超弦與宇宙學(xué)李淼中科大講座(參考版)
2025-05-18 05:05本頁面
【正文】 。 結(jié)論 ? 超弦理論的發(fā)展進入一個新的時期，在這個時期發(fā)展不僅是內(nèi)部邏輯的發(fā)展，更要借助于粒子物理的實驗和宇宙學(xué)觀測。 …… ? “近期”宇宙學(xué)問題 1. 弦論宇宙學(xué)能夠預(yù)言什么樣的宇宙弦？它們在總 能量密度中的比重？ 2. 宇宙弦的具體觀測效應(yīng)，如引力波輻射，引力透 鏡。 下面我們將與弦論相關(guān)的宇宙學(xué)問題分為早期宇宙學(xué) 問題以及“近期”宇宙學(xué)問題。 這樣，今后的十年，也許宇宙學(xué)觀測將給弦論帶來最 早的實現(xiàn)驗證（或者證偽）。 5. 發(fā)現(xiàn)微觀黑洞，直接觀測到量子引力效應(yīng)。 ? 發(fā)現(xiàn)新的比 Planck scale低得多的量子引力能標。 ? 發(fā)現(xiàn)超對稱粒子從而發(fā)現(xiàn)超對稱。其實， LHC最可能作出的 新發(fā)現(xiàn)將超出標準模型。這很 可能與 Matrix Theory的描述有關(guān)聯(lián)，在后者的理論 框架下，奇點附近應(yīng)該由時空之外的一些 nonabelian 自由度來描述。 1. Craps等人，國內(nèi)包括作者在內(nèi)的一些人建議一 大類有著類光奇點的時空可以用類似 Matrix Theory 的理論來描述。 理解當前宇宙學(xué)的一些觀測結(jié)果，如暗能量，我 們也需要這樣一個理論。 當時空不屬于以上兩類的時空時，特別地，當傳 統(tǒng)的散射振幅無法定義時，我們還沒有一個構(gòu)造 弦論的一般辦法。 2. 漸近 antide Sitter時空。 到目前為止，弦論能夠處理的有兩大類時空： 1. 漸進 Minkowski時空。 但是，過去我們研究弦論的方法只適用于漸近平坦的時空，也就是說，時空可以在有限的范圍內(nèi)變化，但漸近的性質(zhì)是 Minskowski時空。稍后我提出，紅外截斷應(yīng)該是事件視界半徑： 這樣的話，狀態(tài)方程與目前觀測結(jié)果吻合。他們建議，這個截斷 在宇宙學(xué)中就是 Hubble尺度。一個具體的例子是，黑洞的熵正比于 其視界面積： 一個不同于黑洞的系統(tǒng)，其熵比黑洞的熵小，從而上面的 等式變成不等式。這個原理受到黑 洞的量子性質(zhì)所啟發(fā)。 最后，我解釋一下一個新的概念： （ 6）全息暗能量。 80年代中， Hawking, Coleman等人計算量子宇宙學(xué)中的某種幾率，得出結(jié)論，只有零宇宙學(xué)常數(shù)的幾率是極大的。 最近人試圖通過在作用量中引入與曲率成反比的項令宇宙 加速，也遇到困難，例如會破壞等效原理。 這也是大家容易想到的。但這種方法不可避免地引入幾何上的奇點。 最早的調(diào)節(jié)機制是引入一個標量場，這個標量場使得零點能自我調(diào)節(jié)到零，但這種方法沒有成功。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)正好取一個值使得智慧生物成為 可能。 （ 2）人擇原理。 最近的所謂 string landscape并沒有在傳統(tǒng)的意義上解決宇 宙學(xué)常數(shù)問題。 （ 1) 超對稱 /超引力，超弦理論。 最近出現(xiàn)第六類理論，就是所謂的全息暗能量理論。 （ 4）改變愛因斯坦引力理論。 （ 2）人擇原理 (anthropic princip
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