什么是物理学的大一统？

什么是物理学的大一统？

大统一理论：试图统一所有三种已知的微观相互作用（弱，电磁和强相互作用）的理论，根据是所有这三种相互作用都是用规范场描述。规范场的概念最初是德国数学物理学家魏尔提出的，其目的是想证明麦克司韦电磁理论不因为空间坐标尺度的标准变化而改变。但是魏尔因没有考虑电磁作用的内部对称性而没有取得成功。量子力学建立后，电磁相互作用被证明是满足整体规范变换的，也就是说，描述电磁作用的波函数的相位改变一个常数不会引起电磁相互作用的改变。该相位的改变大小在空间每一点都一样，所以又被称为阿贝尔规范变换，所有这些变换的数学表述组成一个一维幺正群，记为U（1）。对描述弱相互作用的量子场理论，它只满足在弱同位旋空间中的二维幺正幺模非阿贝尔规范变换，记为SU（2）。描述强相互作用的量子场理论，满足颜色量子数空间的三维幺正幺模非阿贝尔规范变换，记为SU（3）。大统一理论是说，存在一种更基本的相互作用，它满足更高维的对称性：SU（3）X SU（2）X U（1）或SU（5）。我们在目前能量尺度下看到的电磁，弱和强相互作用是这种更基本相互作用低能量下的不同表现形式。这就象我们世界各地的华人一样在抗击日本帝国主义时没有什么太大的区分，但在涉及自己和小团体的利益时则互不相让，你是你，我是我。大统一理论预言了质子衰变的存在，实验已经做了大量的检测，到目前还没有正结果。它存在的主要问题是：统一的能量尺度比现有粒子的质量大 倍，在1Tev至 Tev能区间没有新物理，即存在所谓大沙漠或称等级差问题。

个人观点，第一次是牛顿，将天体运动和日常运动统一；第二次是麦克斯韦，创立电磁统一理论。