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科学史讲座预告 | 第五十六讲:从费米弱相互作用理论到电弱统一

摘要

本报告将从2012年7月4日欧洲核子中心 ATLAS 和 CMS 实验组联合宣布发现了电弱统一理论的重要组成部分希格斯(Higgs)机制预言的希格斯(Higgs)粒子谈起。我们将回顾从弱相互作用的发现到Higgs粒子的发现所经历的100多年的研究和认识过程,具体可总结为如下几点:1)弱相互作用的发现,但如何认识这种相互作用;2)弱相互作用中的宇称不守恒以及由此激发的对弱相互作用的进一步研究,认识到(假设宇称破坏最大)只有左手费米子参与弱相互作用,暗示费米子无质量项,从而极大地简化了理论模型构建,但如何产生已知轻子和夸克质量;3)非阿贝尓规范理论的提出,但规范场无质量与观测不符,如何解决无质量规范场与传递弱相互作用有质量矢量场的不一致;4)基于爱因斯坦相互作用统一的思想,提出电弱相互作用统一,但如何统一,如何将这种统一与弱相互作用低能下的表现联系起来;5)希格斯机制最终对这些问题提供了答案,是解决这些问题的关键。

这一研究过程的每一个重要阶段都有其认识正确的地方,都有进步,但也存在严重问题和重大挑战。正是对这些问题和挑战不断认识和不断理解,经过很多人从不同角度的努力,抓住问题的本质,最终集大成实现了电弱统一,加深了我们对相互作用本质的认识,把爱因斯坦相互作用统一的思想向前推进了一大步。


主讲人 卢建新

中国科学技术大学讲席教授、博士生导师。1992年于美国德克萨斯农工大学获得博士学位,随后在欧洲核子中心(CERN)、美国德州农工大学理论物理中心、密西根大学理论物理中心从事教学科研工作。他的研究领域为量子引力、弦/M-理论等。在所谓超弦第二次革命中,发现了弦孤子 p-膜并给予了分类,从而纠正了早期‘弦与高维膜’无关的错误认识,这一发现为弦各种对偶性以及M-理论的存在性的建立提供了基础。近期系统地研究了Type II弦理论中D-膜系统的开弦对的产生,发现了其增强效应,探讨了开弦对产生探测的可能性。他是2002年度中国科学院“引进国外杰出人才”、2005年度国家杰出青年科学基金获得者、2004年度教育部长江特聘教授。


海报 | 周润杰

排版 | 郭悠然

审核 | 王小芳 姜照卿