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现在物理学6大理论
现在物理学6大理论
1最热也是最火的理论{有待证明}:弦论,M-理论即弦理论(string theory),是理论物理学上的一个尚未被证实的理论。这种理论认为宇宙是由我们所看不到的细小的弦和多维组成的。弦论要解决的问题是十分复杂困难的,如了解为何宇宙中有这些物质和交互作用、为何时空是四维的。因为没有其它任何一个理论在这个目标上的进展可与之比拟,弦论无疑地仍是值得继续努力研究。
  弦论的出发点是,如果我们有更高精密度的实验,也许会发现基本粒子其实是条线。这条线或许是一个线段,称作“开弦”(open string),或是一个循环,称作“闭弦”(closed string)。不论如何,弦可以振动,而不同的振动态会在精密度不佳时被误认为不同的粒子。各个振动态的性质,对应到不同粒子的性质。例如,弦的不同振动能量,会被误认为不同粒子的质量。即认为自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子
个人认为过于复杂,不是真正的统一理论,但是其核心有可取之处。
2圈量子引力论{有待更新并证明}:(loop quantum gravity,LQG),又译回圈量子重力论,英文别名圈引力(loop gravity)及量子几何学(quantum geometry);由阿贝·阿希提卡(Ahbay Ashtekar)、李·施莫林(Lee Smolin)、卡洛·洛华利(Carlo Rovelli)等人发展出来的量子引力理论,和弦论是目前为止将引力论量子化最成功的理论。
  利用量子场论的微扰法来实现引力论的量子化的理论是不能被重正化的。如果主张时空只有四维,从广义相对论下手,结果可以把广义相对论转变成类似规范场论的理论,基本正则变量为阿希提卡-巴贝罗联络(Ashtekar-Barbero Connection)而非度规张量,再以联络定义的平移算子(holonomy)以及通量变数(flux variable)为基本变量实现量子化。
  在此理论下,时空描述是呈背景独立,由关系性循环织成的自旋网络铺成时空几何。网络中每条边及每个节点分别为一普朗克长度及普朗克体积。循环并不存在于时空中,循环扭结的方式定义时空几何。在普朗克尺度下,时空几何充满随机的量子涨落,因此自旋网络又称为自旋泡沫(Spin foam)。在此理论下,时空是离散的。
个人认为过于形而上学,而且东拉西扯,这儿掉补哪儿,不是统一理论时空在普朗克尺度根本无法试验得知。
3非交换几何引力论{数学上成立,物理上有待证明}法国数学家Alain Connes在算子代数理论中开拓了新的研究途径。。。
个人认为有待发展,但绝不是统一理论。
4标度相对论{匪夷所思,有待证明}:从运动的相对性原理出发可以得到狭义相对论,那么从标度的相对性原理出发能得到的是标度的相对论么?
个人认为感觉像民科,而且看了半天没看出什么意思,无非换了个标度相对性的感念,但是物理公式对任何参考系都取同样形式。具体就不转载了,大家百度吧。
5统一场论{已经被证明错误而遗弃}:爱因斯坦曾经通过电动力学,相对论和量子力学的某些解试图统一的理论最终宣告失败。
个人认为存在宇宙常数的问题值得探讨。
6万有理论{有待证明}:《一个非常简单的万有理论》提出的基础, 统一场论 ,名为E8理论 ,就是利群E8 。其中试图描述了所有已知的基本相互作用的物理 ,并作为一种可能的理论一切 。    里斯的模型是一个变种,并延长大统一理论 (“场” ,描述电磁的弱相互作用和强相互作用 )包括引力的希格斯玻色子和费米子 ,试图描述所有领域的标准模型和情节严重,不同地区的一个领域的四维时空。 更具体地说,里斯结合左右对称 帕蒂萨拉姆肠道的麦克道威尔,曼苏里描述的重心,利用旋转连接和引力帧加上希格斯玻色子,当然也需要宇宙常数 。该模型是制定一个规范理论 ,用改进的bh  action ,与e8作为Lie群 .从数学上来说,这是e8 主要捆绑 ,与连接 ,在四维基地多方面的 。里斯的嵌入的标准模型评估组在e8中导致他预测存在的22个新波色粒子大规模的待定。     费米子的引入是通过一个非常规使用BRST技术 ,如格拉斯曼一些领域的价值的一部分,李群E8代数。玻色子结合这些费米子是一个形式和格拉斯曼一些地方的一种superconnection ,每个价值在不同的F方向的E8李代数。该曲率的superconnection计算,生产黎曼曲率 , 规范场弯曲 , 引力扭转 , 协变导数的希格斯和协变狄拉克衍生物的费米子。这曲率是用来建立修改BH action,来匹配的动态标准模型。   在文中,描述了李斯在这一模式缺陷。最重要的缺陷是;指出不正确的,即“了解甚少” ,,依靠triality 。他的理论很好的预言了第二带和第三带的费米子。但对于后十几代则无能为力。 此外,里斯注意到使用明确的对称破缺中建立理论,而不是提供一个更理想的对称性自发破缺机制。但并没有试图提供一个量子描述的理论。
个人认为李群E8虽然大,但在大也还在自然之中,逃不出这个樊笼
,而且此理论有待加强要解释3代后费米子,并且从弦论看不单单只有8维而已。有点像终极理论的一角。。。。
 
