Gå til sidens indhold
Accepter cookies for at dette indhold vises korrekt.

Verden På Formler II: Yang-Mills-ligningen

Emneord:

Efter udviklingen af kvantemekanikken i 1920’erne og den senere overbygning med kvantefeltteorien i 30’erne og 40’erne forstod forskerne i detaljer, hvordan lyspartikler vekselvirker med ladede partikler, og hvordan ladede partikler udveksler informationer. I 50’erne var forskerne bevidste om de fundamentale problemer med at beskrive vekselvirkninger i atomkerner og få rede på dem eksperimentelt. Men med Yang-Mills-ligningen og den tilhørende teori blev kineseren Chen Ning Yang og amerikaneren Robert Mills de første til i 1954 at nærme sig en beskrivelse af den svage og den stærke vekselvirkning, fortæller Steen Hannestad, professor i teoretisk astrofysik ved Aarhus Universitet.

Kvarkerne i universet
Yang og Mills tog afsæt i elektromagnetismen og brugte samme fremgangsmåde, som forskere før dem havde anvendt ved udviklingen af kvantefeltteorien. Undervejs konstaterede de, at det var uhyre vanskeligt at koge essensen af henholdsvis den svage og den stærke vekselvirkning ned til et overskueligt billede.

“I fysikken leder vi altid efter simple naturlove, som kan beskrive en meget kompleks verden. Og det stilede man også efter i forhold til den stærke og den svage vekselvirkning. Men det var først i løbet af 60’erne, man forstod, at protoner og neutroner er bygget op af elementarpartikler kaldet kvarker, som vekselvirker på en måde, der ligner partiklers vekselvirkning i et elektromagnetisk felt”, siger Steen Hannestad.

Han fortæller videre, at det også var på det tidspunkt, forskerne blev klar over, at det særlige ved den stærke vekselvirkning er, at naturkræfterne på et vist tidspunkt får nogle mystiske egenskaber. Dels optræder kvarkerne altid parvis eller i større grupper, hvorfor det er fysisk umuligt at trække dem fra hinanden og studere en fri kvarkpartikel, dels forekommer fænomenet “asymptotisk frihed”. Det betyder, at hvis partiklerne får tilstrækkelig høj energi, så vil kvarkerne opføre sig som frie partikler, hvilket gør det muligt at studere de egenskaber, kvarkerne havde i det tidlige univers. Disse studier foregår i dag bl.a. på forskningscentret CERN i Schweiz.

Altfavnende naturkraft
Ifølge Steen Hannestad har forståelsen af de svage og stærke vekselvirkninger betydet, at videnskaben har fået klarhed over et fundamentalt princip for, hvordan naturen opbygger vekselvirkninger. Og det gør så, at man håber på, at nogle af de samme principper kan bruges til at beskrive verden ved højere energier end dem, det er muligt at opnå i laboratoriet i dag.

“I dag har vi forstået elektromagnetismens vekselvirkninger og den stærke og svage vekselvirkning, og vi tror, at de tre forskellige vekselvirkninger vil smelte sammen ved meget høje energier og fremstå som forskellige aspekter af en underliggende, altfavnende naturkraft, som også omfatter tyngdeloven”, siger han og pointerer, at der findes i alt fire naturkræfter: elektromagnetismen, den svage vekselvirkning, den stærke vekselvirkning og tyngdekraften.

For Steen Hannestad er det naturligt at forvente, at de tilsyneladende uafhængige naturkræfter på en eller anden måde er forbundet. Nogle forskere mener, at den såkaldte superstrengteori kan blive et af de redskaber, som kan forene dem. Fysikernes klapjagt på en sådan “teori om alting”, der i høj grad udspringer af Yang-Mills-ligningen, har bragt mennesket frem til en langt bedre forståelse af naturen, herunder af de første sekunder af universets eksistens og dermed af, hvordan alting formodes at være begyndt.

Tak fordi du læste artiklen!

Var artiklen relevant?

Del den med andre ...

Link kopieret!
Annonce
Accepter cookies for at dette indhold vises korrekt.

Jobannoncer

Det Kongelige Danske Kunstakademis Skoler for Arkitektur, Design og Konservering

Kunstakademiets Skoler for Arkitektur, Design og Konservering (KADK) sø...

Det Kongelige Danske Kunstakademis Skoler for Arkitektur, Design og Konservering

Københavns Universitet, Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet

Dekan til SCIENCE Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet på Københav...

Københavns Universitet, Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet

Læs om

Adjunkter Administration Administration, organisation og politik Afskedigelse A-kasser Aktivering Ansættelsesforhold Antropologi Arbejdsliv Arbejdsmarked Arbejdsmarked Arbejdsmarked Arbejdsmarked, udland Arbejdsmiljø Arbejdsmiljø Arbejdstid Arkæologi AU Bachelorer Barsel Beskæftigelse Biblioteker og arkiver Biografi Biologi Blog og debat CBS CV Dagpenge Dannelse Dansk Magisterforening Dansk Magisterforening Det' mit job Dimittender Diskrimination DM Kongres DM på sagen DM Studerende DR DTU DTU Efterløn Efteruddannelse E-læring Etik EU Filosofi Fleksjob Formidling Forskning Forskningfrihed Freelancere Guide Historie Humaniora Højskoler Idræt Integration It IT ITU IT-Universitetet Iværksættere Jobsøgning Jura Kandidater Karriere Klima, miljø og energi Kommuner Kommuner Kommunikation Kommunikation Kommunikation Kronik KU Kultur Kultur Kultur og sundhed Kulturhistorie Kunst Københavns Universitet Ledelse Ledelse Ledere Ledighed Lektorer Lifescience Medico Ligestilling Litteratur Løn Magister med profil Medbestemmelse Medievidenskab Mentorer Miljø Miljø Miljø og natur Museer Musikhistorie Månedens iværksætter Naturvidenskab Naturvidenskab Naturvidenskab og teknik Netværk NGO NGO Offentligt ansatte Ophavsret Overenskomst Pension Pensionister Ph.d. Politik Politik Praktik Prekariat Priser Privatansatte Professionshøjskoler Professorer Psykisk arbejdsmiljø Psykologi Pædagogik Pædagogik Regioner Regioner Rejsebøger Religion Roskilde Universitet RUC Samfund Samfundsvidenskab SDU Selvstændige Selvstændige og freelancere Seniorer Skønlitteratur Sociale medier Sociologi Sprog Sprog Sprog og kommunikation Stat Staten Stress Studerende Studerende SU Sundhed Sundhedsvidenskab Syddansk Universitet Sygdom Tidsbegrænset ansat Tillidsrepræsentanter Uddannelse Uddannelse Uddannelse og forskning Uddannelse, didaktik og forskning Undervisning Universiteter Videnskabsteori Whistleblower Ytringsfrihed Økonomi Aalborg Universitet Aarhus Universitet AAU
Annonce
Accepter cookies for at dette indhold vises korrekt.

Vil du opdateres på, hvad der sker?


Læs om tilmeldingen