1.目前的量子引力理论，共同的理论预设是什么？

答：弯曲时空量子场论，认为能量-动量张量基本上是经典的，量子修正项很小，时空度规是经典的，量子修正只给出小时空区域物理过程的量子修正。量子力学过渡到经典力学，一直存在着众说纷纭的量子测量问题，弯曲时空量子场论的时空度规不是在量子测量的意义上通过量子引力理论的经典过渡给出的，但弯曲时空量子场论认为物质的微观过程是符合量子力学原理的。

   弦论把基本粒子设想为在4维时空之外发生紧致化收缩的弦的振动，这样费曼路径积分中基本粒子作为质点的散射过程，就被管子般的弦的碰撞所取代，两个超对称变换能给出广义相对论中的庞加莱变换，于是超弦就与引力理论发生关联。中国学者朱书远利用统计力学方法从弦论延伸出广义相对论，这与费曼从量子电动力学中延伸出麦克斯韦电磁场论是类似的。但是，弦所在的卡拉比-丘成桐空间太复杂了，存在着10的500次方不同的微观真空，而我们的现实真空只是这种接近无限多的真空当中的一种。我相信，弦论其实是把量子随机性贯彻到底形成的恶无限的可能世界迷宫，是我们描述微观世界的理论结构不当与缺乏大量微观信息人为制造的理论怪胎。

   其实，量子力学是在一定能量约束条件下，原子内部的电子轨道如何分布，轨道跃迁的光谱如何显示的理论模型。一旦原子之间出现化学键，能量约束条件变化，量子波函数就发生改变。量子测量问题之所以在微观-宏观交界处发生，就是因为化学键之类的改变能量约束条件的机制虽然是符合量子力学的，却不可能单由量子力学给出说明，就像我们知道张三李四结婚是因为他们恋爱了，却没有说明他们究竟是如何落入爱河的。量子场论把量子规则无条件地推广到任意小的时空尺度，这就引入了一些几乎不会发生的能量过程，这就像我们根据量子力学，可以知道电子靠近原子核的概率，但如果你真把电子压缩到原子核附近，外界所做的功是无比巨大的。量子场论计算中出现的大量能量过程，往往是不可观察的虚过程，它们的时空度规效应，根本不是作为能量-动量张量的一部分进入广义相对论的引力场方程中。

   弦论热衷于把时空度规的微扰部分量子化，而圈量子引力是把仿射联络量子化，结果连续的弯曲时空在微观水平成了各种微观立方体通过圈编织而成的时空网络，时空原子通过量子面积元与量子体积元的量子跃迁过程方生方灭：如同阿拉伯神学家所设想的，真主在一瞬间创造宇宙，又在下一个瞬间毁灭宇宙创造新宇宙而导致宇宙的运动变化。但是，圈量子引力找不到过渡到经典广义相对论的道路，缺少一个类似量子测量过程的量子引力退相干过程。

   所有这些量子引力理论的共同预设是量子规则在物质的一切层次有效，正在探索中的暗物质与暗能量，即使没有电磁相互作用，也符合量子规则。但是，普通物质的原子结构，恰好是因为电磁相互作用发生轨道共振才呈现出量子化条件的。

   夸克的不可观察，大统一理论预言的磁单极子不存在，在我看来都是量子规则在原子核层次开始失效的预兆。这就像虽然我们可以从细胞分裂合理推测出DNA的复制，但却不能从DNA复制进一步推论出物质的原子，分子也是可以复制的。量子规则一旦在某些物质层次失效，量子场论中的重正化方法就毫无物理意义。

2.基于相对论来修改量子力学的物理原理是什么？

答：在狭义相对论中，已经出现一个热力学问题，即如果2个温度一样的物体，如果开始相对运动，那么它们的温度还相等吗？有3个答案：温度相等，动体变热，动体变冷。在广义相对论中，问题更严重了，那就是在时间坐标与空间坐标不垂直的弯曲时空中，同时性是不可传递的，根据朗道的论证，这意味着热力学第0定律失效。热力学第0定律又是普朗克黑体辐射定律的前提，于是即使作为玻尔-索末菲量子化条件的量子规则有效，普朗克黑体辐射定律也被迫修正了，这导致在大时空尺度把广义相对论量子化是行不通的，按照广义相对论的内在逻辑，我们反而应该把量子规则在广义相对论框架中充分局域化，才能得到符合广义相对论原理的新量子规则与新量子力学。

  在按照广义相对论原则修改量子力学以前，我们更迫切的任务是首先要把广义相对论原则贯彻到分析力学，电动力学，特别是热力学统计力学以前按照牛顿力学解决的那些问题中。为了处理转动问题，分析力学有转动惯量概念，在广义相对论中这对应什么？电动力学与狭义相对论完全一致，麦克斯韦场方程在广义相对论中不改变形式，但是我们如何用法拉第力线描述广义相对论中的惯性-引力场？圈量子引力在量子水平给出了与量子色动力学中色荷线类似的引力力线，但不清楚如何给出经典广义相对论的场力线。量子力学中的等几率假设，可以通过经典统计力学给出，但在高分子层面，等几率假设与各态历经假设是错误的，难道这些理论预设在广义相对论中，甚至在狭义相对论中不需要修改吗？

  总的来说，量子力学的概念框架与数学结构具有牛顿力学与统计力学的遗传病，与包含麦克斯韦电磁场论数学结构的相对论是不相容的。不按照相对论精神治疗量子力学的先天缺陷，就只能产生弦与圈之类的理论怪胎。未来的量子力学，可能是从广义相对论的电磁辐射热力学中重新给出的。

3.发展广义相对论最迫切的问题是什么？

答：旋转问题，我们需要一个广义相对论的转动惯量理论。

   引力场能量，负热容与统计力学问题，我们需要一个摆脱引力能量非定域性又符合极强等效原理，体现热力学第0定律失效的引力场热力学理论。

   合理的量子引力理论，只能从广义相对论的电磁辐射统计力学中延伸出来。玻尔-索末菲的量子规则，将不再是构建量子引力理论的先天有效原则。