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1700911747 这可就不是什么好事情了。
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1700911749 为什么会这样?
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1700911751 首先,引力子没有理由不会彼此相互作用:如果引力子真的存在,它们无论如何要与引力以及其他任何事情有联系,也包括它们自身。
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1700911753 其次,作为量子场的基本粒子,引力子也能够出现在场真空之外的任何地方,导致类似霍夫特和韦尔特曼所要矫正的无限的问题。然而,这一次,引力量子无限无法借助任何“重正化”手段来移除:霍夫特和韦尔特曼的算法彻底失败,威尔逊的方法也无法起作用,因为它忽略了引力子发挥作用的距离。
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1700911755 总之,这意味着在试图以某个标准的方式将引力导入量子场时,毛病多多的无限问题随之而来,并且显然我们无法对引力视而不见,因为引力子就是引力。
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1700911757 如果引力就是我们刚才提到的一个量子场,如果引力子正确描述了引力在自然界中发挥作用的机制,时空将与这些无限发生作用,并且在各处崩塌。但时空并没有崩塌,要不然我们就没法在这里讨论这些了。
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1700911759 有趣的是,尽管如此,并且你或许会认为那些相信引力子存在的人脑子都不太正常,但许多科学家(包括我自己,我会在本书第七部分加以说明)还是相信引力子确实存在,至少是在一个所有人都在努力寻找的更宏大的理论中存在。
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1700911763 现在,既然我们已经谈到这些,就让我们再进一步,这样你就能够从一开始就知道,为什么爱因斯坦的广义相对论与量子场论无法相容。
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1700911765 引力与时空相关。也就是说,与时间和空间有关。交织在一起的时间与空间。
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1700911767 在量子场论中,从真空中冒出的基本粒子是由它的场本身所构成。在有关引力的量子场论中,因此基本粒子也是由它的场本身所构成。但是这个场是时空。因此其基本粒子应该由空间和时间来构成。
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1700911769 这意味着我们周围应该有时空的基本小块存在。任何地方都如此,也就意味着空间与时间都不再是连续的。
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1700911771 更糟糕的是,这些时空基本小块能够表现出既是波又是粒子。它们服从量子隧穿,服从量子跃迁……
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1700911773 如果你试图在脑中构造这幅图画,祝你好运。
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1700911775 事实上,如果你是一个普通人,试图去想想这样的概念都会让你的大脑融化。
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1700911777 然而,从大自然的角度,这并不是什么问题。
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1700911779 真正的问题在于就算我们能够忘记讨厌的无限的问题,所有其他量子场理论能够如此强大地描述构成我们的各种粒子,全依赖于周围不存在这样的时空小块。
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1700911781 换句话说,这意味着广义相对论与量子场论所使用的时空概念是不同的。
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1700911783 这是个问题。
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1700911785 一个很大的问题。貌似无法解决。
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1700911787 因此我们只剩下一种奇怪的感觉,感觉自己被禁锢在一个不上不下的地方:人类已经发现了两种极其有效的理论,一种描述了我们宇宙的结构(爱因斯坦的引力理论——广义相对论),另一种则描述了我们宇宙所包含的一切(量子场论),但这两种理论互不理睬,老死不相往来。有很长一段时间,甚至研究这两个领域的物理学家们也跟着他们的研究对象那样互不交谈。美国理论物理学家理查德·费曼是历史上最聪明的科学家之一,因其在量子场论的成就而成为诺贝尔奖获得者,他曾给他太太写过一封信。“我在这次会议上什么都没得到,”他在一九六二年出席了一次引力研讨会后这样写道,“我什么都没学到。因为没有实验,这个领域不是那么活跃,几乎没有什么最好的科学家在这个领域从事研究。结果就是这里都是些笨蛋(有一百二十六个),而且对我的血压也不好。下次提醒我不要再参加任何引力研讨会!”
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1700911791 然而,因为有了新的技术以及像史蒂芬·霍金那样的理论物理学家们的工作,科学家们很快就发现再也不能对他们不知道的东西视而不见,来自两个领域的想法开始流入对方的领域,促成了那些你将会在本书第七部分中体验到的疯狂想法的诞生。接下来我将向你一一介绍。
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