第四百六十六章 发布会结束（上） (第3/4页)

存在的最大时空对称性，这是和S矩阵元有关的一个概念。

    S矩阵元是量子理论的核心，杨老、温伯格、格拉肖、盖尔曼，他们所作的研究在数学上其实都和S矩阵元有着密不可分的关系。

    在1967年的时候。

    西德尼·科尔曼和曼都拉证明了一个定理：

    S矩阵元能够具有的最大时空对称群只能是庞加来对称群，也就是着名的科尔曼-曼都拉定理，它阻止了人们把庞加来群嵌入更大的对称群的尝试。

    但是科尔曼-曼都拉定理有个后世看来很致命的问题：

    它假设了对称群的所有生成元之间的李代数关系都只能是对易子。

    换句话说就是......

    所有的生成元都只能是玻色型的——但这个假设在物理上其实没有特别的理由。

    好比你通过数据论证了一个情况：

    相对于其他类型的小说，小白文的读者受众更多——这句话其实是没错的。

    但接着你以此为基石，又做了一个假设：

    火书只能是小白文。

    这句话其实就比较没道理了，虽然从比例上来说火书中小白文的比例可能有七八成，但它距离“只能”这个词还是有所区别的。

    于是在1975年。

    哈格，洛佩斯赞斯基和左纽斯放弃了这个假设，他们通过允许引入费米型生成元和反对易子的李代数关系，将最大的时空对称群从庞加来群推广到了超庞加来群。

    而这个引入在后世来看无疑是正确的。

    如此一来，就出现了一个问题：

    “不可约表示”的定义出现了不同。

    庞加来代数的不可约表示，自然地给出了标准模型中基本粒子的定义。

    而超庞加来代数的不可约表示，则给出了超对称中所有基本粒子的定义。

    出于纯粹理论上的动机。

    既然数学上允许的最大时空对称性是超庞加来对称性，就没有理由相信自然界会不选择它而只选择较小的庞加来对称性。

    这就在纯理论范围...或者说纯数学范围上给了超对称理论出现的第二个动机。

    至于规范等级...这就是实验现象的‘动机’了。

    很久以前提及过。

    虽然希格斯粒子在2012年才被正式捕获，但它的质量很早以前就已经被锁定了一个大致区间。

    也就是120-130GeV。

    这个数字在计算出来的时候，几乎所有物理学家都有一个疑问：

    妈耶，这玩意儿也太轻了吧？

    因为在粒子物理中。

    计算一个质量为mf的粒子f对希格斯粒子的自能修正时，在通过重整化消除掉无穷大部分后，剩下的有限大部分就是对希格斯粒子的质量修正。

    但这个有限大的部分正比于m2f，而不像具有手征对称性保护的费米子那样正比于费米子自身的质量。

    这使得如果f很重的话，就会对希格斯粒子的质量有很大的修正，甚至可以远大于它的物理质量。

    最具代表性的就是GUT能标。

    如果GUT能标上存在一颗新粒子，那新粒子就会对Higgs质量带来远大于弱电能标的辐射修正。

    希格斯粒子的物理质量只有125GeV，这意味着辐射修正和希格斯粒子的树图阶质量这两个大数需要进行非常精细的相消，才能正好给出只有125GeV的物理质量。

    这种需要经过精细调节的不自然性，显然就是规范等级问题。

    而在引入了超对称理论后，则会出现另一个情况：

    超对称假设所有的基本费米子/玻色子都有自己的超对称伴子，基本粒子的质量和它的超对称伴子在超对称保持时严格相等。

    又因为粒子统计性质的不同，费米圈相对玻色圈会多一个负号。

    所以基本粒子对希格斯粒子质量的辐射修正和它的超对称伴子的贡献是严格等大反号的，两者正好相消。

    换句话说。

    超对称保护了希格斯粒子的质量不受到大质量粒子的辐射修正，这就解决了规范等级问题。

    非常简单，也非常好理解。

    但虽然理论上超对称粒子非常完美，但在实验阶段现在一直有一个问题：

    那就超对称粒子从提出到现在差不多五十年了，但