中国科学院大学乔从丰教授应邀来哲学所作学术报告

作者:戴潘发布时间:2019-11-29浏览次数:10

20191112日下午,中国科学院大学长聘教授,理论物理专业博士,高能物理和量子理论研究方向国际知名学者乔从丰,应邀来我所作了题为“微观世界探索中目前遇到的几个问题”的学术报告。报告由上海社科院哲学所副所长成素梅研究员主持,哲学所部分科研人员、部分研究生以及部分院外学者参与此次报告。

乔从丰教授的报告分为两个部分,第一部分题为“神奇的粒子世界”,系统介绍了粒子物理学的发展简史,以及当前粒子物理学的最新发展趋势。乔教授从原子模型入手,讲原子是由原子核以及围绕原子核运动的电子所组成,其中原子核又是由质子和中子所组成,但是原子核内部的相互作用机制则是通过介子的发现才得以揭示的。这开启了对于基本粒子的研究的序幕,人们发现之前认识的“基本粒子”也是有内部结构的。到上世纪五十年代,共发现了百余种所谓的“基本粒子”,大部分都是强子,它们是否都是基本粒子呢?1961年,盖尔曼和内曼各自独立的提出了强子结构理论,将当时已经发现的强子按其物理性质排列成图,发现了其中存在的内在规律。根据目前人类认识,自然界有四种基本相互作用:强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用、引力相互作用。基于对称性自发破缺与Higgs机制的发现而建立的标准模型可以很好地揭示和描述目前观测到的微观粒子特性及相互间的作用,而对于标准模型至关重要的Higgs粒子也终于在2012年在大型强子对撞机上被发现。但是关于Higgs粒子及其性质还有很多研究工作需要完成。尽管标准模型已经取得了如此辉煌的成就,但人类探索微观世界的脚步并没有停顿,对微观世界的认识还在继续。当前超出标准模型的新物理研究则主要集中在超高能物理和中微子物理两个领域。

乔从丰教授的报告的第二部分题为“量子理论若干基本问题”。量子理论的基本问题从1900年到目前,先后经历了量子、物质波、波粒二象性、互补原理(不确定原理)、EPR佯谬(完备性)、纠缠态非定域性等各种争议。乔教授首先从量子理论的基本问题入手,即从互补原理到非经典因果序。波尔的互补原理和海森堡的不确定原理,都告诉我们量子力学不能确定地描述不相容的物理量,例如在描述波粒二象性时,波尔认为完整地获得属性X就排除了属性Y的完整性;而按海森堡表述只能在某种程度上同时获得XY属性。因此这就产生了对于量子力学完备性的争论。因为完备的理论必然包含对所有物理实在的描述,而物理实在是可以无干扰地预知其值的量,但量子力学

对易算符是不相容的,因此要么对应

对易算符的物理量不同时是物理实在,要么量子力学就是不完备的,乔教授具体分析了EPR佯谬的玻姆版本来表明这一点。这也是二十世纪在量子力学领域波尔和爱因斯坦著名争论的由来。最后,乔教授还就量子理论中的因果序等前沿问题做了简要的介绍。

乔教授的报告内容详实,基本涵盖了现代物理学的发展历史,对其中涉及到的主要问题都做了系统的介绍。报告结束后,与会专家学者就物理学前沿问题与乔教授展开了热烈的讨论。