對于文獻資料的梳理,陳舟是有選擇性的進行梳理的。
先物理學上的相關研究文獻,再數學上的相關研究文獻。
畢竟,規范場論和楊-米爾斯方程創立,是因為物理學的研究。
在20世紀初,人們只認識到兩種相互作用力,也就是引力相互作用和電磁相互作用。
后來,愛因斯坦在廣義相對論中,利用坐標不變性的處理,得到了引力理論。
作為規范場論的先驅者,韋爾教授也正是從引力理論中,受到了啟發。
他想要去尋找一個,既能包括引力相互作用,又能包括電磁相互作用的幾何理論。
這時候,韋爾教授選擇了麥克斯韋方程組。
麥克斯韋方程組不僅僅可以計算由電荷或磁場產生的電場,以及由電流產生的磁場。
這個方程,還給出了電磁學里,一個重要的守恒定律。
也就是電荷守恒。
根據諾特定律,電荷守恒應該對應一種對稱性。
而韋爾教授便想要弄清楚,電荷守恒對應的是什么對稱性。
通過深入地研究,他發現電荷守恒對應的,是一種涉及每個點的局域對稱性。
這也是麥克斯韋方程組的又一個優美之處,它通過電磁力的固有行為,保證電荷守恒的一種局域對稱性。
基于此,韋爾教授提出了一種新的不變性。
也就是,規范不變性。
并且,他進一步證明了,引力理論和電磁理論,都具有這種不變性。
看著這篇關于規范場論介紹的文獻,陳舟拿起筆,在草稿紙上寫下了麥克斯韋方程組、諾特定律和規范不變性幾個關鍵詞。
對文獻資料的梳理,是需要從源頭開始的。
這是陳舟一直以來的習慣。
即使他對這其中的理論概念,已經相當熟悉了。
看了一眼草稿紙上的幾個關鍵詞,陳舟仔細回想了一番,才再次抬起頭看向電腦屏幕上的文獻。
這一看便是一整個上午的時間。
陳舟一上午的時間,都沒有離開過座位。
他面前的草稿紙,也由最初的幾個關鍵詞,變成了鋪滿的十來張。
倒不是夸張,而是陳舟如今梳理文獻的效率,早已不是夸張可以形容的了。
“這么看來的話,楊老先生在規范場論里的貢獻固然重要,可要是沒有韋爾教授的前期工作,單憑楊老先生的話,規范場論的提出,至少得延后十年,甚至還不止。只是可惜了……”
“但也就像我一直認為的那樣,站在巨人的肩膀上,還是很有必要的……”
看著面前的草稿紙,陳舟輕聲感慨道。
正如陳舟所言,如果不是韋爾教授把規范不變性確定為相位因子變換。
而且在后來認識到,量子力學中的“波函數”的相位,是一個新的局域變量。
并據此指出,物理系統在這種變換下的不變性,被稱為U(1)對稱性的話。
這項關于規范場論的研究,將一直處于被動狀態。
也正是因為這一化被動為主動的研究成果,將規范場論的研究,帶上了一個新的臺階。
U(1)對稱性是一種,比較簡單的局域對稱性。
又因為空間任意兩點的相位因子可以對換,因而也被稱為阿貝爾對稱性。
正是這種規范不變性,也就是電荷守恒,決定了全部電磁作用。