第530章圈量子理论与弦论之争

作者:蔡泽禹 加入书签推荐本书

sal:这是一种与背景时空无关的表述。

simp:但是一个场论怎么可能不定义在一个时空上呢?

sal:经典广义相对论正是这样的一种场论。事实上它是对背景无关性的一种实现。

simp:在广义相对论中物质在时空中运动。场和粒子的动力学都是定义在时空中的。时空也许是弯曲的,但它始终是存在的。

sal:弯曲时空中的物理学并不是广义相对论。广义相对论是时空本身的动力学。因此量子化的广义相对论是关于时空本身的量子理论,而不是在各种时空中的量子理论。

simp:但是如果没有时空,我们如何研究物理呢?你连能量、动量和位置都没有了...

sal:确实如此。

simp:没有了这些概念我们根本不知道如何研究物理。

sal:广义相对论-无论在理论还是实验上-就不依赖于这些概念而做得很好。能量、动量和位置都是只在特定极限下或相对于特定物体才得以定义的。

simp:但这意味着改变量子场论的所有基本手段。

sal:这正是圈量子引力所做的。

simp:且慢,我们在量子场论中的所有经验都告诉我们这些手段是重要的。量子场论是我们理解自然的最有效的手段。我无意放弃这些手段。

sal:但是广义相对论告诉我们必须放弃。

simp:你把广义相对论看得太认真了。广义相对论只不过是描述引力相互作用的一个有效非线性拉氏量而已。它极有可能只是一个低能拉氏量。假如不存在对 einstein-hilbert 作用量的高能修正我会觉得很奇怪的。

sal:我想这里有一点混淆。

simp:混淆?

sal:是的,在具体的 einstein-hilbert 作用量与广义相对论的本质特征-即微分同胚不变性或者背景无关性-之间的混淆。当研究圈圈的人谈到认真看待广义相对论,或广义相对论的本质特征时,他们指的不是某个特定的 einstein-hilbert 作用量。他们指的是基本物理理论必须具有背景无关性。这意味着在基本物理理论中不存在一个固定的背景时空用来定义场。相反有许多场是用来构筑时空本身的。这,而非具体的 einstein-hilbert 作用量,才是圈量子引力想要将之与量子理论合并的广义相对论的新奇观念。

simp:但是背景无关性也是超弦理论想要达到的目标。

sal:是的,但问题是-如圈量子引力所成功显示的那样-一个只用传统广义相对论就可以达到的目标,为什么要用超弦理论那种尚未有人取得成功的巨大框架?

simp:在超弦理论中已经有迹象表明存在背景无

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