云顶棋牌下载官网:中科院院士创建超统一场论 助揭爱因斯坦不解之谜

云顶棋牌下载官网   2018-12-11

  原标题:国科大在揭秘爱因斯坦一致场论的研讨中失掉冲破 超一致场论中超引力场的标准引力方程 引力量子场论实际框架下给出的标准稳定超一致场论作用量 引力标准几多对偶性导出的狭义坐标稳定超一致场论作用量   近日,中国迷信院院士、中国迷信院大学教授、亚太国际实际物理核心和中科院实际物理研讨所研讨员吴岳良,在揭秘爱因斯坦一致场论的研讨中失掉冲破,创立了超一致场论(hyperunified field theory)。该实际受相对论性狄拉克旋量实际、爱因斯坦狭义相对论、杨-米尔斯标准实际和大一致实际的启示,并基于吴岳良后期生长的引力量子场论的研讨成果,为显现爱因斯坦一致场论理念中的不解之谜,探究最终一致实际打开了一扇新窗口。   自1915年爱因斯坦创立狭义相对论以来,物理学家、数学家致力于构建一套可以 呐喊一致描绘自然界已知根蒂根基彼此作用的实际。爱因斯坦举行了长期且宽泛深化的探究,试图在经典一致场论框架内树立描绘电磁力和引力的一致实际。他破费了后半生几乎一切的时间探访一致场论,只管一切的测验考试最终未能失掉胜利,但其关于一致场论的理念一向连续至今。爱因斯坦一致场论之梦成为一代又一代实际物理学家和数学家们所钻营的胡想。   在超一致场论中,一切已知的根蒂根基粒子(夸克和轻子)一致成为十九维超时空(hyper-spacetime)中的繁多根蒂根基粒子——马约拉纳型超旋量场(Majorana-type hyper-spinor field),其旋量布局由根蒂根基粒子超自旋荷(hyper-spin charge)的量子个性所决议。一切已知的根蒂根基彼此作用(引力、电磁、弱和强作用力)由超旋量场的超自旋标准对称性(hyper-spin gauge symmetry)一致安排,并由超自旋标准场(hyper-spin gauge field)和与之相伴随的超引力场(hyper-gravifield)一致描绘。   超一致场论的树立遵从两个根蒂根基指导准绳:一是根蒂根基粒子的内稟量子数和自力自由度决议时空的维度与布局;二是描绘自然规律的作用量遵照标准稳定情理且与坐标选取有关。准绳之一使根蒂根基粒子的内稟个性和对称性与时空的几多个性和对称性树立起对应关系,招致一切根蒂根基粒子合并一致成为超时地面的超旋量场,超旋量场的旋量布局反应超时空的几多性子。准绳之二招致局域平整超引力场时空(locallyflat hyper-gravifield spacetime)作为自然演生(emergent)的非坐标内稟超时空而浮现,使一切根蒂根基彼此作用一致成为超引力场时地面的超自旋标准彼此作用(hyper-spin gauge interaction)。由此导出标准-引力对应情理(gauge-gravity correspondence)。   基于构建超一致场论的根蒂根基情理,自然地引入双标架超时空(biframe hyper-spacetime)观点,并赋与高维超时空以物理和几多涵义。标架之一是全体平整的闵氏超时空,起惯性参考系的作用,能很好地界说坐标时空的怀抱和物理守恒量,用以描绘根蒂根基场的运动学;另外一标架则是局域平整的超引力场时空,起着传送局域彼此作用和能量的作用,能很好地界说和表征根蒂根基场内稟自由度之间的相干关系和标准守恒流,用以描绘根蒂根基场的动力学。数学上,双标架超时空形成几多的纤维丛布局,全体平整的闵氏超时空和局域平整的超引力场时空别离作为纤维丛的底时空和其纤维。作为底时空的闵氏超时空是一个不彼此作用具有的真空超时空,而看成纤维的超引力场时空是一个具有非对易几多布局的真实超时空,其非对易性由超引力场的标准场强来描绘。超引力场时空形成一个真实宇宙,准绳上可由根蒂根基场的彼此作用探测其性子。   在引力量子场论的实际框架下,超一致场论具有闵氏超时空的最大庞加莱对称性(非齐次洛伦茨对称性)PO(1,18)和超引力场时空的最大超自旋标准对称性SP(1,18)以及全体和局域的标度对称性。可导出一切对称性对应的守恒定律和根蒂根基场的运动方程,尤其是包罗超引力场能动量在内的总的超应力能动量张量守恒定律(hyper-stress energy momentum conservation law)。给出由守恒的双协变超矢量流所安排的超引力场的标准引力方程,并借此导出由守恒的超应力能动量张量所决议的超度规引力场的几多引力方程。超应力能动量张量的对称局部对应于超时地面推行 推戴的爱因斯坦引力场方程。超一致场论的标度标准稳定性由标度标量场和标度标准场描绘,对研讨宇宙的根蒂根基能量标度以及宇宙的来源和演变起根蒂根基性作用。   超引力场作为界说在双标架超时地面的双协变矢量场(bicovariant vector field),是一个标准型矢量场,也起着Goldstone玻色场的作用。作为Goldstone玻色场的超引力场的对称变换决议超自旋标准对称性,从而显现标准对称性的引力来源。   超一致场论的超时空被证实具有隐性狭义线性群对称性GL(19,R)(hidden general linear group symmetry),在四维时地面,此对称性奠基了爱因斯坦狭义相对论的根蒂根基。论证表白,超引力场的标准彼此作用可等效为超时空度规联系的彼此作用,并由超时空黎曼几多的曲率张量来描绘。由此导出引力-几多对应情理(gravity-geometry correspondence)。   基于狭义标度标准稳定前提和幺正标准固定前提,研讨表白,超引力场的标准动力学齐全等价于超引力度规场(hyper-gravimetric field)的几多动力学,由此显现引力的标准-几多对偶性子(gravitational gauge-geometry duality)。最终得出结论:构建超一致场论所遵照的根蒂根基情理比爱因斯坦树立狭义相对论所假定的狭义协变情理更根蒂根基和更遍及。   超一致场论的树立触及对时空观点、几多观点和宇宙观点以及物质观点和能量观点的从头意识。该实际预言新的矢量型夸克和轻子、镜像夸克和轻子、多重态标准矢量玻色子和有效标量玻色子等新粒子以及自旋力和标度力等新的彼此作用力的具有。深化研讨超一致场论的动力学和新物理唯象、探究对称破缺机制和维数约化模子以及探测引力波的根蒂根基性子和引力宇宙,将对深入意识四维时空布局的保存宇宙,懂得引力素质、宇宙来源、品质来源、暗物质和暗能量等根蒂根基迷信问题,以及检讨超一致场论和探秘自然界根蒂根基规律起重要作用。   相干研讨成果揭晓在The European Physical Journal C上。研讨工作得到了中科院战略性先导科技专项、前沿迷信重点研讨企图和国家自然迷信基金等的支持。   论文链接  责任编辑:霍宇昂
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