gr01 std01 在标准模型中，时空作为一个固定的几何结构存在着对称 性，这种对称性由一个有限维的群——彭加勒群所描写。而

广义相对论是不是一个最终正确的理论，还是一个有待回答的问 题。已经明确的是，它在概念方面是有用的，它能够给出一些定量的判 断，诸如水星近日点的进动、光线在引力场中的弯曲等。除了定量方面 的成就外，广义相对论还预言了一些值得注意的现象，它们在宇宙的结 构和动力学演化上可能会起一个关键的作用。其中最为突出的是预言了 黑洞的存在。这是说，当一个物体的密度足够大以至其引力半径超过了 物质半径时，物体的外部空间存在这样的区域，在那里光和其它粒子都 只能单向地落向引力源，而不可能静止或是向远离源的方向运动。人们 将这种特殊的时空区域叫做黑洞。尽管人们迄今尚未直接找到黑洞，但 有许多理论上的原因和观测上的迹象使得人们相信它的存在。
由上述可见广义相对论事实上是一个引力理论，也是一种把运动方 程表示成与坐标无关(即协变)形式的理论。从等效原理的观点来看，相 对论与引力论是两个不可分割的概念。因此一个满意的理论必须能同时 体现它们。这是引力理论的基本意义所在。然而，在大多数的天体物理 和天文问题中，物质密度从大范围来看是如此之小，引力是如此之弱， 以致可以忽略它的存在。在对原子尺度以下另外三种相互作用的讨论中 我们也是这样做的。但从理论的角度来看，我们必须考虑将引力包括进 来后现有的整个理论的框架是否还靠得住。那末，首先遇到的就是引力 理论的量子化问题。
引力量子化的一个基本问题在于缺乏作为背景的几何空间；时空本 身的几何在这里已经具有了动力学的含义。这一点正包含在理论的广义 协变性之中。在标准模型中，时空作为一个固定的几何结构存在着对称 性，这种对称性由一个有限维的群——彭加勒群所描写。而在广义相对 论中这样的群却是无穷维的—时空的微分同胚群—它是所有满足爱因斯 坦场方程的时空结构的几何变换群。这一特点将给理论的量子化带来两 大难题。一方面，在构造希尔伯特态空间的内积时通常的定义不再适用， 这被称为“内积问题”。另一方面，动力学不再由态空间上的几何对称 群作用量所决定，这被称为“时间问题”。此外，由于引力子的高自旋 将导致理论重整化的困难。80 年代以来，一些看来互不相关问题的进展