正如第七章所解释的,麻烦在于不确定性原理意味着甚至“空的”空间也是充满了虚的粒子和反粒子,这些粒子对具有无限的能量,并且由爱因斯坦的著名方程e=mc2可知,这些粒子具有无限的质量。这样,它们的引力的吸引就会将宇宙卷曲到无限小的尺度。
相当类似地,在其他部分理论中也发生颇似荒谬的无限大,然而,所有这些情形下的无限大都可用称之为重正化的过程消除掉。这牵涉到引入其他的无限大去消除这些无限大。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,并用来和这些理论一起作出预言,这预言极其精确地和观测相一致。然而,从企图找到一个完全理论的观点看,由于重正化意味着质量和力的强度的实际值不能从理论中得到预言,必须被选择以去适合观测,因此重正化有一严重的缺陷。
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的量:引力强度和宇宙常数的值。但是调整它们不足以消除所有的无穷大。所以人们得到一个理论,它似乎预言了诸如空间一时间的曲率的某些量真的是无穷大,但是观察和测量表明它们地地道道是有限的!奇书人们对于合并广义相对论和不确定性原理的问题怀疑了许久,直到1972年才为仔细的计算所最后确证。4年之后,人们提出了一种叫做“超引力”的可能的解答。它的思想是将携带引力的自旋为2称为引力子的粒子和某些其他具有自旋为3/2、1、1/2和0的新粒子结合在一起。在某种意义上,所有这些粒子可认为是同一“超粒子”的不同侧面。这样就将自旋为1/2和3/2的物质粒子和自旋为0、1和2的携带力的粒子统一起来了。自旋1/2和3/2的虚的粒子反粒子对具有负能量,因此抵消了自旋为2、1和0的虚的粒子对的正能量。这就使得许多可能的无限大被抵消掉。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的无穷大,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。即使使用一个计算机,预料至少要用4年功夫,而且犯至少一个或更多错误的机会是非常高的。这样,只有其他人重复计算,并得到同样的答案,人们才能判断已取得了正确的答案,但这似乎是不太可能的!
尽管存在这些问题,尽管超引力理论中的粒子似乎不与观察到的粒子相符合的这一事实,大部分科学家仍然相信,超引力可能是对于物理学统一问题的正确答案。看来它是将引力和其他力相统一起来的最好办法。然而1984年,人们的看法显著地改变为更喜欢所谓的弦理论。在这些理
请收藏:https://m.nyoj.org
(温馨提示:请关闭畅读或阅读模式,否则内容无法正常显示)