时空与量子

第23届Solvay会议的主题是时空的量子结构。到目前为止,已经有两篇报告文章出来了。

1. Seiberg的文章

主要谈弦论中的时空,时空是emergent的,列举了T-duality,mirror symmetry,2维维弦论与矩阵模型的关系,AdS/CFT对应,等等。

肯定空间是emergent的,时间应该也是,但弦论目前还没有具体办法。比较新颖的想法是,如果开头没有时间,就得修改量子力学,因为在量子力学中,时间起关键作用,在3+1图像中,有Hamiltonian,Schrodinger方程。在Feynman的4维图像中,也得计算amplitude,而amplitude是从一个类空曲面到另一个类空曲面的amplitude。这就将我们带到一个可能的新量子论:

2. Hartle的文章

我在Santa Barbara时,Hartle就和Gell-Mann研究一种叫做decohering histories理论。当时我以为这种理论是tautology,那时我只关心当时弦论中的潮流。现在看来,也许他们的理论最终会有用。如果一开始真的既没有空间也没有时间,量子力学的确要修改。在decohering histories理论中,我们一开始有所谓的fine-grained histories的集合。毫无疑问,每一对这样的histories之间有干涉。给定这些干涉,量子力学也就给定了。我们还可以将所有的fine-grained histories分成互不相交的集合,每个集合叫做一个coarse-grained history,同样,我们给出两个coarse-grained histories之间的干涉。如果这些干涉接近0,我们就说这些是经典的历史。

Hartle也认为时间和空间应该是emergent的,如果这样,我们就要放弃history概念,当然,history只是一个名词,也可以不叫history,这样,他和Gell-Mann的理论可以直接拿来用。

现在,emergent时空非常时髦,却没有人有具体的模型。Kawai等人的IIB矩阵理论也许最接近这样的一个模型,那里只有矩阵,没有时空。如果我们将所有接近对角的矩阵划成coarse-grained “history”,时空就会出现了。不过,迄今为止我还没有看到任何人能够将度规构造出来。

弦论本身距离“摆脱”时空这个目标还太远。首先,微扰弦论要假定一个渐进平坦的时空,或者一个渐进anti de Sitter时空,虽然后者有非微扰描述,但是还是要假定一个渐进时空结构。

所谓的loop quantum gravity,也许那里可以摆脱时空,但是专家们还没有能够证明可以招回时空,这样,loop quantum gravity里面只有loop,根本没有gravity,比弦论的局面还要差。

更新

在dan xie的提醒下,我看了Polyakov的文章。在批了人择原理后(他的原话:I find the anthropic principle irrelevant),他重复了过去的一些想法:

1. de Sitter时空是不稳定的,其衰变几率正比与de Sitter的量子态数目-我觉得这个几率太大了。

2. 时空一开始是10维的,随着时间的变化,tachyon驱使时空维数降低,但到了4维,由于非微扰效应,维数不再降低了。

3. 宇宙学常数的存在引起某种屏蔽效应,他的机制使得宇宙学常数为零,他猜测,也许一种时间变化的过程使得宇宙学常数慢慢变成零。

这些想法如同他过去的关于QCD弦一样,都是定性的,也许是不正确的。如果有一个是正确的,并且出来一个新的Maldacena将其定量化,就会引起地震。

文章 《时空与量子》 已有 11 篇评论

  1. 1 dan xie

    还有Polyakov得文章吧,我觉得也很有意思

  2. 2 李淼

    惭愧,还没有来得及读,如果有意思的话过后也来个读后感。

  3. 3 shanqin-wang

    loop quantum gravity,我对这个理论不乐观

  4. 4 多年前

    我当年做过一点loop quantum gravity, 觉得也不是一无是处. Lee Smolin 可能是他们那批人中最有想法的.

  5. 5 多年前

    除了Witten, 我觉得Polyakov也许也值得李淼 “三言两语说…” 一说

  6. 6 李淼

    这是很好的题目,真的想写。

  7. 7 多年前

    Polyakov 也说了: “I believe that in special cases anthropic arguments may be appropriate.”

    李淼,看来他还是没有你反人择啊!

  8. 8 多年前

    李淼,你为什么不提老波的第一节 (Guage/String Correspondence)? 太没有新意?

  9. 9 李淼

    Special case 有可能指的是类似日地距离,这样的话我也同情人择。

    是啊,gauge/string correspondence是老题目了。

  10. 10 tulipcta

    北京翻译公司

  11. 11 zhxingcta

    上海翻译公司

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