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黑洞理论的困难

黑洞理论的最不可思议之处,是黑洞中心的奇点光有质量没有体积,密度为无限大。无论从物理理论还是生活经验,这都是不可理解的。爱因斯坦不支持有黑洞存在的理论,爱丁顿认为:必定有一条未知的自然定律,会阻止恒星塌缩为黑洞这种荒唐行为。

量子引力理论简介

克尔解和对引力场和电磁场的分类使得经典广义相对论生机勃勃,而钱德拉塞卡在他后半辈子做的重要贡献,是在克尔时空中解出了Dirac方程。钱德拉塞卡相当于在天空中引进了超对称。之后钱德拉的影响就渐渐委靡,因为真正能够集大成的彭罗斯在莎麻的影响下由一个数学家成为一个广义相对论学家。1985年彭罗斯和林德勒出版了《旋量和时空》,基本上奠定了经典相对论的格局。wald则在弯曲时空干起了公理化的量子场论。他开始做半经典半量子的东西。wald的数学不错,他做弯曲时空量子场论,就是用C星代数,泛函分析。wald的弯曲时空量子场论,明确地告诉人们:量子代数很重要。量子代数是绝对的,而粒子,当然是相对于观察者的。

人们全在等待量子论和相对论的全面结合。人们希望追求终极真理。也许用数理逻辑来说明,终极的量子引力真理并不存在。但这不会让那些做量子引力的人伤心欲绝。弦论的领导者威腾认为,也许在别的星球上,是先发现量子引力,然后再发现量子力学和相对论。这当然是很有可能。但弦论有一个缺点,就是依赖于时空背景。

在这个星球之上,最优美的量子引力理论会从什么地方出来。谁也不知道。很多人曾经年轻,或者正在年轻,有的将要年轻,很多年轻人无法做出判断,从理智上来讲,我相信很多参数全在跑动,凝聚态很重要;从情感上来讲,相对论很优美,把它直接量子化是一件痛快的事情。这种心情完全是普通生活的写照,多数人很普通,没有天才,没有天才的人可以相信相信量子引力以一种非理性的天才方式出现,比如当年薛定谔方程的出现。

在量子引力上,有二条道路,它们的出发点是广义相对论。它们就是loop和twistor。loop量子引力的05年会匆匆地在德国Glom结束。lom在柏林附近,在potsdam市。蒋中正委员长在1943年曾经去过potsdam开会,和邱吉尔和斯大林商量在盟国二战胜利以后如何处理日本。max-planck研究院在那里有一个引力研究所,叫做爱因斯坦研究所。德国是人才辈出的国家,数学物理上高斯,黎曼,爱因斯坦和希尔伯特,普朗克,海森堡……很多人出现在那块并不是很大的土地之上。potsdam是一个不大的城市,显得很寂寞。交通很方便,在那里好象是没有城市和乡村的区别,爱因斯坦研究所在一片荒草地上,应该算是农村了。loop还很年轻,缺少数学家的帮助。从1986年ashtekar以联络为新变量开始,到Now大约20年,20年艾虚卡已经老了,2005年loop年会的时候,会上多数报告者报告的时候必称是爱因斯坦研究所的梯曼(thiemann)的业绩,显然他已经是最有才情的新人,还不到四十岁,他已经写了一本loop量子引力的书了,《正则量子引力导引》。另外一本书是罗维林写的,《量子引力》。这几个人,他们影响了loop的历史轨道。thiemann第一次到中国来,我还是一个研究生。他给我们讲《量子引力》。





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