超弦與宇宙學(xué)(編輯修改稿)
2024-11-24 20:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 信的，最近 Vafa等人的一個(gè)猜想說(shuō)，如果耦合常數(shù) g1, 那么 U(1)理論只在能標(biāo) 以下才可信。 可能還有很多類(lèi)似的 “ 非有效場(chǎng)論 ” 現(xiàn)象，現(xiàn)在從 Landscape得出任何結(jié)論為時(shí)尚早。 ? 暗能量問(wèn)題 WMAP3月 16號(hào)的結(jié)果（綜合第一個(gè) 3年的數(shù)據(jù)和其他觀測(cè)結(jié)果，如 SDSS) 宇宙的圖像 宇宙學(xué)常數(shù)問(wèn)題有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，特別是在人們開(kāi)始關(guān)注 量子引力問(wèn)題之后，這個(gè)問(wèn)題變得越來(lái)越重要，因?yàn)椋? （ 1）首先，暗能量只與引力耦合，所以只有在引力理論 中才能研究。例如，在沒(méi)有引力的量子場(chǎng)論中我們總可以 將零點(diǎn)能設(shè)為零而不影響任何其它物理。 （ 2）在經(jīng)典引力中，我們總可以引入愛(ài)因斯坦宇宙學(xué)常 數(shù)使得暗能量為任意值，只有在量子引力理論中，宇宙學(xué) 常數(shù)或暗能量才可能是一個(gè)可計(jì)算量，也就是說(shuō)，才可能 是唯一的，或者是離散的。 眾所周知，宇宙學(xué)常數(shù)問(wèn)題在基本理論中一直是一個(gè)難 題。最簡(jiǎn)單的理論估計(jì)說(shuō)明真空零點(diǎn)能與可能的極小距 離有關(guān)，所以 這就使得理論值與觀測(cè)值相距很遠(yuǎn)： 即使引入超對(duì)稱(chēng)，我們只能將 120個(gè)量級(jí)改善到 60個(gè)量 級(jí)。 目前存在許多 “ 理論 ” 和模型來(lái)解釋暗能量問(wèn)題，卻沒(méi)有一 個(gè)為大多數(shù)研究者所接受。這些模型大致可以分為以下五 類(lèi)： （ 1）超對(duì)稱(chēng) /超引力，超弦理論。 （ 2）人擇原理 (anthropic principle)。 （ 3）調(diào)節(jié)機(jī)制。 （ 4）改變愛(ài)因斯坦引力理論。 （ 5）量子宇宙學(xué)。 最近出現(xiàn)第六類(lèi)理論，就是所謂的全息暗能量理論。 我們簡(jiǎn)單解釋一下這些理論或模型。 （ 1) 超對(duì)稱(chēng) /超引力，超弦理論。 Witten喜歡說(shuō)，目前沒(méi)有一個(gè)超對(duì)稱(chēng)破缺機(jī)制是正確的，因?yàn)檫@些機(jī)制在給出粒子譜的分立的同時(shí)，也給出一個(gè)零點(diǎn)能： 傳統(tǒng)上的超引力和超弦理論也沒(méi)有辦法完全繞開(kāi)這個(gè)困難。 最近的所謂 string landscape并沒(méi)有在傳統(tǒng)的意義上解決宇 宙學(xué)常數(shù)問(wèn)題。只是提供了許多具有不同宇宙學(xué)常數(shù)的真 空，從而為應(yīng)用人擇原理提供了背景。 （ 2）人擇原理。 假定宇宙中有許多子宇宙，而我們的宇宙不過(guò)是其中一個(gè) 子宇宙。在不同的子宇宙中物理學(xué) “ 常數(shù) ” 不一樣，而我們 的子宇宙中的宇宙學(xué)常數(shù)正好取一個(gè)值使得智慧生物成為 可能。 例如，如果要求子宇宙中存在星系，宇宙學(xué)常數(shù)就會(huì)有一 個(gè)上限，大約是 （ 3）調(diào)節(jié)機(jī)制。 最早的調(diào)節(jié)機(jī)制是引入一個(gè)標(biāo)量場(chǎng)，這個(gè)標(biāo)量場(chǎng)使得零點(diǎn)能自我調(diào)節(jié)到零，但這種方法沒(méi)有成功。 最近也出現(xiàn)了類(lèi)似的機(jī)制，例如在膜宇宙中某種標(biāo)量場(chǎng) 對(duì)膜上的任何類(lèi)似零點(diǎn)能的能量作出反應(yīng)，使得總能量 調(diào)節(jié)為零。但這種方法不可避免地引入幾何上的奇點(diǎn)。 （ 4）改變引力理論。 這也是大家容易想到的。早期的一種方法是使得愛(ài)因斯坦的宇宙學(xué)常數(shù)成為動(dòng)力學(xué)方程的一個(gè)積分常數(shù)，但沒(méi)有相應(yīng)的辦法使得這個(gè)積分常數(shù)變?yōu)?
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