2010年12月5日星期日

理论物理已经完备了吗?(7)

强核力、弱核力以及电磁力。第四种也就是最后一种的引力被忽略了为这么做的一个辩护理由是引力是如此之微弱,迄今为止的大部分努力是用于统一前三种物理相互作用。以至于量子引力效应只有在粒子能量远远逾越任何粒子加速器的能量下才会显著起来。另一种原因是引力似乎是不可重正化的人们为了得到有限的答案,就必需作无限个无限扣除,并相应地留下无限个不能确定的有限余量。然而,如果人们要得到完全统一的理论,就必需把引力包括进来。此外,广义相对论的经典理论预言,时空中必须存在引力场在该处变成无限强大的奇性。这些奇性在过去发生在宇宙的现在膨胀的起点(大爆炸)将来会发生在恒星还可能宇宙自身的引力坍缩之中。关于奇性的预言标明经典理论将会失效。然而,引力场强到使量子引力效应变得重要以前,似乎没有理由认为它会失效。这样,为了描述早期宇宙并对初始条件给出有别于仅仅借助人择原理以外的解释,则量子引力论具有根本的重要性。这样的一种理论对于回答如下问题也是不可或缺的时间是否正如经典广义相对论所预言的那样,真的有起始而且可能有终结吗?抑或在大爆炸和大挤压处的奇性以某种方式被量子效应所抹平?当空间和时间结构自身必需服从不确定性原理时,这是个很难给出确切含义的问题。listogo个人的直觉是奇性也许仍然存在虽然人们某种数学意义上可以把时间延拓并绕道这些奇点。然而、任何和意识或进行丈量能力相关的时间的主观概念都会到达终点。获得量子引力论并和其他三类相互作用统一的前景如何呢?人们寄最大希望于把广义相对论推广到所谓的超引力。这个框架中,携带引力相互作用的自旋为2粒子,引力子可由所谓的超对称变换和其他一些具有更低自旋的场相关联。这种理论具有一个伟大的功绩,即它抛弃由半整数自旋粒子代表的物质”和整数自旋粒子代表的相互作用”之间的古老的二分法。还具有的伟大优点是量子理论中产生的许多无穷大会相互抵消。否完全被抵消掉而给出一种不用做任何无限扣除的有限理论尚在未定之天。人们希望事情果真如此。因为可以证明,包括引力的理论要么是有限的要么是不可重正化的也就是说,如果人们要做任何无限扣除,那么你就要做无限个无限扣除,并且留下无限个相应的不能确定的余量。这样,如果在超引力中所有的无穷大都被相互抵消掉,就得到一种理论,不只完全统一了所有的粒子和相互作用,而且在不再有任何未确定的重正化参数的意义上是完整的

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