1、 吳 詠詠 時 美國猶他大學(xué)物理系 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)上海研究院 清華大學(xué)高等研究中心 （上海研究院，（上海研究院，20042004年年1010月月2323日）日）三位美國物理學(xué)家獲得今年的三位美國物理學(xué)家獲得今年的諾貝爾物理獎：諾貝爾物理獎：他們是大衛(wèi)他們是大衛(wèi)格格羅斯，大衛(wèi)羅斯，大衛(wèi)珀禮策和弗朗克珀禮策和弗朗克維爾切克維爾切克。他們是因發(fā)現(xiàn)了。他們是因發(fā)現(xiàn)了在在夸克之間強(qiáng)作用力的一個非凡夸克之間強(qiáng)作用力的一個非凡的性質(zhì)的性質(zhì)而獲獎。而獲獎。原子電子原子核夸克中子質(zhì)子比例不對！比例不對！氦原子電子原子核夸克中子質(zhì)子（比例不對）向極小尺度推進(jìn)（20世紀(jì)的成就）世紀(jì)的成就）原子原子 （一百億分之一

2、米）（一百億分之一米） 原子核（再小一萬倍）原子核（再小一萬倍）核子（再小十倍）核子（再小十倍）夸克和電子夸克和電子 （至少再小一千倍）（至少再小一千倍）（每種三色）（每種無色）三三 代代夸克夸克輕子輕子上上粲粲頂頂下下奇奇底底三代三代時間時間紅紅 綠綠 蘭蘭 青 粉 黃 夸克夸克帶三彩反夸克帶反三彩 32protonneutronffcQN2引力弱電磁強(qiáng)中介粒子作用于廣義相對論 標(biāo)準(zhǔn)模型 （Yang-Mills規(guī)范場論）基礎(chǔ)理論 萬有引力 電磁作用力電磁作用力弱作用力強(qiáng)作用力強(qiáng)作用力 基本相互作用力基本相互作用力Special Relativity: Forces must have med

3、iatorsQuantum Theory: Mediating Fields are Particles graviton00Gravitational spin=2l麥克斯韋電磁理論：電磁力作用（麥克斯韋電磁理論：電磁力作用（1849）l愛因斯坦廣義相對論：引力作用愛因斯坦廣義相對論：引力作用 （1915）l楊振寧楊振寧-米爾斯規(guī)范作用原理米爾斯規(guī)范作用原理 （1954）l格拉肖格拉肖-溫伯格溫伯格-薩拉姆模型：電弱統(tǒng)一作用薩拉姆模型：電弱統(tǒng)一作用 （1967）l量子色動力學(xué)：強(qiáng)作用力量子色動力學(xué)：強(qiáng)作用力 （格羅斯、珀禮策、威爾切克，（格羅斯、珀禮策、威爾切克，1974） 虛光子(uud)

4、(udd)傳遞色荷的膠子也帶色（正傳遞色荷的膠子也帶色（正-反復(fù)合色）反復(fù)合色）蘭和蘭和反蘭反蘭抵消，總的仍為抵消，總的仍為紅紅三膠子作用三膠子作用四膠子作用四膠子作用 七十年代以來的加速器首次運行年代質(zhì)心能量新加速器尚在運行. BEPCQuark-Antiquark JetsQuark-Antiquark and Gluon Jets夸克的直接證據(jù)膠子的直接證據(jù)膠子的直接證據(jù)負(fù)號！負(fù)號！顏色作用強(qiáng)度顏色作用強(qiáng)度能量能量這這三種基本相互作用三種基本相互作用都遵從都遵從 楊振寧楊振寧- -米爾斯米爾斯規(guī)范原理規(guī)范原理 粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型是現(xiàn)代物理學(xué)的偉大成就 狹義相對論狹義相對論 (Einstei

5、n) 量子理論量子理論 (Bohr, Heisenberg, Schr dinger, Dirac, Fermi) 量子電動力學(xué)量子電動力學(xué) (Feynman, Schwinger, Tomonaga, Dyson) 規(guī)范作用原理規(guī)范作用原理 (Yang, Mills) 量子味動力學(xué)量子味動力學(xué) (Glashow, Weinberg, Salam；Veltman, t Hooft) 量子色動力學(xué)量子色動力學(xué) 量子操作和新器件材料： 原子電子和光量子態(tài)操作、納米結(jié)構(gòu)、自旋電子學(xué) 量子信息、量子計算、量子通訊、 復(fù)雜系統(tǒng)：量子多體系統(tǒng)、新物態(tài)、非平衡系統(tǒng)、湍流、 生物物理、地球物理、高密度系統(tǒng)、 宇宙的結(jié)構(gòu)與演化：觀測新窗口（微波、X射線、射線、中微子、引