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为什么强相互作用力只能作用在极短的距离?
或者换个说法,是什么让核子只有在极短距离下才能形成原子核?
答案显而易见……
【……】
【v(r)=-g24πr·e^(-mφr)】
手中的粉笔停下,看着黑板上的算式,陆舟缓缓开口说道。
“电磁相互作用交换的是光子,光子的质量为零,所以对于电磁相互作用来说,v正比与1r。”
“为核子提供核力的是作用在核子之间的介子,质量约为200mev,带入计算可以估算出,只有距离项在10的负十四次方这个数量级上。作用在两质子之间的核力,才能抵消质子间的电磁斥力,发生聚变反应。”
掌声从第一排开始响起。
如同拍打着岸边的海浪,向后排扩散。
站在旁边的张教授,也是不自觉地鼓起了掌。
对于大多数学生来说,可能只是看了个热闹而已。
但对于他而言,他却是看到了一种关于核力距离,更简便的求解方法……至少比他记得的那两种简洁的多。
难以置信,这些都是在不到十分钟的时间里,现场完成的……
此时此刻他心中的震撼,恐怕只有他自己才清楚了。
与此同时,讲台上。
虽然教室已经被掌声填满,但站在黑板前的陆舟,此刻仍然沉浸在自己的世界中,以至于当掌声停下,都全然没有注意到。
对于先前那个简单的问题而言,计算到这一步就已经结束了。
然而,他所思考的问题却不仅仅只是这个。
根据量子场论、量子色动力学中的观点,四大基本力和传统粒子是可以达到统一的。
比如,在时空不同位置时,电场的分量可以构造成非交换的算子,当构造这些算子所作用的希尔伯特空间时,传统的粒子——例如电子,可以被重新解释为狄拉克场的量子化。
而如此一来,场与粒子之间的差别便消失了。
能否用一种简洁的数学形式,像weinberg-salam-glashow弱电统一理论,用某种统一的方式描述了电磁力与弱相互作用力那样,去描述强相互作用,并且将其和电磁作用力达成统一?
回答这个问题不能解决可控聚变的小型化,也不可能对现有的可控聚变技术带来任何程度上的革新,但直觉告诉陆舟,如果能够从理论上解决这个问题,或许可以为解决这个问题提供一条线索,或者说思路……
当然,想要做到这一点不容易。
比如,强相互作用力和弱相互作用力不同,它存在一个很典型的问题……
下课铃声响了,陆舟依旧是一动不动的站在那里,似乎在思考着什么。
见陆舟没反应,张中庆也不好擅自宣布下课,更不敢打扰到他的思路。
就这么过了大概十分钟那么久。
盯着黑板上一行行简洁的算式,陆舟忽然自言自语似得开口说道。
“如何用数学语言解释质量间隙的存在?”
听到这个问题,张中庆下意识地愣了下,随即涨红了脸,像个学生似得支支吾吾了好一会儿。
“……这个,我真不会。”
“我没问你,你肯定不会……”
自言自语地说着,留下了满黑板的算式,陆舟转身离开了教室,留下了一脸错愕的教授和学生。
这个问题没有人能回答他。
毕竟,这可是目前粒子物理中关于统一场论的最难命题之一。
同时也是国际数学界公认的,七大千禧年难题之一……();
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