发信人: 2sinxcosx(2sinxcosx)
整理人: 2sinxcosx(2001-07-01 14:14:23), 站内信件
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作者：烈火战车
没有一点超弦理论的背景，要一下子说清楚其怎样在黑洞统计熵上做出了突破性的进展，似乎不太容易。所以不妨先
回过头，再看看超弦发展的过程。首先弦理论是高能理论物理的一个分支。它怎样渗透到相对论和宇宙学的研究领域
来，本身就有一段让人寻味的历史。
在现代理论物理学史上，始终是有两条线的。一条以相对论为轴，一条以粒子物理为轴(至于非线性科学和混沌，恕我知之
甚少，不在此文涉及)。相互间虽有渗透，但研究的领域
毕竟是很不同的，特别是在隔行如隔山的今天。从而对同一事物的看法，也
是存在分歧的，研究者只是因各自的研究而各取所需罢了。 这样的分歧，一直可以追叙到早期爱因斯坦和波尔的那场世纪
之争上面去。但自此后，相对论者，只管研究时间与空间的性质，主要兴趣也停留在经典的范围，和时空的整体几何性质；粒子
物理学家，只管研究物质粒子之间的相互作用，算传播子，算散射矩阵和散射截面，至于粒子存在的时空背景，取
平直时空的近似也足够用了。至此可以说，井水不犯河水。
超弦理论，是顺着粒子(高能)物理这条线下来的。自有了标准模型(一个基于对称群SU(3)*SU(2)*U(1)的规范理论)之后，强，
弱电三种相互作用至少唯象上，已经统一得很好了。但是这个模型中，有许多自由的参数，理论本身不能给出它们的值，需
靠实验来测得。但自然界为什么偏偏取这些值而不是其它值呢？标准模型自己无法说明，也就无法成为统一理论的最终形式。
另外我说统一是唯象的，是因为这个理论中，不同的相互作用依然用不同的耦合常数，
与三个群的李代数相对映，不是真正意义上的统一。所以有人考虑了单一的更高对称群SU(5)的规范理论，从而将夸克和轻子
合并成为同一个群的基础表示，这样夸克和轻子间可以在对称群作用下相互转化，从而在高能区可视为同一物体的不同侧面。
而且理论对称性被一个群所表述，从而只有一个耦合常数，这方是真正意义下的同一。但是这样一个被称为巨统一模型的理论，
随之便有一个无法克服的困难，便是质子衰变。因为质子由夸克构成，夸克与轻子可以转化，也就因为着夸克的组合态--质子
可以衰变为轻子。由巨统一模型预言的寿命，比实际测得的质子寿命要短得多，这在我看来，几乎可以说是对这样一个理论，
和采用更大的普通对称群的思路，判了死刑。当然它同样有自由参数过多的毛病。
另外一个大难题，前面已经说得很多了，便是怎样将引力相互作用考虑进来。这时微扰量子场论算出的结果，就是发散，而且这样
的发散不可重整化(注：有些理论能够克服重整化的困难，但是它所倚赖作微扰展开的真空却是不稳定的，这同样是致命的困难。)
怎样克服不可重整化这个根本性的困难，人们必需另找出路。弦理论也正是在这样一个背景下从粒子物理中脱颖而出。。。。。。
(待续) |
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