王涛
为什么这么长的时间我们才找到圈图的第二种解法?
2025-10-26 10:46
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         圈图的无穷大,在物理学史中,是一个重要的话题,影响了很多事情。奥本海默和泡利,第一次算出在量子电动力学中,圈图会出现无穷大。这建立了奥本海默第一流理论物理学家的地位,也让泡利大惊失色,认为量子场论完蛋了。

    最终,这个问题被施温格、费曼和朝永振一郎通过重整化技术所解决。这里边的关键是我们意识到,不同的尺度,粒子之间的作用和自由粒子的传播子都不一样。无穷大本身并不存在,不同的尺度是不一样的,所以这个圈图的积分本质是有限的。

    但是,在做计算的时候,我们一直无法绕开这个无穷大。因为我们首先有的是我们的物理参数下的传播子和作用强度。然后我们要往小尺度上推导。所以,我们尺度下的这个结果,成为了一个条件。如果让这个积分是有限的,那么就需要了解更小尺度下是如何变化的。而里边是如何变化的,由我们尺度下的结果来决定。这样一来,一个可重整化的理论,会得到一个唯一的结果。

    所以,我们从一个条件出发,推导出了所有的情况。如果情况很复杂,那么就不能重整化。由于会涉及到无穷大,所以这个方法本身,究竟会多有效,我们其实不是完全确定。

    当重整化技术出现以后,一些人是不满意的,比如狄拉克和费曼。狄拉克希望重新找到一些建立量子场论的方式,直接算出有限的结果。当然,这是不成功的。因为现有的理论,比如量子电动力学,算出来的结果,和实验的结果真的是一致的。现有的建立量子场论的方式是有效的。要想建立一个不同的理论体系,是极其困难的。

    我过去二十多年,也在思考这个问题,但是我没想过真的会有什么,我就是把这个当作一个不可能的任务,来当作我训练思考的一种方式。但是我最近也开始意识到,这个无穷大的方式,可能导致一些数学上的问题,本身应该是一个假象,是可以避开的。但是我本身,没有想到一个数学上的可能性。我一直坚持一个对称宇宙的想法,我觉得可能会得到一些新的关系。但是由于我一直忙于算SU3-IBM,所以还没有仔细考虑。

    在物理学史上,由于这个无穷大,导致了一个很重要的理论的诞生,就是超弦理论。由于超对称性,这个理论在低阶计算下是有限的,这是当时坚持这个理论的一个很重要的原因。

    所以过去百年的理论物理学的历史,几乎就是无穷大的历史。到了现在,已经几乎没有人会认真考虑这个无穷大的问题了。现有的方法是好使的,有效的,而且过去三十年,对于圈图还给出了很多有趣的新发现,发了一大堆的PRL。

  所以贾连宝老师的奇特公式的出现,让人有些不可思议。我们的确忽略了一些关键的东西。

  我不太知道,这个公式的出现是否有点晚。如果是上个世纪六七十年代,肯定是轰动性的。不过,既然是一个新的结果,就必然会有用,也可能会产生决定性的结果。

  以前的重整化技术,就是考虑能标变化的时候,粒子的传播子和作用的变化。如果用一个球来表述,那么我们知道的就是这个球的最外面的情况。如果只是从最外面的角度来看,就出现了无穷大。真实的情况是,从外面往里边走,每一层球面都是不一样的。要考虑所有真实的球面的情况,我们才会有一个有限的结果。

  但是,里边的情况,其实也都是由最外面的球面决定的,彼此都是相关的。这也是以前的无穷大无法逃避的原因,因为它是这个决定性的条件。

  但是也正是因为这个最外边的球面,是决定性的,所以里边的东西是什么样子,已经隐藏在了这个球面上,这就是全息的想法。

  可惜我是看到了贾连宝老师的奇特公式,我才明白了这一点。

  确实是不能太早了。

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  所以,原则上,不需要知道里边的变化,就可以直接算出最外边的球面。贾连宝老师的奇特公式,应该是一个全息理论的结果。我们应该会有一个量子场论的全息理论,然后得到贾连宝老师的奇特公式。

  虽然具体的理论是什么样子的,我们还不清楚,但是这个公式已经打开了一个缺口。从缺口里边看到的世界,隐约之间似乎极其美妙。

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