20世纪50年代,弱相互作用下的宇称不守恒被发现。弱相互作用指的就是导致放射性衰变的力。人们看到了关于弱相互作用实验的影片,其中有一个之前大家没有想过的点就是自然力是不分左右的。在17和18世纪物理学的主导是机械力学,当时每一条定律都要用机械力学的术语来解释,即便有时候是不可见的或微观的东西。机械力学通过要各部分接触产生作用,所以有距离的力是难以被接受的。牛顿在提出万有引力后的一个多世纪里一直被视为无稽之谈。也有人尝试用机械力学对此作出解释,不过他已经设想过后人会弄清其中的力学原理。
20世纪初“真空”被认为是一种机械介质“以太”震荡导致的电磁场。人们尝试假设在空间中充满各种辐射,物体被辐射推动。当辐射来自四面八方时相互的感应力会抵偿,如果临近的物体彼此遮蔽,辐射还可能推动它们靠得更近,这或许就是所谓的引力。在17世纪生物学中有机体也被视为一台机器,只是它们的零部件太小,肉眼无法识别。直到20世纪下半叶,人们终于发现了DNA中的编码信息。
目前生物学领域的研究中有大量相互作用的单元,比如分子,基因,细胞,动物,物种,这些集体的相互作用而产生的现象都是研究的重要组成部分。其中大量使用的物理学的研究模型。基于不同模型的研究可能结论也会千差万别。于是物理学家开始寻求更为统一的标准,他们尝试用数学语言来解释物理现象,因为数学可以让所有感性的表述得到净化,只保留研究对象所必须的本质特征,用公式来解释可能会比语言更符合逻辑和说服力。
对物理学家而言在跨学科交流中,发现完全不同的系统具有相同的数学描述是一件非常重要的事。他们还发现了一个有趣的现象,有时在两个完全不同的物理领域里,可能得出同一个数学结构。如果继续对两个系统进行深入研究,其中一个领域获得的大量成果和技术经过一定的转化可能在另一个领域也有所收获。这也让人们意识到这种信息的互通有无和互补是非常宝贵的,在不同领域的知识可以因此相互促进发展。
20世纪60年代中期到70年代,来自金属实验的信息让人们意识到了量子真空的可能行为。虽然材料的统计特性计算和量子真空结构是同一问题的两个不同方面,但两者之间的关系却很大程度加速了基本例子量子物理学的进程。在量子和相对论场论领域发展的讨论中,研究者们不断打磨着所有技术,并且都将它们纳入临界现象的统计力学中取得了巨大的成功。基于这些重整信息延伸出来的研究课题也让人们对现象物理学的认识不断加深。重整化群开始在基本粒子物理学研究中发挥了根本的作用。
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