摘要:广义相对论将引力描述为时空的几何弯曲,这时空是连续的。尝试对引力进行量子化,在数学上会遇到难以消除的无穷大,这叫做不可重整化。相比之下,在量子电动力学等可重整化理论中,计算过程中出现的无穷大可以通过重新定义有限个参数(例如质量、电荷)来消除。现在还没有好的办法
我不认为这矛盾是根本性的。引力子完全可以不存在,时空也不必是量子化的。量子力学对其他粒子的描述可以和广义相对论兼容。
广义相对论将引力描述为时空的几何弯曲,这时空是连续的。尝试对引力进行量子化,在数学上会遇到难以消除的无穷大,这叫做不可重整化。 相比之下,在量子电动力学等可重整化理论中,计算过程中出现的无穷大可以通过重新定义有限个参数(例如质量、电荷)来消除。 现在还没有好的办法去处理引力不可重整化的问题。现存的量子引力模型通常努力在低能极限下恢复广义相对论,但做得不好。 根据现有理论和观测证据,时空是连续的。假设时空离散、有大于零的最小长度,会违反洛伦兹不变性,更被观测数据证伪。热大爆炸不是宇宙的开端,热大爆炸也不是从一个点开始的,解释热大爆炸并不需要量子引力。研究热大爆炸前的暴胀时期或许用得上量子引力,但一来我们现在严重缺少用得上的观测数据,二来我不认为这需要引力子。
2024 年,南京大学杜灵杰教授团队在《自然》杂志发表论文,宣布在凝聚态物质中首次观测到准粒子“引力子激发”。一些炒作者故意混淆准粒子(集体激发)与基本粒子。我认为“引力子激发”对寻找引力子没有任何用处——凝聚态体系的张量模激发在数学上和引力波传播方程相似,你无法从这里面得到关于引力子的任何有用信息。
一些研究人员试图绕过引力子、用更多尚未发现的玻色子构建玩具模型,这并不成功。例如: 如何评价芬兰物理学家首次在平直时空里实现引力的量子化?
关于时空连续的观测数据:
2011 年,ESA 的 Integral 天文卫星(国际伽玛射线天体物理实验室)测定了伽马射线暴 GRB 041219A 放出的不同能量伽马射线的偏振程度差异,未找到空间离散的证据。如果空间离散,那么其基本单位的长度不会超过 1e-48 米,这远低于普朗克长度 [1] [2] 2020 年,欧洲南方天文台甚大望远镜的 ESPRESSO 光谱仪观测了一团共动距离 180 亿光年以上的气体云,它后面有个明亮的光源。气体云中存在铁原子,能以特定的波长吸收背景光。从地球上的我们看来,如果时空是连续的,那么由气体云导致的吸收线应该和气体云就在我们旁边时一样狭窄。如果时空是离散的,那么在数十亿光年范围内传播的光将会扩散开来,改变吸收线的宽度。结果是, ESPRESSO 没有发现任何时空离散的迹象 [3] 。 2022 年 10 月 9 日,我国的高海拔宇宙线观测站(LHAASO,“拉索”)探测到来自伽马暴 GRB 221009A 的约 65000 个能量范围在几百 GeV 到十几 TeV 的高能光子,首次精确测量伽马暴甚高能余辉辐射的全过程。对这些甚高能观测数据的能谱时延进行的分析没有发现任何时空离散的迹象,不同能量的光子抵达地球的时间未表现出时空量子化导致的延迟。doi: 10.1103/PhysRevLett.133.071501一些在这种情况下坚持时空离散的假说诉诸“洛伦兹不变性是在低能下涌现的现象,在普朗克能量的水平上才能观察到明显的时空离散”。我认为这已经跟被观测赶出可观测宇宙的各种神仙妖怪类似。
来源:博识雅士一点号