超弦之父约翰·施瓦兹的思想研究

论文摘要

弦论是当今物理学的前沿,从1968年诞生到现在已有40余年的历史。它为我们提供了一副崭新的宇宙图景,在这个新的图景中,大千世界所有物质的基元不再是没有内部结构、体积为零的点粒子,而是具有一定延展性的振动着的弦。这不仅使我们解决了广义相对论与量子理论的矛盾,进而促进了量子引力理论的发展,同时还在原则上获得了一个真正统一所有物质及其相互作用的理论。在过去的40余年里,弦论已经取得了巨大的进步,但弦论能在西方国家得到认可在很大程度上主要归功于约翰·施瓦兹。本文旨在研究弦论发展过程中起到开创性、奠基性作用的人物施瓦兹。虽然施瓦兹的工作引起了物理界的注意,但目前国内外尚无施瓦兹的科学成就、科学思想和科学方法方面的专门研究,所以本文填补了对施瓦兹的系统研究的空白。本文从施瓦兹研究弦论的历程出发,主要论述了弦论第一次革命之前施瓦兹在推动超弦理论发展的过程中的贡献和思想。全文分为四个部分：第一章概述了施瓦兹的生平和科学工作,以便读者对施瓦兹有一个全面的了解。第二章对施瓦兹的重要科学成就作了详细介绍和哲学分析,为下文施瓦兹的科学思想的论述做了理论铺垫。第三章在第二章的基础之上分析归纳了施瓦兹的科学思想,探究了施瓦兹坚持弦论研究并取得成功的原因。第四章阐述施瓦兹科学研究过程中的方法,探究了施瓦兹怎样在科学研究工作中取得成就。希望本文对施瓦兹科学思想、科学方法的研究能够对科学研究有积极的指导意义,同时也希望本文可以促进我国的弦论研究的普及。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 施瓦兹的生平与科学工作
• 1.1 施瓦兹成长经历的综述
• 1.2 对施瓦兹思想影响最大的人——杰弗里·丘
• 1.3 施瓦兹的科学工作
• 第二章 施瓦兹的重要科学成就
• 2.1 1968—1970:对偶共振模型
• 2.2 1971—1973:早期超对称理论（RNS模型）
• 2.2.1 超对称的弦论
• 2.2.2 超对称的发展
• 2.3 1974—1975:引力弦论与四种力的统一
• 2.3.1 弦论的重大转变:统一一切的引力弦论
• 2.3.2 新弦论的优势
• 2.4 1975—1979:超引力与超对称破缺
• 2.5 1979—1984:超弦与消除反常
• 2.5.1 三种超弦
• 2.5.2 消除反常
• 第三章 施瓦兹的科学思想
• 3.1 施瓦兹的超对称思想
• 3.1.1 从对称到超对称
• 3.1.2 超对称弦论的基本思想
• 3.2 施瓦兹的对偶思想
• 3.2.1 弦论早期施瓦兹的对偶性思想
• 3.2.2 第二次超弦革命前后施瓦兹的对偶性思想
• 3.3 施瓦兹的弦论物质思想
• 3.3.1 施瓦兹的弦论物质思想的本质优越性
• 3.3.2 施瓦兹物质基元思想的意义
• 3.4 施瓦兹关于时空本性的思想
• 第四章 施瓦兹的科学方法
• 4.1 以数学为先导的研究方法
• 4.2 以矛盾为突破口的研究方法
• 4.2.1 相对论与量子论的矛盾
• 4.2.2 早期弦论内部的矛盾
• 4.3 重视思维的研究方法
• 4.3.1 整体与部分相统一的思维方法
• 4.3.2 逻辑与非逻辑并重的思维方法
• 4.4 坚持物理直觉矢志不渝的研究方法
• 结语
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 个人简况及联系方式