三叶虫 爱因斯坦空间 这里没有欧氏空间中的绝对原点,只有相对原点
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量子细胞场论是统一场论的关键
量子细胞场论是唯一与现有的粒子物理标准模型和广义相对论两者都最大兼容的(Maximal Compatible)模型。所谓最大兼容是指在可观测效应上两者完全兼容,在不可观测效应上两者略有差异。量子细胞场论的出发点有两个:一是射影丛,二是细胞量子化。
由几何的观点我们知道,洛仑兹群(Lorentz Group)是一个酉模仿射群,因此我们应当从射影群出发定义协变性,由于还没有人仔细研究这个群,我们不妨称之为爱因斯坦群。所以要与狭义相对论相容,引入射影空间是必然的,我们称之为爱因斯坦空间,这是一个完备的空间,是由酉模仿射空间加上它的射影补丁构成的。要与规范场论兼容,则引入射影丛也是必然的,也就是说,射影变换不是全局的,而是在空间中的每一点定义的。这里没有欧氏空间中的绝对原点,只有相对原点。
所谓细胞量子化,是推测粒子是一种自对偶的细胞。普通的细胞具有粒子性也具有不确定性,不确定性是由于食物分布的不确定性引起的,所以细胞既有粒子的特点也有场的特点,但这种场具有与背景相关的特点。因此我们说粒子是一种自对偶的细胞,想象粒子有一个与之伴随的对偶细胞是在空间中随机分布的,但这种分布只与粒子本身有关。这样我们就摈弃了以太说,也不再需要Dirac海,不需要虚空间中充满了检测不到的希格斯粒子。规范场是相位因子场,而相位因子与量子细胞周期是等价的概念。
量子细胞场论的最大特点是一切推导过程都是自然的,规范场论通过引入规范变换增加了场的自由度,然后通过指定规范再限制自由度,但这种增加与限制自由度的方法都是人为引入的。量子细胞场论则不同,射影空间有最大的自由度,物理空间有最小的自由度,但众所周知,洛仑兹群是非紧致(Non-compact)群,当我们要求物理空间必须是紧致的(Compact)。从Klein的变换群等级可以知道,射影群引出的联络必须约化成U(1)、SU(2)和SU(3)群,也就是标准模型中定义联络的几个群。
另一方面,由Klein的变换群观点可知,物理空间中爱因斯坦群必须约化成保持幺正性的旋转群,这就很自然地引出了自旋。平移变换只能作为一种导出的结果,传统方法也可以导出类似的结论;比如你可以从共形群(Conformal)出发导出自旋,也是一种先增加很多自由度,再限制自由度的方法,相比之下,会使问题复杂化。
由非对易几何出发,可以导出中间矢量玻色子的质量是一种电弱“磁”效应,同样由量子细胞场论出发,也可以导出类似的结果。平移变换只能是一种导出结果,由射影群到酉模仿射群,能够保持相对原点不变的变换只可能有两种,一种就是传统意义上的“电荷”,另外一种就是“质心荷”,这是标准模型中没有考虑的情况。射影空间中有点与线的对偶性,投射到物理空间,可以自然地引出玻色子的纵向极化分量。所以说,量子细胞场论是一种最简单的同时满足可重正化要求又能引入玻色子质量的模型。
量子引力理论一直困难重重。使用正则量子化方法的圈量子引力是一种背景无关的理论;超引力遭遇到不可重正性的难题;广义相对论是背景无关的,弦论虽可解决重正化难题,却是一种背景相关的理论,发展下去也必须引入以太、Dirac海和希格斯(Higgs)粒子等类似的概念,例如超弦允许有多达数万种的真空状态。引力子的自旋为2,要想将引力量子化,超对称性是必需的,在超引力和弦论中,超对称性又是人为引入的,就导出了没有实验依据的超伙伴粒子,并且这样的理论也是丑陋的,很难想象造物主会用这么丑陋的方式创造世界。细胞量子化方式却是自然地引入了超对称性。
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1楼 发表于: 2009-03-27 12:43
只看该作者 | 小 中 大 装神弄鬼。可骗稿费。
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henryharry2
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2楼 发表于: 2009-03-27 15:08
只看该作者 | 小 中 大 递归弦论无法解决粒子的手征性问题,只有引入超对称性和高维空间后,超弦才能解决手征性问题。手征性在量子细胞场论里不是问题,我们假定电子中微子是零阶细胞,而电子为一阶细胞就可以了,现实世界中零阶细胞包括病毒等,一阶细胞包含细菌等,这在形式逻辑中有一个对应物,就是一阶谓词逻辑,就是哥德尔(Godel)发现不完备定理的那个逻辑。
同一阶谓词逻辑不一样的地方,这里我们引入了一个一阶递归(First-Order Recursive)算符,一阶算符在很多量子场论里都是必须的,比如非对易几何,再比如Dirac场(可以参见Greiner写的《量子力学导论》),但递归算符却是可重正化理论要求的。
重正化与标度不变性有关,当我们实施一个标度变换,相应的场不会因为标度变换而发生改变,我们才说这个场论是可重正的。所以量子场论里的信使粒子必须是无质量的,质量的存在会破坏标度不变性。量子细胞场论里可以运用动态重正化技术,相信这种动态重正化技术对于强相互作用以及量子引力是必要的技术,为了有所区别我们将传统量子场论中的重正化技术称为静态重正化技术。酉模仿射变换可以保持两类相对原点不变,即电荷不变性与质心荷的不变性,当我们要求一阶条件时,很自然粒子的电荷与质心荷必须重合,这就引出了Dirac场,由于Dirac场、Gordan场与传统的Schodinger场都是色散场,动态重正化技术保证了电荷与质心荷在色散场中也保持重合。所以可以认为递归条件是量子细胞场论里的Ward恒等式。
为了看清量子细胞场论与量子场论的关系,我们引入线性逻辑中的复制算符“!”和对偶“?”,我们知道它们等价于量子场论中的产生和湮灭算符。公理化量子场论的基础是直觉逻辑,通过复制算符和对偶算符可以将直觉逻辑嵌入到线性逻辑中,从而量子细胞场论与量子场论是严格等价的;但有一个重要的区别,线性逻辑尊重资源有限的事实,这就给二次量子化加了一个限制,所以原则上量子细胞场论可以是一门抛弃了无穷大的学问;量子场论中虚粒子可以被任意的复制正是无穷大产生的根源。
自旋是量子场论中最基本的概念,可以说不了解自旋就不可能明白量子场论;但自旋没有经典物理的对应物,想像如果电子像地球一样自转的话,电子的表面将不得不以光速的两倍旋转,这显然是不可能的;量子场论中只能以较抽象的方式讨论自旋,估计盯着Dirac方程看上半天也未必能明白自旋是怎么回事。实际上,自旋在细胞的世界里是有对应物的,就是细胞周期,还有就是人体内的能量ATP循环,ATP循环只是一种逻辑上的旋转,只有当你说话或者走路的时候才会转化成真实的物理波动。对于量子细胞而言,自旋、递归和量子细胞分裂是严格等价的,这是狭义相对论所要求的;狭义相对论是一种超等的理论,洛伦兹对称性是严格成立的;但生物中的细胞分裂能够实现的是一种伪递归,用普里高津的话说,生物是一种耗散结构,对称性被破坏了。
