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
首先看清量子场论中,发散和重整化的物理本质是什么,也许有助于我们理解弦论和非微扰量子引力为什么
能成为当今研究引力场量子化的主流。
发散在量子场论中,有可重整化和不可重整化之分,其中不可重整化的发散,方是物理学研究中的主要问题。而发散的
根源,在于我们假设了基本粒子具有点状的理想结构。在采用微扰论时,若果粒子在位形空间中有确定的值,那么在作
微扰展开时,在动量空间里我们对内线圈图上的动量就没有限制(由测不准原理),需要对所有可能的动量值积分,乃至
无穷大,这导致积出的结果,也往往是发散的。而重整化的一个思想,便是设法先将动量在某一值上截断,形式上得到
一个有限大小的值,然后我们再对这一个值作处理,“抽出”其中与截断无关的量,作为物理上能够测得的真实值,而
其它一些与截断参量有关的量呢,虽然会随着截断参量的延伸而趋于发散,但我们可以很巧妙地将它吸收到一些物理参量
中去(如电荷,质量等),而不再理它!虽然这是一个很难让人理解并接受的手段,但行之有效。那么,重整化的根本在
于什么?根源在于它把这些发散的项,扔给了基本粒子赖以存在的背景----时空!这也正是量子广义相对论在微扰论中
不可重整化的根源!因为我们现在已在把时空本身作为我们的研究对象!那样一些无穷大的发散,再扔给谁?我们无处
可扔!
为此,要成功地建立一门量子引力理论,出路只有两个:第一,考虑到发散的根源在于我们将基本粒子理想化而视为点状
物,我们可以尝试不再将基本粒子视为具有点状的结构,而是延展性的物体,比如说是一维的弦,或二维乃至高维的膜。
第二,我们由重整化的本质而有理由相信,微扰论本身,也许对量子引力不再有效,我们所能建立的,只能是一种非微
扰的量子引力理论。当今量子引力理论界的两个主要流派,就是以这两种思路分别建立并发展起来的。由第一种思路出发
而建立起来了的是超弦理论,由第二重思路建立起来的被称为背景独立的圈量子引力。
下次我们将重新回到超弦的世界(待续)。。。。。 |
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