|
 陈一文 （cheniwan@263.net） 2007.1.10
桑蒂利教授及其创立的强子力学与传统量子力学的一致与不一致之处的简要比较
——与中国数论学家蒋春暄一起参加第18届强子力学国际研讨会系列汇报〔一〕
“能源与环境”问题跨学科整体综合研究者
中国地球物理学会天灾预测专业委员会顾问、中国灾害防御协会灾害史研究专业委员会顾问
陈一文（作者信箱：cheniwan@263.net） 〔2005年7月18日〕
英国利物浦大学物理系彼得•罗兰斯教授为一般性的中国读者做了科普性的描述∶
对于强子力学及其与量子力学的区别的问题，根据我的要求，英国利物浦大学物理系彼得•罗兰斯教授在研讨会后特别为一般性的中国读者做了科普性的描述如下∶
-- 强子力学将基础粒子视为延伸的物件，即有一定的尺寸，而不是点状。
-- 虽然轻子粒子，例如电子，没有可观察到的结构并且在目前为止的实验中显示出有点状的证据，那些合成粒子，例如质子和中子，被假定由夸子组成，仍具有非常小有限的尺寸〔举例来说，大部分科学家认为中子的半径小到~ 1fm 10-15m〕。
-- 这些粒子亦称之为强子，受到强烈的相互作用力的影响。它们或者为重子〔3个夸克〕，或者为介子〔2个夸克加上一个反夸克〕。
-- 原则上，量子力学适用于点状粒子。质子和中子〔均被分类为3个夸克组成的重子〕采用QCD〔量子多彩动力学〕传统地处理为3个点状夸克组成部分的相互作用。这是一种非常复杂的理论，仅能够大致和部分理解。
-- 基于量子力学无法将质子＼中子作为延伸的物件来处理，强子力学采用完全不同的处理方法。
-- 强子力学采用最初由桑蒂利教授开始，而后由中国蒋春暄教授完成的基于新的数论的数学双偶性iso-数学，这种新的数学工具已经在许多其它应用领域中获得广泛多种应用。
-- 强子力学提出了目前未能由传统量子力学推导出来的一些科学预测，如果有效，能够通过激励中子衰减在能源生产中获得意义深远的技术含义。
-- 考虑到目前正在发展的能源危机对人类整个未来造成的严重威胁，对所有可能的认真的代替能源途径进行尽可能充分的探索非常重要。
-- 强子力学从理论上严格形式将粒子处理对延伸的机体，量子力学无法这样处理。应当非常紧急地通过实验与技术方式对强子力学的有关科学预测进行充分的研究。
彼得•罗兰斯教授进一步提出如下“强子状态的相对性量子力学模型”∶
-- 迪拉公式〔Dirac equation〕是相对性量子力学的可靠基础，而且正是在这种意义上，成为物理学最为重要的公式。然而，迪拉公式尽管能够成功的描述例如电子的单个的未结合在一起的粒子，它没有办法描述组合在一起的〔强子〕粒子，例如质子和中子，它们各自被认为由三个或更多基本粒子，或者夸子，组成。这是因为，这样一种描述要求对其要素做充分3-维座标处理，这在迪拉公式传统的〔矩阵〕版本中无法实现。然而，通过采用某种代数计算单元，而非仅使用矩阵，我们可以对质子或中子写出充分3-维座标表达式，它同时第一次解释这样的粒子为什么必须具有质量。
尼日利亚大学物理与天文系阿利克斯•阿尼马鲁教授的发言∶《“原子”力学与“强子”力学之间的类推》〔Analogy Between “Atomic” & “Hadronic” Mechanics〕。
应当强调，阿尼马鲁教授〔Prof. Alex O. E. Animalu〕曾担任过尼日利亚科学院院长〔2001-2002〕，是非洲大陆当今最杰出的科学家之一，曾经因其超导物理学中的杰出成就，受到诺贝尔物理学奖的提名
阿尼马鲁教授在发言中回顾了“原子力学”与桑蒂利1978年提出的“强子力学”到目前为止实现的类推关系情况，便于我们了解传统“原子力学”与桑蒂利提出的“强子力学”的异同关系。
-- 在构成特征方面∶传统“原子力学”将粒子视为“点”状粒子；“强子力学”则将粒子视为有一定大小的“波包”〔wave-packets〕。
相片∶中国数论学家蒋春暄与尼日利亚阿尼马鲁教授友好交流
-- 在构成特征方面∶传统“原子力学”将粒子视为“点”状粒子；“强子力学”则将粒子视为有一定大小的“波包”〔wave-packets〕。
-- 依据传统“原子力学”的这种概念，“点”状的粒子之间始终保持有一定的距离；而依据“强子力学”的概念，形成为“波包”状的粒子之间则可能处于两状态，相互之间有的一定距离的状态〔与“原子力学”的概念一致〕和相互接触甚至相互重叠的状态〔“强子力学”特有的状态，传统“原子力学”概念中无法想象“点”状粒子之间能够处于这种状态〕。
-- 粒子间相互作用力的性质∶传统“原子力学”将这种作用力视为“一定距离的作用力”〔action-at-a-distance force〕；“强子力学”则将这种作用力视为“一定距离的＋接触／重叠的作用力”〔action-at-a-distance＋contact/overlap forces〕。
-- 为此，传统“原子力学”与“强子力学”中所采用的“运动公式”、“波公式”、氢原子中的相互作用电势，以及与Gauge法则的关系均有所不同。
瑞典科技大学约翰逊教授对阿尼马鲁教授的发言小结如下[10]∶
[注∶以下对于每位学者发言的简要介绍，除特别注明者外，全部译自瑞典科技大学约翰逊教授所做的小结。]
-- 阿尼马鲁教授是强子超导性理论之父，早在1994年建立了〔与量子超导理论不同的〕强子超导性基本结构的模型。大部分物理学家当时仍然错误的认为超导性仅在非常低的温度下才有可能，这与强子反应器在液体与气体中产生的(注∶高达约5400℃高温下)超导性的事实完全相反。与强子超导性理论一致，阿尼马鲁教授争辩在中子星的外壳，人们发现超液体中子以及超导电子，而且更令人惊奇，还发现超导质子。
-- 阿尼马鲁教授在发言亦说明，除了狭义相对论与广义相对论外，还有扩展的相对论的情况，即真空中速度超过光速的状况。阿尼马鲁显示中子的卢琵弗德—桑蒂利模型〔Rutherford-Santilli model〕中，中子要求两个iso-单元，一个代表其运动状态，另一个表示其内部对称性。他的发言依据一生独立研究的经验对“原子力学”与“强子力学”之间的类推关系做了简要说明。
接续后篇∶
——>6.小结∶什么是强子力学？强子力学与量子力学有何一致之处，不同之处？
|
评论
