引力量子場論可統一廣義相對論與量子力學
- 發佈時間：2016-01-26 01:30:28 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
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科技日報北京1月25日電 （記者徐玢）有沒有一種理論可以統一廣義相對論和量子力學？有沒有一種理論可以統一描述引力、電磁力、弱力、強力四種基本作用力？25日，中國科學院院士、中國科學院大學副校長吳岳良在中科院理論物理所舉行的前沿科學論壇上，提出引力量子場論。該理論打破以彎曲時空幾何為基礎的廣義相對論的局限，將廣義相對論與量子力學統一起來。相關成果發表在近日出版的國際期刊《物理評論》上。
此前量子場論的建立，使狹義相對論與量子力學成功統一。但廣義相對論與量子力學的統一至今仍是理論物理界的研究熱點。
“廣義相對論基於彎曲時空動力學，因此存在時空平移對稱性和能量動量守恒定律不再成立，無法很好地定義和度量時間間隔和空間間隔等問題。”吳岳良説，引力量子場論假定自然界基本規律與時空坐標和標度選取無關，並且遵循局域規範不變原理。該理論通過雙標架四維時空概念，可解決上述問題。
吳岳良介紹説，在引力量子場論框架下，可統一描述引力、電磁力、弱力、強力四種基本作用力，而且可導出含有引力場效應的所有量子場運動方程和所有基本對稱性對應的守恒定律。“就好比牛頓運動理論可作為狹義相對論在低能狀態的表述，愛因斯坦的廣義相對論可作為引力量子場論的低能有效理論。此外，引力量子場論中的量子效應可解釋早期宇宙暴脹。”吳岳良表示，引力量子場論的建立不僅對理解宇宙的起源和演化至關重要，而且對量子理論本身的普適性和自洽性起著根本性作用。
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