×

理论物理景观:全球视野。从点粒子到膜世界和更远的地方,寻找统一的原理。 (英语) Zbl 1059.81004号

物理基础理论119.多德雷赫特:Kluwer学术出版社(ISBN 0-7923-7006-6)。第xx页,第367页。(2001年)。
这本书是一本不寻常的研究专著。在这本书中,作者收集了他和一个相对较小的研究团体对空间、时间和物质基本理论的基本成分应该是什么的个人观点。统一的主题是“第五参数形式主义”的推广和应用(最初由Fock和Stueckelberg为相对论性点粒子引入)以及基于Clifford代数(最初由Hestenes提出)的所谓“几何演算”到膜的动力学,膜被认为是物质和时空本身的基本组成部分。
本书的第一部分讨论相对论点粒子及其量子化。在这里,作者明确了他对所谓的无约束作用的偏好,根据这种作用,粒子相对于独立的演化参数(τ)在时空中运动,而不是在空间中运动,这在量子理论中意味着连续的质谱。这个公式被证明是量子场论中的一个有用的技术工具,然而,它最多出现在中间计算中,并且始终在最后进行质量壳上的投影。相比之下,作者将真正的物理意义归结为时间的流动。他接下来提出,每个物理量都是“几何微积分”意义上的“多分体”,即所有度的多向量的直接和,其中“向量”是Clifford代数的一组优选生成器所跨越的线性空间的元素,用“时空基”来标识。根据多向量重写传统的受约束点-粒子作用,并且只保留最小的非平凡多向量分量,就产生了无约束作用。这一结果是作者哲学的核心,因为膜也存在类似的关系。
第一部分的其余部分致力于无约束作用的第一和第二量化(将在下文进行评论),讨论旋量和格拉斯曼数作为克利福德代数元素的实现,以及签名和空间(-时间)维数的相关性由Clifford代数中基本生成器的不同选择产生的度量(建议将多向量空间解释为“泛维连续体”)。签名的相对性也激发了第一部分最后一章对伪核素谐振子作为宇宙常数抵消模型的讨论(也在下文进行了评论)。
第二部分的主题是将第一部分中提出的概念概括为无约束膜理论。无约束膜(任何维)由无限维“膜空间”中的一个点表示,该点随参数\(\τ\)而演化。只有在膜空间中对度量进行特殊选择时,标准的膜作用才能在适当的投影后恢复,这意味着在活性差异下无法识别未受约束的膜,或者从物理上讲,膜上的点具有个性。利用多向量不仅可以从约束作用中获得无约束作用,还可以作为第一量化的波泛函,并提出用Fock空间的定数状态来识别其多向量分量。考虑到膜的外场问题,作者认为没有独立于膜结构的背景空间,但时空不过是一种(致密)膜结构(也包含低维膜),一种有效的时空度量,由爱因斯坦方程确定,膜作为源,通过最初定义在膜空间中的作用。这被解释为实现了DeWitt和Rovelli提出的参考流体概念。
第三部分采用的观点是,我们的时空只是这种膜结构的一个四维成员。在这幅图中,四维引力是通过嵌入函数的量子涨落在我们的四维膜上“诱导”的(在萨哈罗夫的意义上),而物质则是由它与其他膜的自交叉或交叉产生的。该模型的精神类似于Randall和Sundrum的“膜世界”场景,在专门的章节中将其与之进行比较。在最后一章中,作者提出了一个通常归因于量子引力的“时间问题”的解决方案:观察到波泛函可能集中于相对于(τ)在时空中移动的类空超曲面(以及其中包含的物质源),他认为(τ时间。
该书的最后一部分题为“超越地平线”,主要介绍了作者对量子力学本质的哲学观点,以及对无约束膜动力学的一些特殊问题的非技术性讨论。
从正文以及书末的综合参考文献列表中可以清楚地看出,作者数十年来一直致力于研究斯图尔贝格公式和经典膜作用,并且是相关文献的专家,包括“几何演算”的应用。关于数学,这种表述是一致的(在曲率的定义中使用非交换偏导数可能是个例外),但从未超出形式层面。这就留下了许多需要解决的问题,尤其是膜量子理论(受约束或不受约束)的一致性这一最重要的问题尚未解决。当作者同意牺牲(微观)因果关系和能量的正性来坚持斯图尔贝格粒子(允许超光速子)及其二次量子化或伪核素振荡器时,大多数物理学家都不会同意。(对无界负能量的主要反对不是重力排斥,而是我们世界失去稳定性!)关于超双曲度量签名将使弦理论在任何维度上都得到明确定义的期望也是没有根据的。在哲学方面,会有人反对将波函数与意识等同起来,并基于此,在第四部分中提出了人类不朽的建议(这在其他方面是很可读的)。这本书的一个相对较小的缺陷是编辑质量差,表现为许多(大多是微不足道的)印刷错误和语言错误。
总结:本书中所揭示的理论与主流方法(如弦/M理论或圈量子引力)的区别在于内在一致性和现象学方面的复杂程度。是的,这是一种大胆的做法。但是,用波尔的一句名言来说,这够疯狂吗?

理学硕士:

2002年1月 与量子理论有关的研究博览会(专著、调查文章)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: arXiv公司