11 月 17 日

维格纳与相互作用

维格纳，美籍匈牙利人，1902 年 11 月 17 日出生于匈牙利的布达佩斯， 他是英国物理学家、量子力学的创始人之一狄拉克的内兄，狄拉克非常赞赏维格纳，称他是“我们这个时代真正最伟大的物理学家之一，他毕生具有深刻的认识和贡献，这些贡献已深深地影响了许多领域，”这句话高度概括了维格纳的一生。

维格纳是最早把数学中的群论应用于物理学的物理学家，数学中的群论具有非常完美的对称性。1933 年，维格纳把群论用于原子物理学中，结果他发现了前人一直想弄清而一直没有弄清的一种核力，即原子核核子之间的非电磁相互作用力。它既不是万有引力，也不是电磁相互作用力，而是一种比电磁力强很多的强相互作用力，正是这种强相互作用力使原子核结合在一起，这种相互作用力只有在 0.5×10-12 厘米的范围内是有效的。他的这一发现不仅将人们对原子核的认识推向一个崭新的阶段，还向人们证明：核子的基本特性一般说来是遵循运动定律的有效对称性原理的。

由于维格纳成功地把数学应用到原子物理学，对群论有深入的研究， 又在实际应用中卓有成效，为原子物理学理论，尤其是为原子核与基本粒子理论的发展作出了巨大的贡献。为此瑞典皇家科学院为奖励他的这一贡献，决定把 1963 年度的诺贝尔物理学奖奖给他。

科学家经研究已发现物质之间存在四种相互作用，这四种相互作用各在一定的范围内起作用，他们的相对大小及作用距离见下表中：

可见，万有引力是最弱的，它在天体运动这类宏观现象中起作用，在基本粒子和原子核问题中不明显。而其它相互作用在不同情况下会显现出来。弱相互作用只有在 10-17 米距离范围内才发挥作用。而强相互作用则在原子核大小（10-15 米）的范围内才能作用，这与维格纳的结论是一致的。