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第十一章 物理学的统一(2 / 7)

消除这些无限大。虽然在数学上这个技巧相当令人怀疑,而在实际上似乎确实行得通,并用来和这些理论起作出预言,这预言极其精确地和观测相致。然而,从企图找到个完全理论观点看,由于重正化意味着质量和力强度实际值不能从理论中得到预言,必须被选择以去适合观测,因此重正化有严重缺陷。

试图将不确定性原理合并到广义相对论时,人们只有两个可以调整量:引力强度和宇宙常数值。但是调整它们不足以消除所有无穷大。所以人们得到个理论,它似乎预言诸如空间时间曲率某些量真是无穷大,但是观察和测量表明它们地地道道是有限!奇Qīsuū.сom书人们对于合并广义相对论和不确定性原理问题怀疑许久,直到1972年才为仔细计算所最后确证。4年之后,人们提出种叫做“超引力”可能解答。它思想是将携带引力自旋为2称为引力子粒子和某些其他具有自旋为3/2、1、1/2和0新粒子结合在起。在某种意义上,所有这些粒子可认为是同“超粒子”不同侧面。这样就将自旋为1/2和3/2物质粒子和自旋为0、1和2携带力粒子统起来。自旋1/2和3/2粒子反粒子对具有负能量,因此抵消自旋为2、1和0粒子对正能量。这就使得许多可能无限大被抵消掉。但是人们怀疑,某些无穷大仍然存在。然而,人们需要找出是否还留下未被抵消无穷大,这计算是如此之冗长和困难,以至于没有人会准备着手去进行。即使使用个计算机,预料至少要用4年功夫,而且犯至少个或更多错误机会是非常高。这样,只有其他人重复计算,并得到同样答案,人们才能判断已取得正确答案,但这似乎是不太可能

尽管存在这些问题,尽管超引力理论中粒子似乎不与观察到粒子相符合事实,大部分科学家仍然相信,超引力可能是对于物理学统问题正确答案。看来它是将引力和其他力相统起来最好办法。然而1984年,人们看法显著地改变为更喜欢所谓弦理论。在这些理论中,基本对象不再是只占空间单独粒子,而是只有长度而没有其他线度、像是根无限细弦这样东西。这些弦可以有端点(所谓开弦),或它们可以自身首尾相接成闭合圈子(闭弦)(图11.1和图11.2)。在每时刻每个粒子占据空间点。这样,它历史可以在空间时间用根线代表(“世界线”)。另方面,在每时刻根弦占据空间根线。所以它在时空里历史是个叫做世界片二维面(在这世界片上点都可用两个数来描述:个指明时间,另个指明这点在弦上位置。)根开弦世界片是带子,它边缘代表弦端点通过时空路径(图11.1);根闭弦世界片是个圆柱或个管(图11.2);个管截面是个圈,它代表在特定时刻位置。

图11.1、图11.2

两根弦可以连接在起,形成根单独弦。在开弦情形下只要将它们端点连在起即可(图1

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