论文部分内容阅读
为了更好地描述物理中的各种基本相互作用,描述将来的统一物理理论,这时可以尽量用统一的数学框架克利福德/几何代数.除此数学工具之外,本文还提出了两个原理,物理规律的背景流形无关性原理和物理规律的协变性原理.这时,就可以尽量统一地描述物理了.然后具体考虑了最小标准模型,讨论了应用这两个原理时,本文会得到什么新的结果.研究发现,我们需要将常见的导数和协变导数算符变为新的协导数和协变协导数算符,进而标准模型中的拉格朗日里会出现一些新的项,这些项里都包含了一个可以度量洛伦兹破缺的矩阵,在该矩阵被当作耦合常张量场时,这些项会破坏物理中方程或拉格朗日的洛伦兹协变性或不变性.那个矩阵的矩阵元的大小衡量了洛伦兹对称性破缺的大小,所以本文也称这个矩阵为洛伦兹破坏矩阵.同时称这个含有洛伦兹协变性或不变性破坏项的新模型为SMS(Standard Model Supplement).然后可以用各种各样的实验来验证并检验SMS模型中的洛伦兹破坏矩阵的大小.这些实验包括,高能宇宙线,光子和中微子的传播速度等,这里着重讨论了光子的洛伦兹破坏矩阵的可能结构,和中微子的可能的洛伦兹破缺现象.本文也比较了SMS和另一种洛伦兹破坏模型SME的异同. 本文的研究进一步加深了对洛伦兹对称性的认知.主要有两点:1,在有效场论SMS的层次上,由于标准模型研究的是费米子波色子等已知的基本粒子的场,这时洛伦兹破缺矩阵被当作常耦合张量场来处理(由于有背景洛伦兹破缺矩阵的影响),所以对于通常所研究的基本粒子而言,则拉格朗日的洛伦兹不变性是被破坏的.如果把该洛伦兹破缺矩阵也当做场来处理,则这种新理论中的拉格朗日或方程则又是洛伦兹不变的或协变的.2,本文也发现洛伦不变性的破坏还有一种更深层次的来源.现在物理中的物理量都是标量的,即物理量之间是可以对易的.如果物理量不是标量的,则对物理规律中的方程和拉格朗日的要求应该是洛伦兹协变的,而不是不变的.所以最一般的,方程或拉格朗日在主动变换下的协变性应该被保持. 本文的研究有助于统一理论的进一步研究,和更好地认识和理解各种相关的对称性.