法产生引力波的困难尤为严重。美国马里兰大学韦伯(J. Weber)教授于1958年开始进行引 力波的实验,经过10余年的努力,曾宣布检测到来自银河系中心的引力波,但结果不十分 可靠,目前尚无定论。美国的泰勒等人测出射电脉冲双星PSRI913+16的公转周期变短,测 得周期变率为(一3.2±06)×10-12,并在20%的误差范围内与广义相对论辐射阻尼理论符合, 这个结果可以看作是引力波存在的第一个间接的定量证据。1982年,他们又进一步发展了 减小误差后的结果。不过,人们还希望利用多普勒跟踪法或激光测距法观测两天体在引力波 作用下间距的变化来直接探测引力波。现在,美国航天局和欧洲航天局正在加速这方面的研 究,并使测距精度大大提高(例如地球和月亮的距差为±5厘米),其灵敏度ΔI/l已达10-13~ 10-16,即便如此,还需把精度提高四个数量级才有可能探测到引力波。为此,欧美曾计划 在1985年发射两艘深空间飞船(伽利略号和国际太阳极任务号),届时可望将测量精度提 高到10-20。一旦引力波探测工作取得成功,就可以进而研究引力波的性质,从而就会判 明那种度规理论对宏观引力现象的描述更符合客观事实。 由以上有关描绘也可以看出,引力问题已处于一个充满矛盾的新时期。虽然广义相对论经过 一些实验检验,与其他理论相比可以看作是描述宏观引力现象的一个较成功的理论,但它在 处理某些极端条件下的问题(黑洞、引力坍缩、奇点、宇观优越坐标系、10-36秒之前的早 期宇宙等)时,又表现出一定的局限性。因此,广义相对论也是人们认识发展过程中的相对 真理,它也面临着亟待改革的形势。人们为了解决四种作用力的统一描述和引力领域内的各 种矛盾问题,正在已有的理论上发展引力规范理论和超引力理论 关于统一场论,爱因斯坦从1923年起直到1955年去世,一直从几何学的观点出发,企图把 电磁场和引力场统一起来(几何统一场论),但是没有取得具有物理意义的成果。但是,在30 年代和40年代,随着弱相互作用、强相互作用以及各种基本粒子的大量发现,统一场论又 中兴起来。50年代,海森伯不是从几何学角度,而是从量子场论的角度出发,提出了一种 量子统一场论,想用统一的自旋场把各种基本粒子和它们的相互作用都囊括进去,也没有获 得决定性的成功。1954年,杨振宁和米尔斯为统一场论开辟了道路。他们推广了魏耳的规 范不变思想,提出了扬-米尔斯场即非阿贝尔规范场理论。这种理论与拓扑学中的纤维丛概 念有着密切的联系,它虽然在数学上很完美,但在描述各种相互作用时却遇到了困难。三年 后,施温格建议一种可能导致弱电统一理论的矢量介子理论。到60年代,电磁场理论已由 20年代的非量子化的相对论性电动力学发展成量子化的量子电动力学(QED),为统一场论的 建立奠定丁理论基础。1961年,施温格的学生格拉肖发展了一种弱相互作用理论,它同电 磁相互作用有惊人的相似之处,并采用四个生成元,即光子、W+、W一粒子和中性流矢量 玻色子,也就是现在的Z0粒子的SU(2)XU(1)群。1967年,温伯格和萨拉姆分别独立地采 用这四个生成元发展了一种弱、电统一理论。这种统一理论解决了杨-米尔斯理论的困难 它后来被称为量子味动力学(QED)。70年代以来,不仅弱、电统一理论得到了一些实验的支 持,而且描述强相互作用的量子色动力学(QCD的出现也为统一强相互作用提供了可能性法产生引力波的困难尤为严重。美国马里兰大学韦伯(J．Weber)教授于 1958 年开始进行引 力波的实验，经过 10 余年的努力，曾宣布检测到来自银河系中心的引力波，但结果不十分 可靠，目前尚无定论。美国的泰勒等人测出射电脉冲双星 PSRl913+16 的公转周期变短，测 得周期变率为(－3.2±0.6)×10－12，并在 20％的误差范围内与广义相对论辐射阻尼理论符合， 这个结果可以看作是引力波存在的第一个间接的定量证据。1982 年，他们又进一步发展了 减小误差后的结果。不过，人们还希望利用多普勒跟踪法或激光测距法观测两天体在引力波 作用下间距的变化来直接探测引力波。现在，美国航天局和欧洲航天局正在加速这方面的研 究，并使测距精度大大提高(例如地球和月亮的距差为±5厘米)，其灵敏度Δl／l已达10－13～ 10－16，即便如此，还需把精度提高四个数量级才有可能探测到引力波。为此，欧美曾计划 在 1985 年发射两艘深空间飞船（伽利略号和国际太阳极任务号），届时可望将测量精度提 高到 10－20。一旦引力波探测工作取得成功，就可以进而研究引力波的性质，从而就会判 明那种度规理论对宏观引力现象的描述更符合客观事实。 由以上有关描绘也可以看出，引力问题已处于一个充满矛盾的新时期。虽然广义相对论经过 一些实验检验，与其他理论相比可以看作是描述宏观引力现象的一个较成功的理论，但它在 处理某些极端条件下的问题(黑洞、引力坍缩、奇点、宇观优越坐标系、10－36 秒之前的早 期宇宙等)时，又表现出一定的局限性。因此，广义相对论也是人们认识发展过程中的相对 真理，它也面临着亟待改革的形势。人们为了解决四种作用力的统一描述和引力领域内的各 种矛盾问题，正在已有的理论上发展引力规范理论和超引力理论。 关于统一场论，爱因斯坦从 1923 年起直到 1955 年去世，一直从几何学的观点出发，企图把 电磁场和引力场统一起来(几何统一场论)，但是没有取得具有物理意义的成果。但是，在 30 年代和 40 年代，随着弱相互作用、强相互作用以及各种基本粒子的大量发现，统一场论又 中兴起来。50 年代，海森伯不是从几何学角度，而是从量子场论的角度出发，提出了一种 量子统一场论，想用统一的自旋场把各种基本粒子和它们的相互作用都囊括进去，也没有获 得决定性的成功。1954 年，杨振宁和米尔斯为统一场论开辟了道路。他们推广了魏耳的规 范不变思想，提出了扬-米尔斯场即非阿贝尔规范场理论。这种理论与拓扑学中的纤维丛概 念有着密切的联系，它虽然在数学上很完美，但在描述各种相互作用时却遇到了困难。三年 后，施温格建议一种可能导致弱电统一理论的矢量介子理论。到 60 年代，电磁场理论已由 20 年代的非量子化的相对论性电动力学发展成量子化的量子电动力学(QED)，为统一场论的 建立奠定丁理论基础。1961 年，施温格的学生格拉肖发展了一种弱相互作用理论，它同电 磁相互作用有惊人的相似之处，并采用四个生成元，即光子、W＋、W－粒子和中性流矢量 玻色子，也就是现在的 Z0 粒子的 SU(2)XU(1)群。1967 年，温伯格和萨拉姆分别独立地采 用这四个生成元发展了一种弱、电统一理论。这种统一理论解决了杨-米尔斯理论的困难， 它后来被称为量子味动力学(QED)。70 年代以来，不仅弱、电统一理论得到了一些实验的支 持，而且描述强相互作用的量子色动力学(QCD)的出现也为统一强相互作用提供了可能性