关于维格纳对称性思想的研究

发布时间：2020-06-07 16:02

【摘要】：尤金·维格纳,20世纪杰出的物理学家、核工程师、教育家和哲学家。出于对物理学浓厚的兴趣,维格纳走上了一段探索自然界奥秘的征程,而对称性就是他那把打开奥秘之门的钥匙。凭借着这把钥匙和发现的自然奥秘,维格纳于1963年获得了科学界的最高荣誉——诺贝尔物理学奖:“因在对原子核和基本粒子理论,特别是基本对称性原则的发现和应用等方面做出杰出贡献。”维格纳关于自然界奥秘的研究,涉及了量子力学、固体物理学、核物理学等物理学的诸多领域,而对称性贯穿了这些研究的始终,并在其求解这些领域的问题中扮演了重要的作用。基于对对称性问题的深入研究,他开始思考物理学的一些基本问题,在回答这些基本问题的同时,他产生了关于物理学乃至整个科学的深刻见解。维格纳关于对称性的研究及基于对称性作出的科学贡献,不但促进了20世纪物理学的深入发展,也奠定了20世纪物理学中对称性的核心地位。论文在对维格纳基于对称性所作出的科学成就进行梳理的基础之上,剖析了他的对称性思想所具有的历史意义,分析了他关于对称性作出的哲学思考,以便全面丰满地呈现维格纳对称性思想的物理学及其历史和哲学意义。论文共分为三章。第一章梳理了维格纳关于对称性研究的科学背景。维格纳关于对称性的研究与他的人生和求学经历分不开,因而首先需要了解他人生中重要的转折节点、对他有重要影响的人物和他主要的科学贡献。第二章阐述了维格纳如何将对称性应用于具体的自然科学领域并分析其所带来的深远影响。维格纳最为物理学家所熟知的贡献是将对称性引入了量子力学,为此他获得了诺贝尔物理学奖。他大量的工作集中于核物理学,并在二战期间成为了“第一位核心工程师”,在该领域取得了大量的专利。现代固体理论的许多基础也是由维格纳和他的学生在1930年代建立的。在这些研究中,对称性思想贯穿始终,并引导着维络纳做出了许多原创性的贡献。第三章分析了维格纳对称性思想的历史和哲学意义。维格纳关于对称性的研究,深刻地转变了物理学家对于对称性原理的态度,进而影响了人们对于自然的描述和认识,对于20世纪物理学的发展具有重要的历史意义。维格纳对对称性进行了扩展和重新解释,区别了对称性和不变性的几何性质和动力学性质,将对称性分类为几何对称性和动力学对称性;维格纳还反复强调对称性、守恒律和自然定律之间的联系,阐述了知识层级的观点。
【图文】：

维格纳,自然定律

到目前为止我们还没有意识到它们的起源……我们希望并期望发现更多。没有人能预见到下一个将要被发现然定律中有一个我们称之为不变性原理的结构。这种结此的影响深远，以至于自然定律能够在假设其符合不变出来……因此，从事件到自然定律，，从自然定律到对称，正是我想说我们周围世界知识的层级①”。，物理学的进步正是基于这种将物理现象的分析分为两件是任意的、复杂的和不可预测的。然后是自然定律，总结）中观察到的规律性和相关性。对称性原理在自然定律方总结了自然定律中的规律性。因此维格纳认为，对称性原结构和相关性，正如自然定律为一系列事件提供了一个结称性分类的观点，几何对称性描述了自然事件之间的相关了自然定律之间的相关性。将这个观点与维格纳的层级观如图 3.1 所示的层次结构：
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O4-0

【参考文献】