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  • 1 # 科學聯盟

    目前還沒有最終的量子引力論。而現在有的量子引力論還僅僅是一些各自為營的量子引力模型。單就現在有的部分量子引力模型都可以給出解釋宇宙起源的思路。一種思路是“宇宙的起源是宇宙大反彈的結果”,另一隻思路比較奇怪,需要懂一些高維時空理論。前者可以有效地避免時空奇性,而且這種思路基於的量子引力模型可以很有效地解決經典廣義相對論的奇性問題。另一個思路則認為宇宙作為四維流形是更高維度時空的子流形,因此在更高維時空下,宇宙本身是按照高維時空理論的動力學進行演化,我們所謂的宇宙大爆炸不過是劇烈的量子引力散射結果。這兩種模型存在很大差異,當代天文學觀測找到了揭示宇宙奧秘的重要工具:引力波。如果前者是對的,那麼引力波只能在四維時空裡傳播;而如果後者是對的,那麼引力波就應該能“流到”四維時空以外。

    說到這裡,我覺得題主應該能猜出我說的是哪兩種量子引力模型了。第一個思路背後的模型叫“圈量子引力論”,而另一個思路背後的模型叫“弦(量子引力)理論”。

    鑑於現在的量子引力模型還存在很多問題,所以我們現在的解釋其實都是猜測。但即便如此,我們還是可以透過計算來說明量子引力模型的自洽性。但是這些計算的難度是常人所無法體會到的。單說弱引力場的量子散射振幅計算,這個計算量可以將計算機算到爆炸:如果採用傳統的費曼規則-費曼圖方法,那麼引力振幅的一級近似——樹圖可以達到數萬張!!!此外,即便我們考慮另一種量子引力模型來計算,難度也不會簡單多少。

    總的來說,量子引力是要解釋或者說消除經典廣義相對論的奇性問題,此外還有解釋宇宙是否是“創造”出來的。經典廣義相對論對這些問題都沒有給出很好的回答。而量子引力,如果不出意外,它是可以解釋的。【不排除量子引力在這些問題上會有更大的障礙!】

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