行到水穷处,坐看云起时

——量子理论的根本症结何在? 一、粒子物理主要理论的概况

量子论是本世纪物理学中与相对论并列的两个最伟大革命之一。 1900 年,普朗克提出了量子假设 E=hv;1905 年,爱因斯坦将其应用

于光电效应而直接揭示了光的粒子性,即光子;1913 年,波尔描述了行星式的原子结构;1923 年,德布罗意根据光和粒子的类似性,大胆假设粒子也有波动性,波长λ=h/p,以后被实验所证实。然后,经海森堡、薛定谔、狄拉克等一代人的努力,建立起了量子力学,并发展出量子场论。迄今重正化的量子电动力学仍然是最完美的量子场论,被认为完全适用于纯电磁现象,虽然μ子-电子质量差等还无法解释。但随着研究领域的深化,从原子到原子核,到“基本”粒子及其内部结构以及宇宙论;从电磁相互作用到强、弱相互作用等,目前的量子理论就远不能令人满意了。

在粒子物理理论中,每二三年就出现一个新的巨大的浪潮。每个浪潮又产生几十甚至上百种派生的模型、理论。这些形形色色、气象万千且有时是互相矛盾的潮流,就汇成了粒子物理中一种空前困难的洋洋大观的场面。我们粗略地把它们分为互相密切联系的四个方面。