原标题：八卦一下李政道的研究领域
2024年8月4日，著名华人物理学家、诺贝尔物理学奖获得者李政道先生去世，享年98岁。
李政道长期从事物理方面的研究，在量子场论、基本粒子理论、核物理、统计力学、流体力学、天体物理等诸多领域做出了开创性和具有里程碑意义的工作。
现在我们就看看这位学者研究的领域是怎么回事吧！最后还有彩蛋！
01 量子场论
研究内容
量子场论（Quantum Field Theory, QFT），是
量子力学狭义相对论 和
经典场论相结合 的物理理论，已被广泛的应用于
粒子物理学 和
凝聚态物理学 中。量子场论为描述多粒子系统，尤其是包含粒子产生和湮灭过程的系统，提供了有效的描述框架。量子场论是结合量子力学和相对论的理论。
常用专有名词
（1）1926 年，Klein-Gordon 方程被提出来
描述单个粒子的相对论性运动，它是第一个
相对论性的波函数方程。
（2）Planck 常数，约化Planck 常数
。
（3）能量E, 概率密度 rho。这两个表达式，数学上都能取到负值，事实是不可能的。称为【负能量困难】、【负概率困难】。
（4）Dirac 方程 解决【负概率困难】问题。
（5）如果负能海中缺失一个带有电荷 e 和能量 |E| 的电子，即产生一个空穴 (hole)，则空穴的行为等价于一个带有电荷 +e 和能量 +|E| 的“反粒子(antiparticle)”，称为正电子 (positron) 。正电子在 1932 年被 Carl Anderson 发现。评注：空穴也带有能量，于是产生，和粒子一样的作用。注意，
Pauli 不相容原理 是前提，不满足的话，就不足以解释，于是理论必须继续发展。
（6）我们可以在每个空间点 x 处定义一个算符 Φ(x) 。所有这些算符的集合称为
量子场 (quantum field)。Heisenberg 提出量子场算符还依赖于时间 t 。 Φ(x,t) ，量子化的对象变成是由依赖于时空坐标的场组成的动力学系统，这就是量子场论。这个记号，属于希尔伯特空间(Hilbert Space)。
评注：换言之，这里想表达的意思是，随着维度的增加，量子场的作用力可以计量。暂时这里不讨论维度对应的物理含义是什么，我先假设，x 包含了空间意外的其他要素。举个例子，例如，x = x1*i + x2*j + x3*k + x4*t + x5*f_1 + ... + x(n+4)*f_n，那么这时候，一个 Hilbert Vector x 可以表示成 x=[x1,x2,x3,x4,x5,...,x(n+4)]，这时候，空间性质就很重要了。暂时这么理解吧！
沃纳·海森堡（全名：沃纳·卡尔·海森堡；德文原名：Werner Karl Heisenberg，1901年12月5日—1976年2月1日），出生于德国维尔茨堡，物理学家，量子力学主要创始人，哥本哈根学派代表人物，诺贝尔物理学奖获得者，生前是慕尼黑大学教授。
（7）这里复习 Hilbert 空间，赋泛线性空间，有什么用呢？这里记忆一个定理。即如果有可数个标准正交基e_n，正交基的线性组合仍为一个向量（需要CHECK），这个无穷级数收敛（向量每个维度收敛），当且仅当，这组基向量的二范数和的收敛的。于是，其线性组合生成的向量的二范数，等于其二范数的和。
上班的路上我想了想，基向量二范数和收敛的含义是，向量模长小于的边界，随着维度 n 增大，边界越小。这样可以使得，向量基的线性组合的维度增量趋于零，无穷级数趋于收敛。坦率地讲，这个定理在这里的应用我不是很能理解。暂时先放着。
著名学者
徐一鸿、黄涛、马滟青、温伯格、何颂。
02 基本粒子理论
研究内容
（1）如果
把单个分子再加以分割，物质的
物理性质 和
化学性质 就会明显地变化。这表明物质微观结构与宏观结构不同，不能从宏观世界规律直接推广到微观来认识微观世界的规律性。
（2）原子物理学、原子核物理学、粒子物理学这三个学科反映了
物质微观结构 的不同层次，每一层次物质运动规律有其特有的特点。
Physics at different scales never talk to each other!
