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  • 1 # 科學聯盟

    在現代物理學裡其實根本就沒有質能守恆!當我們討論時空理論的時候,一般只有協變動量守恆,或者說能量-動量守恆,質量不參與守恆性的討論。這是因為我們只引入靜質量——這是愛因斯坦在1948年給出的建議,現代物理學基本上採納——從而使得質量在一些特殊的物理過程中不守恆,也就沒有質能守恆!如果非要說質能守恆,那就需要引入動質量,但是這種做法沒有任何好處,而且會導致物理概念混亂!比如說研究引力理論,慣性質量和引力質量是否也要考慮動靜之分?如果只定義靜質量,就沒有這種概念上的麻煩。此外,研究量子理論時候,我們的理論只出現靜質量,那引入動質量有什麼意義?多此一舉、畫蛇添足!

    題主說如果存在四維空間,也就是五維時空,那麼現在的物理學哪怕是電磁學都是錯誤的!比如說,靜電場的平方反比律在五維時空裡不能成立!因此題主的做這個假設,需要說明四維空間是如何緊緻化到三維空間的。弦理論學界有一種觀點,即存在一個空間維度的額外維,它對應於弦本身的一個維度,額外維導致我們的時空是反德西特五維時空,而我們只能生活在該時空的類時視界上。這就是AdS/CFT對偶。

    在五維時空理論裡,狹義相對論的動力學需要推廣成弦理論的動力學,否則就會得出平直世界面的錯誤結果。在此基礎上,我們可以證明,對於玻色弦,能量守恆和動量守恆是成立的,但是弦給出的時空維度高於五維——26維,所以五維時空下,弦是表現靜止質量的,但是這個靜質量不是守恆量,它存在量子漲落,因此一般需要通過圈動量積分手段將其積掉。不僅如此,在量子場論裡,當我們考慮維度正規化時候,由於將維度改寫成d維,所以就需要對之前獲得散射振幅做d維修改,這就導致我們需要把之前在4維時空下靜止質量為零的傳播子變成靜止質量不為零的,然後再將這部分質量積分掉!

    很明顯,無論是多少維空間,我們從來都是沒有質能守恆的,因為質量並不是守恆量!

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