曹则贤:从一元二次方程到规范场论

作者: 曹则贤

来源: 中科院物理所

发布日期: 2022-01-03 08:00:00

曹则贤在2022年跨年科学演讲中,探讨了一元二次方程与规范场论之间的关系,强调科学学习的重要性和数学在科学中的基础作用。他提到数学家斐波那契的贡献,以及科学巨擘如杨振宁的成就,呼吁年轻人认真学习科学,理解科学的深刻内涵。演讲中还涉及了复数、四元数及其在物理学中的应用,指出科学理论的发展需要数学的支持,强调规范场论的重要性。

2021年12月29日至31日,由中国科学院科学传播局主办,中国科学院物理研究所、抖音承办的“复兴路上的科学力量——中国科学院2022跨年科学演讲”在北京举行。12月31日晚19:30,中科院物理所曹则贤研究员现场开讲《从一元二次方程到规范场论》,央视创造传媒艺术副总监王雪纯受邀担任现场主持。

尊敬的各位朋友,在讲完了相对论与量子力学之后,我想说我们应该进阶去讲规范场论,但是去年透露这样的一个题目的时候有人说不行,太难了,能不能讲点简单的。但是我一想,其实我们学过所有的数学与物理的领域,我实在没想出哪个是简单的,如果大家真认为简单,可能大家误以为小学学过的加减乘除那个简单,我负责任地告诉大家这是一个误解。

所以,如果要挑一个简单的一元二次方程,大家可以看一下题目下面的洋文——“De Equazione Algebrica zur Eichtheorie”。前半段是意大利语,后半段是德语,因为一元二次方程后边发展出来的一元三次方程、一元四次方程,都是发生在意大利那个地方,规范场论是来自说德语的地方,就是德国、瑞士与奥地利。

我提醒大家注意一下,我们学的物理里面,流体力学、规范场论等产自于一个很小的国家,这个国家叫瑞士,待会儿会给大家讲细节。

今天这样的讲座,希望花2-3小时给大家理清楚从一元二次方程,大家误以为是最基础的地方,如何一路走到规范场论理论物理的天花板。这样安排我的讲座,确实受到我的朋友们的批评,说我讲座的题目特别不友好,为什么我这么不友好呢?我觉得因为我们现在处于一个技术超越神话的时代,而且这也是一个科学已经深入人心的时代。

今天的我们尤其我看现在十几岁二十岁的年轻朋友们,我觉得再也不能像我这代人读小学、读中学,读到大学,突然有一天明白自己什么也没学着,这个不可以再有了,我希望我们现在的青少年朋友们,能够早早地接触到真正的学问,接触到深刻的学问。我非常高兴的看到,在我们的国家今天进入到一个科学深入人心的时代。

今天一个刚上学的小朋友都知道不会科学要被人欺负,今天国家发展过程当中更知道没有掌握最顶尖技术,没有掌握顶尖技术下面深厚的数学物理知识,我们可能要被人欺负的。所以今天我们应该好好学科学。

提及学科学的时候提醒大家请当真,学习科学的细节、思想、方法、体系,学科学如何构建、如何批判、如何表述,这个过程当中我们可能也要学科学家,我们学科学家什么呢?我们应该学科学家是如何学习与创造的,说句大白话,就是今天真要学习的话,吃鸡腿,不要喝鸡汤。

近代科学发展我们都知道它的基础是数学的语言,这一点在我们数学书里面有一个不太提及的人,是意大利人斐波那契。他是一个商人孩子,他在1202年的时候把印度阿拉伯人创造的一套字母,就是0123456,我们现在都管它叫阿拉伯数字,这套阿拉伯数字再加上西方的拉丁字母和希腊字母,这三套加在一起就是今天自然科学的语言。

所以我提醒我们的中小学教育的时候一定要把这三个基本语言教清楚,不管是纯数学的欧拉公式,这是被誉为人类最美的公式,没有之一,或者库伦公式,元素都是包括阿拉伯数字、拉丁语字母、希腊字母,这些西方科学在明朝、清朝都传入我国,我们曾经试图用汉语写它,大家如果见过用汉语写矩阵组乘法的时候就知道,写了一页你根本不知道这一页是什么东西,极大的阻碍了科学的传播。

今天我们人民一定要有一个特别开放的心态,要把所有人类知识都当做自己的。刚才说的是最开始的,我们很快要学到最高深的,这里面我一定要提及一位非常受人尊敬的先生,刚过了虚岁诞辰一百周岁。很多人在短视频中都说杨先生最引以为傲的成绩不是1957年获得诺贝尔奖的宇称不守恒,而是1954年的Yang-Mills,这是第一个非阿贝尔规范场论第一篇,什么意思?我待会会讲。我想说的这句话是什么呢?

我认为我们对这些科学巨擘如果要想表达稍具一点诚意尊敬的话,请去弄懂他到底做了什么,我相信如果你乐意的话其实是可以做到的。

所以今天我的报告内容大概就是有这些内容,先聊两句闲话,从一元二次方程开始,接下来是一元三次方程、一元四次方程,到一元五次方程的时候发现不可解了,发现不可解去理解这样一个不可解就会引出很多学问。

解到一元三次方程就会引进虚数,虚数就有人把它扩展成复数,就是二元数,将来就有人扩展成四元数、八元数,这是数字体系的框架发展。一元五次方程不可解得出一个学问,这个学问叫做群论,有了群论,有了四元数和复数表达,终于有一天我们会发展出规范场论,

说从最基础的一元二次方程到这个地方逻辑的链条或者逻辑的台阶,我会给大家讲清楚。

UUID: 71edcb57-66ba-4420-9028-470b14e58aae

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/返朴公众号-pdf2txt/2022/返朴_2022-01-03_「转」曹则贤:从一元二次方程到规范场论 中国科学院2022跨年科学演讲.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0516 元