圈量子理论与弦论之争

作者:蔡泽禹 加入书签推荐本书

场。事实上如果愿意的话您甚至可以研究超对称理论,只不过这里超对称既不是自洽性所要求的,也不是实验所要求的,因此人们没有太大的兴趣去研究它。不过已经有一些文章指出这是可能的。因此您可以直接把观测到的物质耦合到圈量子引力中去。

simp:但是你不能解释为什么会有某种特定形式的物质,以及为什么会有标准模型中的那些特定的耦合。

sal:不错。但是迄今为止超弦理论在这方面也不见得更成功。寄希望于某种我们还无法理解的非微扰物理从上百万种 calabi-yau 流形中选出一个正确的并不比坦率地承认我们还不知道为什么会有 su(3)xsu(2)xu(1)来得高明。我想我们离物理学的尽头还远得很,这对我们年轻人来说并不是坏事...谁知道呢,也许我们只是还不了解标准模型背后的深层物理原因。我觉得比起超弦理论用某个我们对之一无所知的势能极小值来解释标准模型,我更倾向于 alain nnes 建立在简单几何之上的解释。

simp:我想当你把物质加入圈量子引力后那些通常的发散就会卷土重来了。

sal:完全不是!事实上出于一个非常简单的原因:即不存在任意小的体积,理论的有限性甚至可以拓展到诸如 qcd 与引力的耦合体系。您瞧,对 qcd 来说,与引力耦合就好比是把它放到一个 planck 尺度的点阵上,从而使理论变得有限。

simp:目前对这些有限结果究竟研究到了什么地步?

sal:就我所知共有两类有限结果。在理论的 hamiltonian 表述中,人们证明了那些给出理论非微扰定义的算符不会出现发散性。事实上,圈量子引力的数学基础是极其坚实的,它已经达到了数学物理所具有的严格性。

simp:我知道。一方面这使理论变得坚实,但另一方面,这也使得理论所用的语言很难被高能物理学家所掌握。

sal:圈量子引力还有另一种表述,称为 spinfoams,是用来计算振幅的类似于 feynman 微扰展开的方法。一些数学定理已经证明,至少对于某些 euclidean 版本来说这种展开是有限的。

simp:到哪一阶为止有限?

sal:任意阶。

simp:你是说圈量子引力的微扰展开式已经被证明在任意阶上都是有限的?

sal:是的,先生。这对超弦理论来说是不太可能的。

simp:既然如此,我们为什么不能用这种展开式来计算各种散射截面,比方说引力子之间的散射截面?

sal:因为这种展开式是定义在某组特殊的基上的,但我们还不知道怎样在这组基上写下 minkowski 真空及引力子态...

simp:好家伙...你差一

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