上帝掷骰子吗-量子物理史话-第54部分
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… … castor_v_pollux 连载：量子史话 出版社： 作者：castor_v_pollux 但量子论的道路仍未走到尽头，虽然它已经负担了太多的光荣和疑惑，但命运仍然注 定了它要继续影响物理学的将来。在经历了无数的风雨之后，这一次，它面对的是一个前 所未有强大的对手，也是最后的终极挑战——广义相对论。
标准的薛定谔方程是非相对论化的，在它之中并没有考虑到光速的上限。而这一工作 最终由狄拉克完成，最后完成的量子场论实际上是量子力学和狭义相对论的联合产物。当 我们仅仅考虑电磁场的时候，我们得到的是量子电动力学，它可以处理电磁力的作用。大 家在中学里都知道电磁力：同性相斥，异性相吸，量子电动力学认为，这个力的本质是两 个粒子之间不停地交换光子的结果。两个电子互相靠近并最终因为电磁力而弹开，这其中 发生了什么呢？原来两个电子不停地在交换光子。想象两个溜冰场上的人，他们不停地把 一只皮球抛来抛去，从一个人的手中扔到另一个人那里，这样一来他们必定离得越来越远 ，似乎他们之间有一种斥力一样。在电磁作用力中，这个皮球就是光子！那么同性相吸是 怎么回事呢？你可以想象成两个人背靠背站立，并不停地把球扔到对方面对的墙壁上再反 弹到对方手里。这样就似乎有一种吸力使两人紧紧靠在一起。 但是，当处理到原子核内部的事务时，我们面对的就不再是电磁作用力了！比如说一 个氦原子核，它由两个质子和两个中子组成。中子不带电，倒也没有什么，可两个质子却 都带着正电！如果说同性相斥，那么它们应该互相弹开，而怎么可能保持在一起呢？这显 然不是万有引力互相吸引的结果，在如此小的质子之间，引力微弱得基本可以忽略不计， 必定有一种更为强大的核力，比电磁力更强大，才可以把它们拉在一起不致分开。这种力 叫做强相互作用力。 聪明的各位也许已经猜到了，既然有“强”相互作用力，必定相对地还有一种“弱” 相互作用力，事实正是如此。弱作用力就是造成许多不稳定的粒子衰变的原因。这样一来 ，我们的宇宙中就总共有着4种相互作用力：引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用 力。它们各自为政，互不管辖，遵守着不同的理论规则。 但所有这些力的本质是什么呢？是不是也如同电磁力那样，是因为交换粒子而形成的 ？日本物理学家汤川秀树——他或许是
