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如果我们在广义相对论中量化时空,结果会产生什么荒谬的预测?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-08-14 09:03:24

量化时空不是问题,因为时空不是我们需要担心的领域。

使引力场量子化,即,时空度规,这就是问题的开始。

这个过程开始于认识到,在没有引力物体的情况下,时空的度规是狭义相对论的平坦的闵可夫斯基度规,g的变形是极值的变形是极值的变形。当存在引力场时,度规可以写成这个平坦度规的扰动:

扰动场的量子化,hμν,乘以耦合常数κ= G−−√(牛顿的万有引力常数G)。

问题就在这里。我们知道,描述引力场及其与物质相互作用的表达式是“非多项式”的。也就是说,如果我们把它写成h的幂更高的项的和,那将是一个无穷和。没关系;其他领域也会产生无限的总和。问题在于耦合常数κ也会出现更高的指数。

为什么会有问题呢?因为在这种情况下,κ单位。它不仅仅是所谓的无量纲数,而是用长度、时间和质量等单位的组合来测量的。这意味着它的数值可以是任意的,取决于我们选择的单位。特别地,它可以大于1。这意味着它的更高次幂是发散的,我们不可能把这个发散的无穷消去。

所以这就是我们所谈论的无稽之处:一个被无限所困扰的量子理论,它无法被一种称为重正化的技术所消除,这种技术在自然界的所有其他领域都非常有效。
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