|||
物理学关于时空与物质之概念及规律中的一些疑难与争论(1)
一、前言
本博在《物理学上的时空与物质》系列博文中,曾分别对牛顿力学、狭义相对论、广义相对论、有挠引力理论、量子力学、量子场论、规范场理论、超弦理论及M理论、圈量子引力理论等学科中的关于时-空与物质之基本概念和基本规律进行了一些深入浅出的介绍和讨论。从这些介绍和讨论中可以看出,就整个物理学理论来讲,不同学科理论中之基本概念、基本规律还存在着不自洽,甚至彼此严重冲突的内容。例如,时-空流形是狭义相对论和广义相对论中用作描述时-空的数学模型;微分几何要求,流形必须是连续的,才能在流形上进行微分运算,才有可能在流形上定义切空间、向量、张量等等几何量和物理量[1]。总之,微分几何要求时-空必须是连续的。可是,我们也讲过圈量子引力理论却认定时-空是不连续的,这显然是彼此严重冲突的。
物理学各学科之间存在彼此不自洽和冲突的内容,表明物理学发展得还不够完全,有些内容还需要进一步进行研究。就物理学关于时-空与物质之基本概念和基本规律而言,目前尚存在不自洽、有冲突、以及出现疑难、引起争论的问题计有:
A、时-空连续还是不连续
B、时间存在还是不存在
C、空间是3维还是d>3维
D、度规、联络是时-空的特性还是物质场
E、粒子存在或不存在是否与参照系有关
F、能动张量守恒定律的正确理解
G、时空与物质的起源
等等。
今后一段时间本博将对这些问题进行一些讨论。这些问题,有的过去讲过,有的还未讲过。过去讲过的将少讲些,还未讲过的则多讲些。对某些有争论的问题,本博主将阐述自己的看法和观点;但这并不表示反对其它看法和观点,目的只是引导讨论更加深入。因为这些争论问题还未最终解决,尚待进一步深入研究。
参考文献
[1] 侯伯元,侯伯宇.2008《物理学家用微分几何》,北京,科学出版社.
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-12-26 12:47
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社