Saturday, October 3, 2015

把我们不了解的量子场论的高能行为用重整化后的有效场量、耦合常数、有效质量等等等效的描述出来。所以常常说量子场论是低能有效理论。然而重整化对于引力理论却存在无法克服的技术困难,直观的一个原因是引力的耦合系数是质量量纲的负次幂(这种情况下圈图的发散是二次或者更高的发散,无法重整化),

聊聊圈量子引力

谁了解这方面可以来聊聊。我并不是这个领域的专家,所以只能也只能随便说说。每周的例会式报告,今天听了北师大”马老”的报告,感触颇多,所以随便扯几句。不过话说回来,下面听的人大多也都是弦理论、粒子物理、宇宙学等方面的专家,大多也都不了解圈量子引力,所以今天的报告也是极其科普,不过来听的人倒是蛮多。
简单聊聊圈量子引力理论我被科普的部分与弦理论的比较。圈量子引力这理论有不少人对之不屑一顾,甚至直接抨击其是民科之作,单从学术态度上来说,不应该有”罢黜百家,独尊儒术”这样的观念,学术就应该百家齐放,虽然研究圈量子的领域人数少的可怜。不过作为一个物理理论,它的出发点更倾向从广义相对论开始,慢慢的加入量子力学的味道而不像弦理论那样依托量子场论一点点加入引力的味道,显然这样的结果就是比较吃亏,因为做量子场论的人实在远大于纯做引力理论的人,所以两个理论必然人力资源分配就不会平衡。圈量子引力有一些好处,比如不需要额外的内容,只保留广义相对论和量子力学,反而这方面弦理论却引入了过多的"花样",比如额外维,超对称这样的东西,单某种程度也使得弦理论的内容更加宏大,看起来更加基本,它可以出现费米子以及时空维度等等相关的内容,而这些是圈量子引力还不能给出的。
再来看看两个理论的出发点,它们都基于广义相对论和量子力学,特别的,弦理论更多的考虑量子场论的东西。人们知道广义相对论直接量子化会出现不可重整的困难,我们仔细考察这个问题出现的原因,是因为传统量子场论对于高能紫外区域的物理并不清楚的原因,因此会出现圈图动量积分到无穷大的情况。当然处理发散,量子场论有重整化的办法。虽然重整化可以剪除一些量子理论中的发散,但量子场论也并不知道应该剪除多少”无穷大”,因为这要依赖于重整化条件,所以重整化实际上做的只是把我们不了解的量子场论的高能行为用重整化后的有效场量、耦合常数、有效质量等等等效的描述出来。所以常常说量子场论是低能有效理论。然而重整化对于引力理论却存在无法克服的技术困难,直观的一个原因是引力的耦合系数是质量量纲的负次幂(这种情况下圈图的发散是二次或者更高的发散,无法重整化),这就是常说的量子力学和广义相对论的一个严重的矛盾之处,当然也就是相对论的定域因果性和量子力学波粒二象性的分歧所在。而对于这个问题的解决,两种理论给出了不同的方案。圈量子理论选择了改造广义相对论,把它改造成类似规范场理论的东西,将正则变量改为一种联络而非度规,再以联络构造和乐来实现量子化。而弦理论的基本出发点是,基本粒子并非是点状物体,而应该有个基本尺度,然后仍然按照传统量子化的方式实现量子化。从这看来,圈量子似乎更像是做了一些技术上的改变,而弦理论则只是改变了点粒子的基本假设。
从发展状况来看,圈量子引力的成绩还没法和弦理论相提并论,因为弦理论的内容实在太多太大,尤其第二次革命发现了Ads/CFT之后,而且圈量子引力也比弦理论年轻的多。总之这理论要想继续发展还有很多路,比如它还没法给出闵氏时空的情况,因为它做的很多东西都是处于非微扰的情况,而微扰区域的物理却成了困难,这和弦理论包括一般理论的情况正好相反。暂时先这么多。


偶只想说:@ENGIEER波


云娘的帖子,先顶再看


我不了解北师大那边,感觉他们对量子理论好像了解的很有限,今天听报告的时候,”马老”PPt上就写了一句擦边的话,这句话如果从一个本科生嘴里说出来,估计有人肯定会指责他不懂量子力学了。不过他作为一个老师,又不是讲量子力学的,我们姑且就那么听了。


感觉这会不会是历史遗留下来的问题,以前似乎就是粒子物理和相对论物理学家各干各的,而互相不太了解,后来的弦论和圈量子好像也是这样?


