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《超弦理论与宇宙学的挑战 - 中国科学院理论物理研究所》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、!超弦理论与宇宙学的挑战"李!淼（中国科学院理论物理研究所!北京!#$$$%$）摘!要!!超弦理论从根本上改变了人们对时空的看法，时空在弦论中只是一种宏观体现&弦论中的非经典时空影响早期宇宙的发展，在一些观测宇宙学的实验中人们也许会发现弦论的效应，例如微波背景辐射的功率谱的反常&最近发现的暗能量也对弦论宇宙学提出挑战&关键词!!弦论，量子引力，暴涨宇宙，暗能量!"#$$%&’%()&*+,)&’-"%.,/#&0!.(1.$.’/’()*+,"（!"#$%$&$’()*+’(,’$%-./0+1#%-#，2+%"’#’3-.4’51()6-%’"-’#，7’%8%
2、"9:#$$$%$，2+%".）23(+,#4+55-.+/012*3040/,305+603078062/,6/0.2*6527*68290,7:，9,;0<07，;052*===+/>+?@6A+3062+=?,73@=+2*,6,?527*68290,7:*6+2*30A0.06A0624+/>87,@6A&-27*68:0??0/253+:40?*752A*5/,<070A*65,300BC.07*30625*6,4507<+2*,6+=/,53,=,8:，5@/9+5290D)E.,;075.0/27@330+5@7030625&F9060;=:A*5/
3、,<070AA+7>06078:3+:/,652*2@202903,52*3.,72+62/9+==06802,527*68290,7:&6%/7.,0(55527*68290,7:，G@+62@387+<*2:，*6?=+2*,6+7:@6*<0750，A+7>06078:子场论来描述&当然，我们这里所谈的较小尺度和较#!弦论与量子引力大尺度也是相对而言&在粒子物理中，较大尺度指的是物理过程发生的时空区域，在最高能的加速器上，1#LH$世纪的物理学的颠峰之一是量子场论&H$世这个区域大约是#$/3左右，小于这个尺度上的纪初人们建立了量子理论和相对论，这两个理论是
4、物理有待于下一代加速器来探测&整个H$世纪新物理学的基石&到了H$世纪下半叶，重正化的粗粒化过程也许在量子引力中失效&量子理论与相对论的结合成了理解一切微观世界的要理解这一点，我们需要了解量子引力理论的发展基础&人们发现，所有的微观物理现象特别是基本相史&引力量子化直到H$世纪L$年代才被人们严肃互作用都可以用量子场论来描述&不仅如此，一些复对待，到了M$年代，初步的量子化尝试说明通常的杂的现象如凝聚态物理中的许多问题也可以用量子量子场论方法在这里完全不适用&量子场论中最常场论来研究&用的办法是先确定一个经典过程或者经典背景，然基本相互作用之所以可以用量子场论来描
5、述除后假定在这个经典背景下场的量子涨落比较小，可了因为一切现象满足量子力学的规律以及相对论以以用一个或几个小参数来控制，较小尺度上的量子外，另一个深刻的原因是较大尺度上的物理现象相涨落的效应只是改变这几个小参数&最简单的例子对独立于较小尺度上的物理现象，较小尺度的物理是电磁相互作用，一个电子会辐射出虚光子，而一个过程对较大尺度上的物理过程的影响可以通过很少虚光子会变成一个正负电子对然后重新湮灭成一个的参数来体现&用专业的术语来说，就是重正化群效虚光子，这种量子涨落的效果是改变电子的电荷大应的体现&换言之，不论小尺度上的物理如何复杂，!!H$$I1$H1HH收到初稿
6、，H$$I1$I1HI修回较大尺度上的物理可以用较少参数的可重正化的量"!通讯联系人&J3+*=：3=*K*2.&+/&/6·898·小!将这种微扰方法应用到引力中，人们发现，原来间内，时空发生了量子涨落，这些量子涨落由于宇宙的引力理论（爱因斯坦理论）中的参数的改变不足加速的原因被固定了下来，变成了以后的物质密度以吸收这些效应，也就是说，我们需要引进无限多个涨落的种子，我们看到的星系以及星系团结构就是参数!用正规的语言说，引力的微扰量子化是不可重这些种子导致的引力坍缩的结果!一个加速膨胀的正的!比较直观地说，引力的微扰量子化是一个不能宇宙不仅为我们解决了宇宙中最大
7、尺度结构的起作任何预言的理论，因为我们需要引入无限多个物源，也很有可能给我们带来微观世界的消息，这是因理“常数”!为，加速的宇宙非常迅速地放大了空间，将比亚原子在过去数十年中，出现许多试图克服这个基本还要小的尺度放大到天文尺度，如果我们足够幸运，困难的尝试，可以说，得到相当多人的认可的尝试只这些放大效应可能保留了只有小尺度上才会发生的有两个!一个是所谓的非微扰圈量子引力，另一个就一些物理过程的信息!所以，宇宙学观测可能完成实是超弦理论!圈量子引力虽然得到一部分人的追随验室里不可能完成的任务，甚至会帮助我们来观测和同情，但是由于理论中的一些基本问题还没有得超弦理论中
8、的效应!到
