的导师去合作几年的威斯康星大学博士Daniel Freedman为第一作者和Peter van Nieuwenhuizen(上面P. 范尼威森)和欧洲粒子物理学实验室CERN的粒子物理学家Sergio
Ferrara三人在1976年的论文提出的(即这论文Daniel Freedman, P. van
Nieuwenhuizen, S. Ferrara,Progress
toward a theory of supergravity, Phys. Rev.D13, 3214–3218 (1976)或见这页)(注:国外发表论文都是按字母顺序排作者,也就是第3作者按字母排应是第一作者,贡献就是差别大一点也会按字母排,足见海南琼州大学的导师去合作几年的威斯康星大学博士Daniel
Freedman排在第一作者是他起到完全压到性的作用贡献)。
确实,这项工作就是始于1975 年,Daniel
Freedman认识到,超对称理论能够进一步延伸,以将引力囊括其中。这意味着引力子也存在一个超对称伴子,名为引力微子(gravitino),理论预测它的自旋为 3/2。接下来,他和纽约大学石溪分校的 van Nieuwenhuizen 合作探索这一问题。而让这一理论初步成型的是一次学术拜访即Daniel
Freedman其后在巴黎遇到了当时对此项工作感兴趣应是有多些实践经验可以商讨的就职于 CERN 的S. Ferrara。在Daniel
Freedman回到美国后又再进一步和这俩个合作者在经过几个月工作后最终完成这项工作。
国务院副总理、中国科学院院长、全国文联一、二、三届主席郭沫若的儿子郭汉英研究员的“通向超引力的一条途径——关于一种超引力及其量子行为的探讨”,郑州大学学报1979年02期;
陈时,李根道,郭汉英合撰的“一种共形超引力理论”,科学通报1979年13期;
等等…
不过,从中文杂志论文可知道我国在超引力的进展一直都很微小。所以,对这领域要多看国外的英文论文著作等。