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对称性与现代物理:杨振宁先生在物理学上的贡献

2021/10/5
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这是一期特别节目,我和我的朋友老赵 @赵智沉 坐在一起,聊了聊现代物理学。当然确切来说,是老赵讲,我听。 起因是老赵在转发一篇关于杨振宁先生的文章《杨振宁先生的数学贡献》(载于「普林小虎队」公众号)的时候说:杨先生把物理学由场本位转向了对称本位,深刻改变了物理学家对「实在」的认知。 我要求老赵给我讲讲这是什么意思,然后就有了这期播客。 这不是一期很容易听懂的播客。如果你点开然后又迅速退出,我非常理解。如果你听得云里雾里,那也绝不是你的错。老赵已经在很努力地解释这个极为抽象的问题,我也在尽我所能地帮他廓清一些晦涩的地方。但这仍然可能是非常考验耐心的一期节目。甚至很可能是失败的。 如果你有一些物理或数学的专业背景会更容易听下去。 节目长度为一小时左右,下面是大纲。如果你觉得某些段落很难听下去,请直接跳过。 00:30 老赵的自我介绍。物理学的鄙视链。 04:17 杨振宁先生的贡献的概述。 06:00 从粒子到场:物理学发展中的一次立场转换。 10:40 光的电磁学本质。 12:12 麦克斯韦是如何理解粒子和场的关系的。 19:25 当你说场比粒子更本质的时候你是什么意思。 22:48 宇宙作为场的存在:随机的涨落。 24:25 从场到对称:物理学发展中的另一次立场转换。 25:26 第一个背景:大量基本粒子的涌现。 29:10 第二个背景:关于对称性的理解的深入,对称与守恒,诺特定理。 30:20 对称是什么意思。 31:38 李政道与毛泽东的对话。 34:20 宇称不守恒的奇特之处,三种离散对称。 37:45 全局对称与局域对称。 38:55 局域对称的例子:广义相对论。 41:00 局域对称的例子:电荷守恒与电势的局域对称。 41:49 局域对称的例子:量子电动力学里的波函数幅角自由度。 44:00 局域对称性对量子电动力学方程的约束。 45:24 杨-米尔斯框架的意义。 50:10 杨-米尔斯理论最初遇到的问题。 53:30 对称的视角和场的视角之间的关系,范式选择。 56:44 如果我是上帝,我如何创造宇宙。 01:00:20 如果我是上帝,我如何改造宇宙。 01:01:32 所有理论都是等效理论。 01:03:48 杨振宁对中国建设高能粒子对撞机的反对。 01:06:52 理论物理学的未来。