韋爾特曼（1999年度諾貝爾物理獎得主，闡明物理學(xué)中電弱相互作用的量子結(jié)構(gòu)）

馬丁努斯·J·G·韋爾特曼（Martinus J.G. Veltman），1999年度諾貝爾物理獎得主。1931年生于荷蘭，他和他的學(xué)生赫拉爾杜斯·霍夫特因70年代闡明物理學(xué)中電弱相互作用的量子結(jié)構(gòu)而獲得1999年度諾貝爾物理獎。

理論價值

他們的計算理論使粒子物理有了更牢固的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，尤其是可以用他們的理論來更精確計算物理量。

眾所周知，構(gòu)成物質(zhì)的原子是由電子和原子核組成，原子核由質(zhì)子和中子組成，后二者又由更小的粒子夸克組成。為了研究夸克，50年代制成了第一臺加速器，這標(biāo)志著現(xiàn)代粒子物理學(xué)的誕生，科學(xué)家首次可以研究如何轟出新的粒子及其物理性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上物理學(xué)家們提出了粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型，它將所有基本粒子分為夸克、輕子和互換粒子三類，前二者在后者的參與下產(chǎn)生強力和弱力。

最初物理學(xué)家們還不能用完整的數(shù)學(xué)理論來描述這個模型，因此很多人對進一步發(fā)展該理論感到悲觀。但是，韋爾特曼教授沒有灰心，從1969年起他和他的只有22歲的學(xué)生霍夫特一起進行研究，最終取得了突破。他們成功地證明了電弱統(tǒng)一理論是可以經(jīng)過“重整化”而消除其中所有“無窮大”的，從而證明了弱相互作用也能和電磁相互作用一樣進行精確計算，也可以接受實驗的精確檢驗。這是人們研究弱相互作用的一個飛躍。

從此人們不斷用他們的理論方法對電弱統(tǒng)一理論進行精確計算，并做了大量預(yù)言。同時在歐洲核子研究中心的大型正負電子對撞機上對大量電弱相互作用過程進行了精確的測量。

分析表明，理論與實驗符合得非常好。電弱統(tǒng)一理論成為本世紀物理學(xué)發(fā)展的一項劃時代的成就。理論與實驗的比較還預(yù)言了頂夸克的質(zhì)量為171.4GeV左右。后來在美國的費米實驗室找到了頂夸克，直接測量的頂夸克質(zhì)量為174.3GeV左右，與上述預(yù)言相符甚好。這也是電弱統(tǒng)一理論精確計算的一大成功。

未解之謎

21世紀在電弱統(tǒng)一理論中還有一個關(guān)鍵問題沒弄清楚，那就是Higgs場至今在實驗中還沒有找到。由于探索真空中的物質(zhì)涉及人們對一切物質(zhì)的質(zhì)量起源的了解，所以它是人們最關(guān)注的高能物理研究的前沿課題。