技术工具在夸克理论建构中的作用

【摘要】：夸克理论在量子色动力学和标准模型的建构中起到了非常重要的作用。主流的物理学史大多将观念的演变及形式化的理论天然地视为物理学发展的主要指征，这对理论的理解固然很重要，但远不够全面和客观。 一方面，夸克理论的发展有其独立的结构和演化路线，夸克理论在追求解释力的过程中不可避免地走向统一，夸克理论在三种不同的研究纲领相互竞争的历史语境中提出，最终统一于规范场纲领，物理学的历史就是理论持续走向统一的历史；另一方面，加速器、探测器和数据获取分析装置等构成了粒子物理学和其研究对象之间的界面，技术实践的非逻辑性和偶然性、技术工具的意向性强烈影响到理论的建构进程。所以，以一种对夸克理论更加技术化的理解，从技术实践的角度，从理论统一的语境，历史地、动态地描述夸克理论的建构是本论文基本的分析框架。技术工具呈现的现象实体是夸克理论建构的逻辑起点，夸克理论建构的过程就是对加速器和探测器呈现出的新的物理对象和物理事实寻求解释的过程。在不断进步的技术系统中，夸克理论能够产生出最多的适应技术发展的新思想和新理论，最终获得了生存权利。夸克理论是历史的发展着的各种理论相互竞争、消亡并最终走向统一的结果，是不断进化的技术系统选择的结果。纯粹从技术的角度看，夸克理论是通向技术实在的有益线索，是在历史的进程中被发展着的技术系统选择的理论景象。高能实验技术发展的主要目标就是获取更大的碰撞能量、更高的碰撞效率以及与之配合的更精确的探测手段，这样的技术系统特别有利于基于原子论的规范场论的成功，特别有利于夸克理论的发展。从1947年到标准模型的建立，整体技术环境的演化与夸克理论的成功有着显著的相关性。 夸克理论发展的历史表明，必须加强科学仪器的原始创新能力，理论只有在自身和技术组成的系统内实现其合理进化，只有在不断适应技术建构出的世界里通过自身的预测力获得存在价值。现在的物理学研究比任何时候都更加需要和工程技术的联合。