題主你好。你真的知道統一場論到底是幹什麼的?量子力學和相對論從來就沒有誰統一誰。說量子力學統一相對論,這典型的不懂物理的扯淡。量子力學和相對論存在深刻的矛盾,兩個理論說白了冤家對頭。且不說別的,題主說弦理論是量子力學統一相對論。這不典型的不懂弦理論嗎?弦理論的出發點正是相對論的拉格朗日量,量子化不過是弦理論從經典弦論向量子弦論過渡的過程。在弦理論裡,粒子是以一維弦存在,粒子的幾何性質已經考慮進去了。弦與時間軸形成的worldsheet代替了相對論的worldline,這句話說白了,就是弦理論把相對論的幾何化觀點提升到了一個新的高度——粒子不再是點,而是幾何的弦(更深刻的是超弦理論裡的膜)。不僅如此,圈量子引力論的自旋網模型,也是粒子幾何化的體現。題主發此疑問,實屬荒謬。
另外,大統一理論已經有了,它是描述強弱電三種相互作用的規範理論。關於大統一理論題主到底知道多少?大統一理論的物理機制是什麼?大統一理論預言了什麼?大統一理論為什麼會被物理學界批判?這些問題題主先搞清楚再出來評論大統一理論。此外,規範場論說到底是代數幾何,其需要用到纖維從理論。這是比黎曼幾何難度要大得多的理論。這裡要清楚,黎曼幾何是一個度規理論,只有當度規是動力學變數,黎曼幾何才能發揮作用。如果度規本身不是動力學變數,那麼黎曼幾何就得讓位於其他的幾何理論。對於弦理論度規可以作為背景時空存在,但是由於拉氏量不存在度規的微分項,所以造成了拉氏量是奇異的,這就讓度規從動力學變數變味了約束條件。對於規範場論,沒有度規的位置,只能定義仿射聯絡。比如電磁理論的協變矢勢就是電磁場的仿射聯絡,麥克斯韋張量就是電磁場的曲率張量,而麥克斯韋方程其實是仿射聯絡的二階偏微分方程。這一點和廣義相對論既相同也不相同。廣義相對論場方程是動力學變數度規的二次偏微分方程,是聯絡的一次偏微分方程;而規範場論場方程是動力學變數聯絡的二次偏微分方程,沒有度規。
還有,圈量子理論是純引力,和統一場論一分錢關係沒有。題主究竟是看了什麼書,竟有如此低階錯誤,簡直荒謬!圈量子引力論的主要思路是保持廣義相對論理論不變,將聯絡作為動力學變數而不再關心度規。這裡要注意,這裡的聯絡不是克里斯托費-黎曼聯絡,而是和自旋聯絡有關的新變數——阿希提卡聯絡。這就導致廣義相對論的拉氏量從希爾伯特拉氏量變成另一個完全等價的但是物理意義截然不同的拉氏量。這個拉氏量給出了引力論叫——正則廣義相對論。正則廣義相對論量子化的結果就是圈量子引力論。要指出的是,圈量子引力論和量子場論並不相容。量子場論要求時空是連續的,而圈量子引力論則要求時空是不連續的。量子場論是遠遠低於普朗克能量的狹義相對論性量子理論,圈量子引力論是普朗克能量級別的廣義相對論性量子理論。
最後指出,無論是量子場論、弦理論、圈量子引力論,都不是為了統一而提出來的理論。這種想法需要有很深厚的背景理論支撐才能談及,否則就是痴人說夢——這就能說明愛因斯坦後半生的統一場論工作為什麼連連失敗。相對論和量子力學作為描述自然界最基本的理論工具。量子力學不能推匯出相對論,正如相對論不能推匯出量子力學。相對論要求光速是一切運動速率的極限,量子力學的不確定關係直接否定之。這一點足以看出兩個理論水火不相容。量子場論是消除狹義相對論和量子力學之間的矛盾而建立的理論,但是量子場論不能消除廣義相對論和量子力學之間的矛盾。弦理論和圈量子引力論在一定程度上消除或者緩和了廣義相對論和量子力學之間的矛盾。但是弦理論不能緊緻化到四維時空,圈量子引力論沒有低能極限以及非微擾特性,這表明廣義相對論和量子力學之間的矛盾還沒有徹底消除。換句話說,相對論和量子力學都只是某一個更根本的物理理論的近似理論。因此統一兩個理論獲得這個更根本的理論是很自然的事情。這件事情和場的統一是兩件事情,題主會混淆這兩個概念,我不知道題主到底是讀了什麼書,會對當代理論物理有這麼深的誤解。
