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量子引力及弦论在中国

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 (canonical formulation) Wheeler, DeWitt (WDW equation) Feynman (ghosts) Veltman, `t Hooft (Feynman rules, nonrenormalizability);弦论开始于68年Veneziano amplitude, 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, Yoneya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 元仲、安英、陈时、邹振隆、黄鹏、 兰州:段一士、 合肥:闫沐霖(Veltman-’t Hooft);;“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,Bao Xi Ming,赵宝恒:;其他尝试,如包括引力的大统一, 吴岳良、周光召:;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 ;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(quintic CY)。;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(top quark 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,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-gluon plasma, 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

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