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1、量子论与广义相对论的统一,,天津理工大学,,,二十世纪物理学界三大奇葩：,,普朗克,,爱因斯坦,,洛伦兹,,,理论界大师,,LOGO,Block Diagram,,普朗克,费曼,爱因斯坦,霍金,2006年6月19日电世界科学大师斯蒂芬霍金教授在北京说，爱因斯坦的广义相对论无法预言宇宙如何由大爆炸而形成，如果把广义相对论和量子论相结合，就有可能预言宇宙是如何起始的，“这是回答我们为何在此，我们从何而来的宇宙学的核心问题。”,,,科学困惑,广义相对论在大尺度空间、量子理论在微观世界中各自取得了辉煌的成功。 基本粒子遵循量子论的法则，而宇宙学遵循广义相对论的法则，很难想象它们之间会出现大的分歧。很多
2、科学家希望能将这两者结合起来，开创一门将从宏观到微观的所有物理学法则统一在一起的新理论。,,,Contents,,Tianjin university of technology LOGO,Diagram,,,理论发展历史,,LOGO,引力场方程组与量子电动力学(QED)方程组相似，这是广义相对论的QED化 Ashtekar等研究了引力的环空间(loopspace)和环量子引力理论 Smolin结合广义相对论的2个关键原理(背景无关性原理和微分同胚不变性)，讨论了量子化时空环量子引力理论长度为10-33cm，这与超弦的大小相同，体积1099cm3，时间1043s 时空离散谱类似离散量子能级，结
3、点和线形成时空，称自旋网络(spin network)，物质存在于自旋网络中的结点处，引入时间维数就得到“自旋泡沫”Smolin认为量子引力被简化为圈相交、相聚、相连，即打结(knot)、连接(link)和纽结(kink)的理论，这是Planck尺度上几何的量子化描述数学上这是纽结理论 RGambini，JPullin等用环量子引力理论计算，预言不同能量的光子传播速度会有微小不同那么，对中微子也应该得到相同的结果,,,LOGO,广义相对论和量子的统一理论,结合推得粒子等价于波动并推广到场，相应于相互作用经广义等价原理推广为非惯性系，它们彼此等价,宏观引力场、电磁场方程同时给出场和场源;无源时就
4、类似量子力学方程,场方程对应玻色子方程，物质的运动方程对应费米子方程，在量子力学中费米子和玻色子统一，二者都可以是场和场源,场方程对应玻色子方程，物质的运动方程对应费米子方程，在量子力学中费米子和玻色子统一，二者都可以是场和场源,宏观引力场、电磁场方程同时给出场和场源;无源时就类似量子力学方程,场方程对应玻色子方程，物质的运动方程对应费米子方程，在量子力学中费米子和玻色子统一，二者都可以是场和场源,结合推得粒子等价于波动并推广到场，相应于相互作用经广义等价原理推广为非惯性系，它们彼此等价,宏观引力场、电磁场方程同时给出场和场源;无源时就类似量子力学方程,场方程对应玻色子方程，物质的运动方程对应
5、费米子方程，在量子力学中费米子和玻色子统一，二者都可以是场和场源,结合推得粒子等价于波动并推广到场，相应于相互作用经广义等价原理推广为非惯性系，它们彼此等价,宏观引力场、电磁场方程同时给出场和场源;无源时就类似量子力学方程,场方程对应玻色子方程，物质的运动方程对应费米子方程，在量子力学中费米子和玻色子统一，二者都可以是场和场源,,,,数学推导,,,,广义相对论和量子理论统一，一方面可以类比于广义相对论，使其量子化;另一方面可以推广量子力学，使其几何化,结合规范理论这些发展方法又可以结合超对称、超弦和4种相互作用统一的群GL(6，C)，及引力已结合量子的Ashtekar环理论，并且这些还可以彼此结合,,,,讨论,标准模型,,相对论和量子论告诉我们，原始的宇宙诞生于虚无缥缈之中。在最初的1043秒之内，宇宙处于一片混乱的“混沌”状态，分不清上和下、左和右、先和后，甚至分不清时间和空间。宇宙就像一锅沸腾的稀粥，充满了时空泡沫。在膨胀过程中，时空泡沫逐渐演化成大量的“宇宙泡”，宇宙泡之间往往有隧道相连，而且隧道可能不止一条。也有的隧道并不通向另外的宇宙泡，而只连通本泡的两个部分，有点像泡的“手柄”。连接不同或相同宇宙泡的这些时空隧道，被科学家称为“虫洞”。,题外话,,,universe,,Thank You !,,
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