圈量子引力 只看过 《通向实在之路》和 第一推动丛书 那一套 相关科普内容……


这种时候点下收藏开始记记笔记就好了 不说话


@CloudK 一些人认为超对称人造的因素太重,非常丑陋,作为内行,云娘您怎么看
http://wenku.baidu.com/link?url=d_CETKQ66npwI_dYCBTD_R22ErzgoTcTXkIpnfqVPl-SF3qaDCbglTDBHaoEbg6YxVrRsSxoq5BH2xoQPeuRkw9q1gzvyakEamrcTfzxmGi 比如这个的第6页


国内大约有多少人分别在做圈量子和弦论?(博士、博士后不算的话)


我摘录一段Lee Smolin在《物理学的困惑》中的话:
“还有一套方法也是关注经典时空和粒子物理学如何从基本的离散结构产生出来。这些是凝聚态物理学家们创立的模型,如斯坦福大学劳克林,赫尔辛基技术大学的沃洛维克和MIT的文小刚。最近,这些方法被年轻的量子引力学者们采纳了,如徳雷尔。这些模型是粗糙的,但也的确说明狭义相对论的某些特征(如速度的普适上限)可以从一定的离散的量子系统突现出来。沃洛维克和徳雷尔煽动性地宣扬说,宇宙学常数问题解决了——因为它本来就不是问题。他们声称那种说他有问题的想法是错误的,那是因为太看重背景相关理论的结果。他们指出,这种错误源自人们将理论的变量割裂开来,将其中的一些作为固定背景,而将另一些作为量子场。如果他们的意见在这一点上是对的,那将是多年以来从量子引力产生的最重要的结果”


觉得LQG相当于弦微扰(在发展水平的意义上,LQG是非微扰的)。spinfoam跟D-brane、全息相当,估计会产生延伸出去的应用;相当于M理论的应该是群场论了,传统的场论技术又会来了。


就是那个Ads/CFT究竟是神马啊!?有什么比较好的资料没?好多文献上都直接引用……


觉得LQG相当于弦微扰(在发展水平的意义上,LQG是非微扰的)。spinfoam跟D-brane、全息相当,估计会产生延伸出去的应用;相当于M理论的应该是群场论了,传统的场论技术又会来了。


我表示特别喜爱Rovelli 96年提出的relational quantum mechanics解释,进而对他的其他理论也有好感。


这些方面国内连一本专业书都没有啊…… 哎


怎么样



   ----------最惨的事不是忘不了悲伤的回忆,而是那些悲伤的却已经开始记不起


此乃争议帖


个人认为loop不是物理学 而且也不是数学


太深奥了


云娘来北师了我居然不知道


挖坟不止...圈量子引力居然果然是用联络作为基本场...引力波于是当做类似于对易子那样的项来处理吗?还有,新的对称性在哪里?


看完这篇文章,我就只能对圈量子呵呵了。因为圈量子既使成功,也只是能让引力可以重整化,但不能使其他的场也免除重整化。而弦论似乎可以让所有场都可以免除重整化,所以弦论确实胜出许多。本人对于这个问题一直在思考如何改造引力场的拉氏密度以使它可以重整化,而现在看来要放弃这种想法了,因为更好的想法应该是何消灭重整化。重整化是多余的,消灭重整才是正道!


看完这篇文章,我就只能对圈量子呵呵了。因为圈量子既使成功,也只是能让引力可以重整化,但不能使其他的场也免除重整化。而弦论似乎可以让所有场都可以免除重整化,所以弦论确实胜出许多。本人对于这个问题一直在思考如何改造引力场的拉氏密度以使它可以重整化,而现在看来要放弃这种想法了,因为更好的想法应该是何消灭重整化。重整化是多余的,消灭重整才是正道!

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