題主你好。你真的知道統一場論到底是幹什麼的?量子力學和相對論從來就沒有誰統一誰。說量子力學統一相對論,這典型的不懂物理的扯淡。量子力學和相對論存在深刻的矛盾,兩個理論說白了冤家對頭。且不說別的,題主說弦理論是量子力學統一相對論。這不典型的不懂弦理論嗎?弦理論的出發點正是相對論的拉格朗日量,量子化不過是弦理論從經典弦論向量子弦論過渡的過程。在弦理論裡,粒子是以一維弦存在,粒子的幾何性質已經考慮進去了。弦與時間軸形成的worldsheet代替了相對論的worldline,這句話說白了,就是弦理論把相對論的幾何化觀點提升到了一個新的高度——粒子不再是點,而是幾何的弦(更深刻的是超弦理論裡的膜)。不僅如此,圈量子引力論的自旋網模型,也是粒子幾何化的體現。題主發此疑問,實屬荒謬。
另外,大統一理論已經有了,它是描述強弱電三種相互作用的規範理論。關於大統一理論題主到底知道多少?大統一理論的物理機制是什麼?大統一理論預言了什麼?大統一理論為什麼會被物理學界批判?這些問題題主先搞清楚再出來評論大統一理論。此外,規範場論說到底是代數幾何,其需要用到纖維從理論。這是比黎曼幾何難度要大得多的理論。這裡要清楚,黎曼幾何是一個度規理論,只有當度規是動力學變數,黎曼幾何才能發揮作用。如果度規本身不是動力學變數,那麼黎曼幾何就得讓位於其他的幾何理論。對於弦理論度規可以作為背景時空存在,但是由於拉氏量不存在度規的微分項,所以造成了拉氏量是奇異的,這就讓度規從動力學變數變味了約束條件。對於規範場論,沒有度規的位置,只能定義仿射聯絡。比如電磁理論的協變矢勢就是電磁場的仿射聯絡,麥克斯韋張量就是電磁場的曲率張量,而麥克斯韋方程其實是仿射聯絡的二階偏微分方程。這一點和廣義相對論既相同也不相同。廣義相對論場方程是動力學變數度規的二次偏微分方程,是聯絡的一次偏微分方程;而規範場論場方程是動力學變數聯絡的二次偏微分方程,沒有度規。
還有,圈量子理論是純引力,和統一場論一分錢關係沒有。題主究竟是看了什麼書,竟有如此低階錯誤,簡直荒謬!圈量子引力論的主要思路是保持廣義相對論理論不變,將聯絡作為動力學變數而不再關心度規。這裡要注意,這裡的聯絡不是克里斯托費-黎曼聯絡,而是和自旋聯絡有關的新變數——阿希提卡聯絡。這就導致廣義相對論的拉氏量從希爾伯特拉氏量變成另一個完全等價的但是物理意義截然不同的拉氏量。這個拉氏量給出了引力論叫——正則廣義相對論。正則廣義相對論量子化的結果就是圈量子引力論。要指出的是,圈量子引力論和量子場論並不相容。量子場論要求時空是連續的,而圈量子引力論則要求時空是不連續的。量子場論是遠遠低於普朗克能量的狹義相對論性量子理論,圈量子引力論是普朗克能量級別的廣義相對論性量子理論。
最後指出,無論是量子場論、弦理論、圈量子引力論,都不是為了統一而提出來的理論。這種想法需要有很深厚的背景理論支撐才能談及,否則就是痴人說夢——這就能說明愛因斯坦後半生的統一場論工作為什麼連連失敗。相對論和量子力學作為描述自然界最基本的理論工具。量子力學不能推匯出相對論,正如相對論不能推匯出量子力學。相對論要求光速是一切運動速率的極限,量子力學的不確定關係直接否定之。這一點足以看出兩個理論水火不相容。量子場論是消除狹義相對論和量子力學之間的矛盾而建立的理論,但是量子場論不能消除廣義相對論和量子力學之間的矛盾。弦理論和圈量子引力論在一定程度上消除或者緩和了廣義相對論和量子力學之間的矛盾。但是弦理論不能緊緻化到四維時空,圈量子引力論沒有低能極限以及非微擾特性,這表明廣義相對論和量子力學之間的矛盾還沒有徹底消除。換句話說,相對論和量子力學都只是某一個更根本的物理理論的近似理論。因此統一兩個理論獲得這個更根本的理論是很自然的事情。這件事情和場的統一是兩件事情,題主會混淆這兩個概念,我不知道題主到底是讀了什麼書,會對當代理論物理有這麼深的誤解。