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我们已经指出,等效原理没有充分考虑转动与电荷,结果在广义相对论出现后,我们至少有两个思路处理这类问题。
1. 在广义相对论的黎曼空间中,采用类似Kerr黑洞与RN黑洞的时空度规考虑转动与电磁力如何扭曲时空?这类探索可以不考虑物质结构与量子化问题,爱因斯坦等人没有作为统一场论之路考虑。
2.利用额外维,挠率,非对称张量等数学工具突破黎曼几何,改变广义相对论,企图解决物质结构问题,甚至引申出量子化的约束条件。结果是目前没有一个统一场论能够利用某种平衡电排斥力的“场内力”来理解电子与质子的存在,而量子化只能从几何结构以外引入。KK理论,超弦理论就是额外维路线;杨振宁曾经给广义相对论增加挠率来破缺等效原理,代表物体的角动量,结果远不如他追随韦尔的规范理论来得有价值。爱因斯坦本人鼓吹的非对称张量路线几乎无人问津。
量子力学恰好是通过引入定态,跃迁,几率等与场论尖锐冲突的概念,利用厄米算符来改造分析力学取得成功的:电磁场的黑体辐射平衡,原子内部的辐射平衡都用物质波的驻波来理解,这种新型的量子物质波可能同时承载了电磁场热涨落与电荷的场力线的几何形变的信息,因而既是概率化又是曲率化的。
量子力学把转动用某些对称群来处理,量子化的转动是在若干个位置的本征值跃迁式地忽转忽息的,而未必是穿越每个位置连续转动。量子力学的成功,也许是牛顿主义对爱因斯坦路线的复仇。
量子力学才出现100年左右,如同牛顿力学一样,在地球表面的实验取得无数成功验证。量子力学可能与牛顿力学一样,在太阳系就不对头。水星轨道运动牛顿力学无法解决,而太阳中微子失踪之谜,假如太阳的天体物理机制没有错,那么多半是支配粒子衰变的量子力学或量子场论错了。
在广义相对论出现以前,牛顿宇宙学的最大难题是晚上天空为何不是一片无穷光明?在现代宇宙学中,量子力学与量子场论给出了宇宙暴涨暗能量的10的120次方倍的真空零点能,再次把阴冷的宇宙烤熟了。
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GMT+8, 2024-10-21 07:24
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