（3）原子结构问题展开，称为“原子物理”；粒子物理学则是研究
场和粒子 的性质、运动、相互作用、相互转化规律的学科，是研究粒子内部结构规律的学科。
（4）“强子结构理论的确立”和“电磁相互作用和弱相互作用的统一”，这两个重大的突破性进展标志着粒子物理学的发展成熟。
（5）学科口径。这表明，如果电子的半径不为零的话。这些进展显示，已有的基本粒子并不属于同一层次。因此，现在已经把基本粒子改称
粒子，基本粒子物理学改称粒子物理学。
（6）微粒在空间占有一定有限的体积，有不可入性。微粒有质量，有能量，有动量，有角动量。场本身也是物质存在的基本形式。场也有质量，有能量，有动量，有角动量，这些性质和微粒是一样的。
（7）互为复共轭的两种激发状态表现为
粒子 和
反粒子 互换的两种物理状态。例如，电子场的一种激发状态表现为一个电子，与之成复共轭的激发状态表现为一个能量相同的正电子。如果某场用实量描写，与此相应，场的激发也用实量描写，这时复共轭就是它自身，
粒子就是它自身的反粒子。场之间的相互作用是粒子转化的原因。
用一张示意图说吧。粒子和反粒子，顺时针、逆时针转向不同，都朝一个方向跑。为啥呢？因为，一个带电子，会跑出空穴，能量都往一个方向。暂时这么理解。
（8）引力相互作用，弱相互作用；电磁相互作用，强相互作用。这个结论记住。笔者是这么理解的，引力是粒子之间的引力，所以比较弱，粒子质量很小的，质量越小，引力越小，万有引力公式。
（9）场论的研究给出，远距离的基本相互作用都是通过交换媒介粒子来实现的。例如，电磁相互作用就是通过交换光子来实现的。这里解释了，为什么电磁会产生场？如果媒介粒子产生交换，会释放能量吧？至于媒介粒子怎么交换的，这里暂时不讨论。
常用专有名词
费曼子，轻子，介子，粒子加速器，共振态，强子，兰姆移位。
著名学者
Murray Gell-Mann、Robert Hofstadter、曹庆宏、朱世琳、陈申见、高崇寿、曾谨言。
03 核物理
研究内容
核物理，主要研究原子核的结构和变化规律以及同
核能、核技术 应用有关的物理问题，包含
原子核、同位素、离子束、核射线 等。常见的核电站、核武器、核辐射，医疗中的核磁共振都是基于核物理的知识。
常用专有名词
核物理、核化学与放射化学、核聚变、辐射物理、核反应堆、粒子加速器、脉冲功率技术及其应用、同位素、核探测与核电子学、核测试与分析、铀矿地质、铀矿冶、核燃料与核材料、核化工、辐射防护、核安全、核医学、核农学、核技术工业应用等（含辐射研究）、计算物理。
著名学者
待查证。
04 统计力学
研究内容
（1）统计力学的研究目的，是对各种宏观系统的所有
与时间无关 的性质进行统计分析。我们主要讨论
宏观系统平衡现象 的理论，而非平衡态现象不是我们主要的研究对象。目前对非平衡态所取得的进展是发现过去的趋向平衡的理论不正确，纠正了一些错误，但问题并没有很好地得到解决。
（2）统计力学可解释热力学三大定律的本质。
（3）统计力学是联系物质的微观结构和宏观性质之间的桥梁。联系媒介：配分函数（分子配分函数或体系配分函数）。配分函数与物质的微观结构数据有关，又与宏观性质温度有关。
笔者在百度上找到一句话：用统计力学的方法处理热力学的问题，是统计热力学的研究范畴。 统计物理学认为，物质是由大量粒子组成的，系统的宏观性质决定于它的微观组成、结构及微观粒子的运动状态。 微观粒子的运动千差万别，个别粒子的运动有其偶然性，但大量粒子表现出来的总体规律有一定稳定性，服从统计规律。
常用专有名词
玻尔兹曼分布定律及其应用、理想气体分子各种运动形式配分函数求算、近独立粒子体系热力学函数的计算、热力学三大定律的统计力学解释。
著名学者
周海军
05 流体力学
研究内容
力学的一个分支，主要研究在各种力的作用下，流体本身的静止状态和运动状态以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律。
常用专有名词
毛细现象，拉格朗日法，欧拉法（流体中任意点的速度，随着时间t变化规律，如果这个速度不随着 t 改变，即定常流动）。流体定义和性质（流动性、粘性、可压缩性）。
著名学者
王晓宏
06 天体物理
研究内容
（1）包括时域天文学、磁流体天体物理、恒星物理、核天体物理、宇宙学以及引力波天体物理等方向。依托物理系、天文系的教师队伍。
（2）而理论物理学中的辐射、原子核、引力、等离子体、固体和基本粒子等理论，为研究类星体、宇宙线、黑洞脉冲星、星际尘埃、超新星爆发奠定了基础。
常用专有名词
Barnard's Merope Nebula 巴纳德昴宿五星云，
kinematic parallax 运动学视差，
stellar radio radiation 恒星射电，
γ-ray burster; γ-ray burst source γ射线暴源，
electrosphere 电子层，
servo control receiver 伺服接收机，
hydromagnetic dynamo mechanism; hydromagnetodynamo mechanism 磁流发电机机制，
composition of force 力合成，
decoupling epoch; decoupling era 退耦期，
Zaim crater 扎伊姆陨击坑。
著名学者
周又元、张家铝、张杨、王挺贵、王俊贤、孔旭、袁业飞、周宏岩、薛永泉、赵文、蔡一夫、王慧元、玛丽亚（Maria）、程福臻、向守平、褚耀泉、林宣滨、朱青峰、王宇、吴许芬、刘腾、陈次星、王春成、杨建明。
略作整理！不是专业学物理的，自己也外行，若有不合适之处，欢迎指正。
文末彩蛋
参考文献
[1] 百度百科
[2] 天文学名词（2024），天文学名词，国家天文科学数据中心，2024
[3] 天体物理（2024），天体物理，清华大学物理系，2024
[4] 天体物理学科简介（2024），天体物理学科简介，中国科学技术大学，2024
[5] 王晓宏（2024），流体力学笔记，中国科学技术大学，2024
[6] 未知（2024），流体力学基础，中国科学技术大学，2024
[7] 未知（2024），流体力学与计算流体力学基础，清华大学，2024
[8] 李政道（2024），统计力学，中国科学技术大学，2024
[9] 未知（2024），统计力学基本原理，南开大学，2024
[10] 未知（2024），中国核学会组织编写的《核科学技术名词》正式发布，中国核学会，2024
[11] 曹庆宏（2024），北京大学物理学院理论物理所，北京大学，2024
[12] 高能物理研究所（2024），“基本粒子”有内部结构，中国科学院，2010
[13] 未知（2024），科研项目，中国科学院理论物理研究所，2024
[14] 余钊焕（2024），中山大学物理学院
，中山大学，2024
[15] ZCC（2021），泛函分析(9)：Hilbert空间
，知乎，2021
[15] 未知（2024），无限维 Hilbert 空间，中国科学技术大学，2024
沪公安联网 31011502019103