季向东小组量子色动力学研究获重要进展

(记者黄鑫)上海交通大学物理学教授吉祥东在量子色动力学中解决了强相互作用物理研究中的一个重要问题。相关结果最近发表在《物理评论快报》上。专家说，这为用量子色动力学理论研究强相互作用现象打开了一扇门。

季向东说自然界有四种主要的相互作用，即万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。其中，规范强相互作用的基本理论是量子色动力学。

质子和中子由夸克和胶子组成。物理学家给夸克和胶子取了一个统一的名字，叫做“部分胶子”。量子色动力学是强相互作用的基本理论，它描述了“部分子”的运动规律。1982年，诺贝尔物理学奖获得者肯·威尔逊发现的欧几里德时空方法只能用于计算和解释静态强相互作用性质，而不能直接用于研究动态“部分”分布和其他物理过程。

吉祥东一直在想，有没有办法把动态的“局部”运动转换成静态图像，然后用肯·威尔逊的方法来计算？经过研究，他发现基于爱因斯坦的“狭义相对论”，如果在空间中选择适当的坐标和参考，两个动态连接的“事件”可以是“相对静止的”。通过产生在时空点高速运动的质子和中子，“部分光子”的锥形关联可以退化为纯空间关联，从而用大型计算机模拟部分子物理。

季向东举了一个“喝水”的例子来解释，如果有人在另一个星球喝水，他会给我们发送一个激光信号，然后看到这个激光信号，我们就开始喝水。这就形成了一个接一个两个动态相关的“饮用水”过程。通过选择多个坐标系，这两个动态过程可以转化为宇宙中的静态图像和数据。然后这些图像和数据被串联起来，在一台大型计算机上进行计算和描述。

《中国科学日报》(第四版综合，2013年9月12日)