在物理学中,什么不能被广义相对论解释?

时间:2022-05-18 13:19:12   作者:
广义相对论是一种引力理论,更一般地说,是一种代表广义协方差的框架,即物理定律对所有观察者都是相同的,不管他们的运动如何。但是广义相对论对物质的本质几乎是沉默的。它唯一说的是,引力的来源是物质的应力-能量-动量。人们默默假定,物质可以用所谓的作用原理来表示,而与引力的耦合,用变分演算的语言来说,就是物质作用于引力场的变化。时空度规)。但物质是什么,它的行为方式(除了它与万有引力的关系)仍不明确。

当广义相对论被构想出来的时候,量子理论还处于起步阶段。今天,我们有了粒子物理的标准模型,这是一种描述(据我们所知)所有物质场及其相互作用的量子场理论。这个框架有点不优雅,而且有一些漏洞,但尽管如此,它还是带来了一些显著的成功。不幸的是,这也意味着在这个框架下,物质的应力-能量-动量是由一个“量子”量来表示的,而这个“量子”量实际上与广义相对论不相容。我们可以在广义相对论的时空背景下研究量子场论,但量子场论是如何产生引力的呢?这仍然是一个悬而未决的问题。一个可能的答案是量子化广义相对论,但这些努力由于各种原因而停滞了……所以,我们仍然试图解开这个谜题。
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