麦克斯韦方程和规范理论的观念起源.pdf

早在法拉第的“电紧张态(electrotonic state)”和麦克斯韦的矢量势

(vector potential) 概念中，规范自

由度(gauge freedom)的存在就已经不可避免。它如何演化成为一个支撑粒子物理标准模型的对称原理？

这里有一段值得叙说的故事。

人们常说，继库仑(Charles Augustin de Coulomb)、高斯(Carl Friedrich Gauss)、安培(André

Marie Ampère)、法拉第(Michael Faraday)发现了

电学和磁学的四条实验定律之后，麦克斯韦

(James Clerk Maxwell)引入了位移电流，在他的麦

克斯韦方程组中实现了电磁学的伟大综合。这种

说法不能说是错的，但它并没有道出微妙的几何

和物理直觉之间的关联，而正是这种关联促使场

论在19世纪取代了超距作用的概念，也正是它带

来了20世纪粒子物理中非常成功的标准模型。

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