杨米尔斯方程的存在性问题,就是问:数学上是否允许存在某种光滑、稳定的‘场’,它能完美描述自然界中的强相互作用?
即数学上是否自洽,方程是否有光滑、全局的解。
数学上需要证明,在四维时空(3空间+1时间)中,存在满足特定条件(如能量有限、无奇点)的解,且解能描述物理现实。
他的难点在于,方程是“非线性的”,解的微小变动会引发雪崩式剧变,就像用一根绳子打一个结,稍微拉紧一点,整个结的结构可能突然崩坏。
同时方程涉及无限维空间的操作,远超人类直觉,就像是我们试图用天气预报的数学模型,同时预测全地球每一粒沙子的运动轨迹。
物理学家用杨-米尔斯方程成功了,比如解释质子质量,但数学家却无法从纯数学上证明这些解的存在性,就像工程师靠经验造出了飞机,但物理学家却无法证明“空气动力学方程允许飞机存在”。
杨米尔斯方程的存在性问题,本质是追问,“宇宙是否允许用数学的‘完美语言’,写下强相互作用的终极规则?”
答案或许就藏在数学与物理的边界线上!
当再次回顾这个问题,以陈辉如今的数学物理储备,已然看到了完全不同的景象,他深深为之着迷!
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