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higgs机制_用higgs机制解释_存在右手中微子嘛(5)

2016-12-04 22:02 网络整理 教案网

另一条路,就是扩大时空维度然后做紧致化,比如历史上的超引力就是如此。将时空从4维拓展到5维后发现紧致化掉第五维得到的理论自然包含了麦克斯韦的电动力学(存在于被紧致化的蜷缩维中,而紧致化基本可以被视为将外部维度“缩”到纤维中,从而将纤维和底流形、内部对称性和外部对称性联系在了一起),于是大家很开心地将维度拓展为11维,发现4个广延维容纳了广义相对论,7个蜷缩维容纳了标准模型的规范场论。一切都很美好,除了这样算出来的荷质比不对。

再再另一方面,我们发现一些数学手段是可以将外部对称性和内部对称性结合起来的,比如大名如雷贯耳的超对称。超对称不但可以结合外部对称性和内部对称性,它还可以将费米子和玻色子统一起来,使得从一个被超对称作用一下就变到另一个。更神奇的是,几乎所有现实的量子场论都面临的重整化与发散问题,在超对称作用下是可以得到缓解的(发散分红外和紫外,超对称对紫外发散具有很好的修正)。再加上超对称后的理论会有自旋2的无质量粒子,被人认为是引力子,于是就和弦论以及上面所说的拓展引力理论融合,得到了超弦和超引力,并最终得到了M理论。

只不过,有这么一个问题——我们至今都没证明超对称的正确性。事实上,LHC已经基本证明了N=1的超对称理论是错误的。我们当然可以找比最简单的N=1复杂的N=2或者更高的理论,但在奥卡姆剃刀下我们一边坚持极简主义一边放弃最简的N=1,这要么是物理学家很精分,要么就是上帝很精分。higgs机制

同样的,弦所预言的大尺度额外维也基本被枪毙了——我们只能在“不那么大”的大尺度下找额外维,也就是提高LHC能级。

几个振奋人心的东西里,超对称很尴尬,大尺度被玩小了,大概也就全息原理还能坚挺,但我们其实也只理论证明了AdS/CFT,距离Grivity/Gauge还很远(最近看到有人发文说证明了某类特殊时空中的G/G全息对偶,这倒是很有意思),而且这货其实现在主要是凝聚态的人用来算东西的(思路就是这里算规范场太难了?行,我们换到对偶的情况下算引力去,一算,嘿,真变容易了!)。

还有一些比这些都更基本的问题,就是其实我们到目前也不知道什么是正则量子化。

我们知道正则量子化就是把玻色子的经典泊松括号换成量子对易子关系,或者把费米子的经典泊松括号换成量子反对易子关系——这么做下来的结果基本总是对的,但问题是我们并不知道我们为何要这么来做。

就这点来说,或许路径积分更好一点,因为它的意义至少比什么是正则量子化要来得明显,但路径积分从数学上来说却是完全的一团糟,我们甚至写不出一个通用的积分体元,而Wick转动也只是为了保证能算下去而做的胡搞,数学家看了吐槽不止。

当然了,经典泊松括号被视为传统几何空间(也就是传统群的群流形)中运动(体系演化)所对应的相空间,一个辛流形(算上时间的话就是切触流形),而有人提出量子化以后的情况其实对应了量子群的群流形上体系演化的相空间。但这个说法本身有点鸡蛋问题循环论证的味道,没多大物理意义。

附带一提,Finsler如果从经典时空的彭加莱群的破缺的角度来看的话,这种破缺给出的群的确和量子群有一定的关联,从而Finsler流形说不定和量子化背后的时空背景有一点点的联系。但这货本身的邪恶程度实在是爆表,更何况真的做量子化以后,时空流形本身的结构已经不是特别重要了。

站在当下的理论物理角度,其实上面这些问题都不是很重要。

不知道什么是正则量子化这一个量子理论的基础并不重要,重要的是你计算出来的东西能和实验对得上——不管你的计算在数学家看来多么充满槽点。

所以,我们可以看到,无论是弦还是圈,现在基本都不谈物理意义。比如圈谈物理谈到Wilson圈就结束了,但Wilson圈能算物理么?反正在我看来这还是数学。

实验跟上来以前,我们也的确只能谈数学,这倒也是没办法的事情。

站在这个角度来说,现代物理其实还是回到了盲人摸象的时代,只不过现在我们不是用手摸,是用笔算。higgs机制