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量子场论和广义相对论给出不同答案的最明显的例子是什么?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-07-02 09:09:35

他们不会给出不同的答案。这两种理论之间的不兼容性意味着另一种完全不同的东西。

这就是我们可以做的:我们可以在广义相对论的弯曲背景下做量子场理论。数学计算可能很乏味,但应用程序是清晰的,甚至可以表明理论保持自洽,不需要预测因果行为(如超光速或时间反转信号)。

问题出在别处。物质是万有引力的源泉。具体来说,物质的能量含量是引力的来源。象征性地,没有迷失在细节,它的形式是一个方程G∝T,其中G表示引力(这将是引力场的爱因斯坦张量如果我想拼出来的细节)和T代表物质的还有(象征∝比例符号,指这两个量通过一个常数因子相互联系的。)

为什么这是个问题?因为当我们把物质理论从经典变为量子理论时,我们最终得到一个G∝T^形式的方程。注意到右边T上的那个小帽子了吗?它表明,物质的能量含量不再由数字来表示,而是由一个量子力学算符来表示。左边仍然是一个数字。我们问的是,一个橘子需要多少个苹果。这显然行不通。

然而,有一种简单的方法来修复这个问题:G∝T⟩。我刚才做了什么?我把右边的算子值换成了它的数值期望值。(把它看作是各种各样的平均值。)这被称为半经典引力,它适用于我们可以通过天文观测或实验室实验获得的任何状态。

然而,它通常不被看作是一个基本理论,而是一种近似。近似是什么?这是我们不知道的。
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