引力是最弱的力
引力当然是最弱的力。徐一鸿在《老人的玩具》中这样比较一对质子之间的电磁力和引力,将一对质子分开一厘米,它们之间的引力相当于当它们分开一光年时的电磁力。
但在两个一般的物体之间,引力不会总是这样弱。考虑一个带电的黑洞,黑洞的质量总是大于它带的电荷(取一个恰当的单位),当质量等于电荷时,这个黑洞就变成极端黑洞,两个极端黑洞之间的引力往往等于它们之间的电磁力。在弦论中,有时有很多这样的态,叫BPS态,此时BPS态的电荷同时又是一种中心荷(central charge)。
Arkani-Hamed, Motl, Nicolis和Vafa在今天的一篇文章中猜测,在任何一个自洽的引力理论中,在某种意义上,引力总是最弱的那一个。
他们的猜想的严格表述是,对于一个最轻的、稳定的带电粒子,比值,如果我们将普朗克质量设定为1。一个更为粗略的表述是,对于任何一个U(1)相互作用,总存在一个带电粒子,满足
,这里
是相互作用耦合常数。
这个猜想的一个引理是,如果, 对于这个U(1)相互作用,存在一个新的标度
,在这个标度以上该相互作用失效。这个结果违反了有效量子场论的直观:在一个有效量子场论中,如果我们还没有达到Landau极点,那么这个U(1)相互作用总是有效的。
Arkani-Hamed等人的结果告诉我们,世界不是半经典分析甚至有效场论告诉我们的那么简单。
我们可以不相信大统一以及它预言的新的比普朗克表度略小的能标,但“弱引力猜测”告诉我们,肯定存在一个比普朗克标度略低的能标,因为弱电的耦合常数远小于1。这是“弱引力猜测”的预言。
这个猜测还告诉我们,千万不要相信那些类似loop gravity的说法,因为对于那些理论,你很容易加上一个长程力得到任意你想得到的结果。
2006年1月4日 5:10:34
呵呵,原来您也关注了这篇文章。还有一个有趣的地方:他们这篇文章的编号是hep-th/0601001,新年第一帖。:P
2006年1月4日 5:45:41
应该是过去一月最佳,虽然是本月第一篇。
2006年3月19日 8:30:05
这篇文章对他们的假设的证明用到了很多弦论的结果,也就是在弦论的基础上去证明的,而不是以普遍接受的观点为基础,所以我觉得说服不了搞loop gravity的人。
2006年3月19日 8:34:38
我觉得主要论据是黑洞物理,弦论只是作为例子提出来检验的。
2009年8月6日 11:46:19
为什么国际上研究引力量子的主要物理学家中,没有一个中国人?这是不是中国物理学界的耻辱?