群和物理伴随作用动量
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...顺便指出,给儿童提供的系统并非没有缺陷。它只有在提供的物体是游戏本身所附带的物体时才能正常工作。请注意,“圆柱体”隔间可以放入相同半径但不同长度的圆柱体,以及回形针、奶嘴、衣柜钥匙等...
...逻辑上,接受这种学习-群的儿童可以推断出衣柜钥匙和圆柱体是同一类物体。这是真的,从这些物体具有共同属性“能插入那个孔”的意义上来说。
...我女儿小时候曾进行过非常有趣的关于群的实验,她使用我的电脑的读取器作为输入窗口和筛选器。在停用后,必须完全拆解才能重建她的思路,这其实很合逻辑。如今她仍然对群很感兴趣。但这些已不是以前的了,这些选择我不太喜欢。
...回到我们刚才提到的那个孩子。几个月后,你将引导同一个孩子学习伽利略群,通过抛掷物体并鼓励他抓住它们。这时物体的形状不再重要,重要的是它们的运动。我们换了一个群。对于婴儿来说,足够小的物体可以被抓住,它就等同于其质心。这是一个“质点”,一个“质点”。伽利略群处理的是质点的动态。
这时分类是根据运动类型进行的。
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这个,我可以抓住。
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这个,我无法抓住。
...根据初始条件,位置和速度矢量,婴儿凭直觉识别所面对的运动类型,并进行预测。
...长大后,他可能会打网球,总是运用伽利略群,就像欧几里得群一样,是一个方阵。由于网球运动的速度显然远低于光速,他不需要使用庞加莱群(另一个方阵,处理质点的相对论性运动)。
...然而,由伽利略群管理的质点不再是欧几里得群中的点,它们具有属性。处理伽利略群的数学物理专家不再谈论质点,而是谈论运动。他所要分类的是运动。这时便遇到了基本粒子物理的一个关键方面:我们试图为它们提供一种现象学描述:
告诉我你的运动方式,我就告诉你你是谁。
...我们不再想知道“一个粒子由什么组成”,而是它如何表现。因此,中性粒子和带电粒子的表现方式不同。它们属于不同的种类,具有不同的属性。
...刚才的那个孩子,长大后成为高能物理学家,也许每天都会检查在气泡室中拍摄的底片。
用气泡室拍摄的底片(Schem..) ...左边的底片:一个质子、一个中子和一个电子穿过了气泡室的场。气泡室处于垂直于图平面的磁场中。中子没有电荷,因此不受影响。它直接前进。带电粒子的回旋半径(洛伦兹半径)非常不同。轻的电子在与运动方向垂直的磁场中回旋得比重的质子更剧烈。两者回旋方向相反。
在磁场中的一组运动,由...
但这个群还不存在。如果你找到了它,你会让很多人高兴。
...无论如何,我们的这位科学家在检查他的底片时,会发现属于不同运动组的轨迹。
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这个,它直接前进,是中子。
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这个,它缓慢地向右转,是质子。
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这个,它迅速向左转,是电子。
...右边的底片:一个电子和一个反电子,它们由同一辐射(虚线)产生,轨迹对称,说明它们具有相反的电荷。
行为分类的种类,作为运动的集合。
动量。
...这个纯几何对象可以被视为一组属性。暂且不考虑带电粒子,我们以后再回来讨论。一个“相对论质点”拥有按数学家让-玛丽·苏里奥(数学物理领域的领军人物)称为与庞加莱群相关的动量的属性。
相对论质点的属性包括:
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能量 E
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动量 p - 自旋 l(与自转有关)
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通过 f
因此,“动量”为:
**J **= { E , p , **l **, **f **}
顺便说明:
...因此,在接下来的所有内容中,我们习惯用细体字母表示标量,用粗体字母表示非标量(方阵、行矩阵、列矩阵)。
...说明:然后我们可以使用这些细体或粗体字母进行所有行列矩阵乘法,这非常方便。举个例子。二维欧几里得群元素的作用写成:
引入:
我们将得到更紧凑的写法:
g 现在呈现为一个矩阵,它本身由子矩阵组成:
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a 是一个 (2,2) 的方阵。
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c 是一个 (2,1) 的列向量(平移向量)。
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0 是一个 (1,2) 的行向量:
一般来说,粗体的 0 可以是行向量或列向量。
因此,作用可以写成:
鉴于 **a r **表示 a x r(但最终会忽略矩阵乘法的符号)。
结束说明,回到动量主题。回到相对论质点的动量表达式。
**J **= { E , p , **l **, **f **}
E 是一个标量(能量)。
**p **是动量矢量。
l 和 **f **(粗体字母)是其他矢量(lx,ly,lz)和(fx,fy,fz):即“自旋”和“通过”。
...在我们将在本子网站 Geometrical Physics B(物理学中的动态群)中展示的个人研究中,问题恰恰是通过一个更丰富的动量(电荷:电荷、重子数、轻子数、陶子数和回磁系数)来揭示基本粒子的其他“属性”。
...苏里奥在20世纪70年代构建了一种方法,可以从管理质点的群(在相对论中是庞加莱群)中得出动量的组成部分。参见著作:《动态系统的结构》Dunod 1973
强烈推荐服用阿司匹林。
...在没有大量数学工具的情况下,很难进一步深入。也许以后在网站上,如果有爱好者,可以以“你一直想知道的关于群的一切,但从未敢问”的风格进行。
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