超弦與宇宙學(xué)-wenkub.com
2024-10-15 20:55 本頁面
【正文】 ? 宇宙學(xué)的發(fā)展進(jìn)入一個黃金時代，暗能量的發(fā)現(xiàn)，早期宇宙如 inflation的觀測實(shí)驗(yàn)，將帶動我們建立一個新的標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型，我們在今后的數(shù)十年中有可能看到一些最深刻的問題得到解答，如宇宙的起源問題，時空的維度問題。 ? 早期宇宙學(xué)問題 1. 在弦論中， inflation階段是必然的嗎？存在 不存在取代 inflation的 scenario? 如果不存在， 如何自然地導(dǎo)出慢滾 inflation 模型？如果存在 其它可能，它的預(yù)言與 inflation有什么不同？ 2. 經(jīng)過 inflation之后， superPlanck標(biāo)度的量子引力 效應(yīng)和弦論效應(yīng)有沒有可能保留下來？如果可能，什 么樣的宇宙學(xué)觀測可以探測到這些效應(yīng)？ 3. 弦論中 能夠解釋目前宇宙中的物質(zhì)熵和“暗熵”嗎？ 什么樣的粒子將形成暗物質(zhì)？ 4. 弦論或者全息原理。 毫無疑問，除了第一種可能，其它的可能的實(shí)現(xiàn)的幾 率并不很大。 ? 發(fā)現(xiàn) large extra dimension。 ? 作為實(shí)驗(yàn)科學(xué)的超弦理論以及宇宙學(xué) 歐洲核子中心的大型強(qiáng)子對撞機(jī) (LHC)將在 2020年建 成， LHC的主要科學(xué)目標(biāo)是發(fā)現(xiàn) Higgs粒子，完成對 標(biāo)準(zhǔn)粒子模型的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。 最近，一些有益的嘗試告訴我們不遠(yuǎn)的將來我們 可能在建立時間變化背景的弦論方面取得進(jìn)展。此時存在一個對偶的理論，完全是場論，場論中算符的關(guān)聯(lián)函數(shù)等價于 antide Sitter時空的邊界 “ 散射 ” 振幅。這與我 們只能計算弦的散射振幅有密切的關(guān)系。最近，有人指出，如果這個 截斷是 Hubble尺度的話，零點(diǎn)能不能滿足暗能量的狀態(tài)方 程。 全息原理說，一個區(qū)域的量子態(tài)都可以由這個區(qū)域的邊界 上的自由度所描述。 當(dāng)然，除了理論本身的問題，現(xiàn)在我們知道這個結(jié)果與觀測矛盾。早期的一種方法是使得愛因斯坦的宇宙學(xué)常數(shù)成為動力學(xué)方程的一個積分常數(shù)，但沒有相應(yīng)的辦法使得這個積分常數(shù)變?yōu)榱慊蛘吆苄 ? 最近也出現(xiàn)了類似的機(jī)制，例如在膜宇宙中某種標(biāo)量場 對膜上的任何類似零點(diǎn)能的能量作出反應(yīng)，使得總能量 調(diào)節(jié)為零。 假定宇宙中有許多子宇宙，而我們的宇宙不過是其中一個 子宇宙。 Witten喜歡說，目前沒有一個超對稱破缺機(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，也給出一個零點(diǎn)能： 傳統(tǒng)上的超引力和超弦理論也沒有辦法完全繞開這個困難。 （ 5）量子宇宙學(xué)。這些模型大致可以分為以下五 類： （ 1）超對稱 /超引力，超弦理論。 （ 2）在經(jīng)典引力中，我們總可以引入愛因斯坦宇宙學(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可計算量，也就是說，才可能 是唯一的，或者是離散的。 一個舉例子，我們可以將一個 U(1)規(guī)范理論嵌入一 個包括引力的統(tǒng)一理論，有效場論告訴我們，只要 Landau極點(diǎn)高于普朗克能標(biāo)， U(1)規(guī)范理論都是可 信的，最近 Vafa等人的一個猜想說，如果耦合常數(shù) g1,
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