宇宙中可能根本不止只有四种力,所以上面的理论都有待推敲.
 
弦论,M-理论即弦理论(string theory)【弦论通常指超弦理论是微扰的,M理论和弦场论是非微扰的,弦论同M理论的关系,如同量子力学与量子场论】,是理论物理学上的一个尚未被证实的理论。这种理论认为宇宙是由我们所看不到的细小的弦和多维组成的【准确的说应该叫额外维,因为和单纯的高维不同,它要求空间时紧制化的】。弦论要解决的问题是十分复杂困难的,如了解为何宇宙中有这些物质和交互作用、为何时空是四维的【时空只是个导出的概念,而且现在对于我们到底生活在几维的膜上还有争议】。因为没有其它任何一个理论在这个目标上的进展可与之比拟,弦论无疑地仍是值得继续努力研究。 
  弦论的出发点是,如果我们有更高精密度的实验【是高能标,不过LHC都差得太远了,也许只能从宇宙学的应用上找到证明】,也许会发现基本粒子其实是条线【这是量子弦,我们只能大概的说它的长度等同于planck length,这也只是猜测,因为只有在planck scale下引力才能和其他三种相互作用相比拟】。这条线或许是一个线段,称作“开弦”(open string),或是一个循环,称作“闭弦”(closed string)【这个是拓扑结构决定的】。不论如何,弦可以振动,而不同的振动态会在精密度不佳时被误认为不同的粒子【LZ在这里完全是用经典理论想这个问题了,对于量子弦来说,不同的震动模式代表不同的质量,再对应到粒子,弦的量子化只能出质量谱】。各个振动态的性质,对应到不同粒子的性质。例如,弦的不同振动能量,会被误认为不同粒子的质量。即认为自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子
弦论问题还多,比如不能背景独立
那个圈量子问题更多。貌似现在只有北师几爷子在搞。。。
上来冒点皮皮睡觉
 
经典力学三个粒子就搞不明白了 
到了量子力学,有两个粒子就已经搞不明白了 
等到高量的时候,有一个粒子也搞不明白了 
到了场论,一个粒子都没有就也搞不明白了
……
统计物理只能搞明白大量粒子,粒子少了反而搞不明白。
 
那个圈量子问题更多。貌似现在只有北师几爷子在搞。
还有我们学校几个爷子在搞。。。
 
任何物理理论都不是复杂的,有相关基础的人都是能够理解的,比如就现在的知识等级,是大学生几乎都能够理解.
如果弦理论是正确的,要让大学生理解,不仅是科普工作者的事,也是科学家的事.如果都不能使大学生理解,那么这个理论无疑有缺点.
最近不少研究弦论的科学家都转为研究凝聚态问题。。
 
标度相对论把微观世界用分形几何描述,
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