量子引力和弦论在中国

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1、量子引力和弦论在中国李淼中国科学院理论物理所中国科学技术大学在西方，量子引力的研究大约开始于60年代，如：Dirac(canonicalformulation)Wheeler,DeWitt(WDWequation)Feynman(ghosts)Veltman,`tHooft(Feynmanrules,nonrenormalizability)弦论开始于68年Venezianoamplitude,Nambu(68)、Susskind(69)等人的弦论的解释，但局限于强相互作用。从74年开始，Scherk-Schwarz，Yone

2、ya等人建议弦论是量子引力理论。引力为什么要量子化？可以找到一些理由，下面我给出一个简单的理由。如果引力场是经典场，就会发生紫外灾难。将引力场放在一个空腔里，给一个经典波长截断，能量是。为了避免黑洞，得取体积是可观测宇宙的大小，有更多的理由：1、宇宙的开始有奇点，黑洞塌缩有奇点。2、黑洞熵的存在隐含引力的全息原理，这个原理包含引力和所有其它相互作用。3、在暴涨宇宙论中，密度涨落由曲率涨落所引起，而后者与标量场一起作量子涨落才能实现。……中国对量子引力的研究，开始于文革末期。引力规范理论的研究：北京：陆启铿，郭汉英、吴咏时，张元

3、仲、安英、陈时、邹振隆、黄鹏、兰州：段一士、合肥：闫沐霖（Veltman-’tHooft）“除了陆启铿纤维丛与规范场的关系外，1972年杨振宁在北京大学报告后，郭汉英、吴咏时、张元仲等研究了一种以洛伦兹群为规范群的引力规范理论。这是第一个挠率场作为动力学场的引力规范理论。”杨振宁阅读了这篇论文，在论文上留言（大意）：中国这三个年轻人的工作很不错。引力的量子化，如闫沐霖，BaoXiMing，赵宝恒：CanonicalQuantizationOfGaugeFields.Iii.Gravi-tationalField.(InChin

4、ese).HighEnergyPhys.Nucl.Phys.3:594-603,1979其他尝试，如包括引力的大统一，吴岳良、周光召：APossibleunificationmodelforallbasicforces.弦论的早期发展恰好和中国的文化革命在时间上重合（1968-1974）。弦论起源于用S矩阵、色散关系研究强相互作用。在中国，有张宗燧、戴元本等人研究色散关系1984年，弦论的第一次革命理论所：戴元本、郭汉英、朱重远、黄朝商研究生院：汤拒非北京大学：宋行长、赵志勇、章德海浙江大学：汪容西北大学：侯伯宇、侯伯元、王佩

5、活动：理论物理所的超弦工作月我参加过一次，1986年学生参加研究弦论的情况研究生院：朱传界理论所：吴可、吴岳良、谢彦波、熊传胜（吴和谢主要研究粒子物理）科大：李淼、高洪波、高怡泓、卢建新浙江大学：虞跃、沈建民、徐开文、胡宏亮复旦大学：陈伟西北大学：陈一新、岳瑞红、赵柳……在科大，我开始的时候学的是超引力和Kaluza-Klein理论。84年底，闫沐霖老师带回一篇预印本，就是Candelas,Horowitz,Strominger，Witten的关于弦论中Calabi-Yau紧化的文章，声称找到一个四代的模型(quinticCY

6、)。在80年代，中国物理学家研究的弦论问题大多很形式，例如：弦场论问题Riemann面的数学和弦论各种代数(V,super-V,W-algebra)总起来说，从84年到80年代末，中国理论界培养了一批年轻人。这些人现在是中国研究弦论、引力和宇宙学的主要力量部分人则跨入其他领域从80年代底到90年代中期，西方的高能物理发展几乎处于停滞时期粒子物理实验无新的发现（topquark除外）宇宙学的一系列实验处于准备期弦论研究进入低潮相应地，在中国，弦论的研究几乎完全消失。宇宙学研究的热潮远远没有开始。94、95年，弦论第二次革命中国到

7、了97年、98年，弦论研究开始复苏宇宙学实验：一系列微波背景辐射的实验，HST导致的宇宙加速膨胀的发现第二次革命引起的弦论研究的多元化：对偶，M理论，膜，黑洞，非微扰量子场论，AdS/CFT，AdS/QCD，AdS/CMT宇宙学，包括：暴涨理论，暗能量，膜宇宙，宇宙弦，非高斯性……现在，除了理论物理研究所，还有以下单位有弦论/量子引力的活跃力量：中国科学技术大学，北京大学，复旦大学，浙江大学，北京师范大学，西北大学，南开大学，宁波大学，南昌大学，高能物理所，南京大学，成都电子科大……和西方一样，弦论研究和量子引力研究非常多元化

8、，这和80年代完全不同。弦论研究除了传统的问题外，还有AdS/CFT，quark-gluonplasma，黑洞，暴涨宇宙学，暗能量……特别需要指出的是，弦论之外，还有其他量子引力理论的研究，例如Loopgravity，如北京师范大学的马永革，南昌大学的凌意小组不过，虽然弦论和