王涛
奇特的积分2
2025-10-28 12:29
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            量子场论中的重整化群计算,既是物理现实,也是数学上定义不足,这导致我们对于量子场论的底层结构不是很理解。在凝聚态物理中,从小尺度到大尺度还容易理解(对于强关联、复杂系统和拓扑结构,也是会出现问题的)。在粒子物理中,就比较奇特了,因为是从低能到高能,所以现在被看成是有效场论。所以很多研究者相信,到了高能会出现新物理,比如超弦理论所预言的。但是在当下的高能尺度下,什么新的都没发现,这让一些人很迷茫。

    随着黑洞全息性质的发现,我们意思到我们的宇宙比我们想象的要诡异的多。后来超弦理论也发现了全息性质,这使得超弦理论变得非常有价值,但是可惜实验上没有看到超弦或者超对称的结果。超弦理论现在更像是一个数学理论,可是如果这个世界是全息的,那么一定要通过这个超弦理论来描述么?

    全息实际上是建立在重整化的物理上的,但是两者究竟是什么关系,我们并不清楚。当下的理论,一讨论全息,就是超弦,反而对根本性的两者之间不是很关心。

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    在以前的量子场论中,圈图的计算,如果直接带入低能的物理量,算出来的结果是无穷大。我们需要把所有的尺度下的真实的物理量带进去,才是真实的结果。虽然这个物理意义是明确的,但是重整化群的数学定义始终是不准确的,是有问题。

   也就是说,我们在数学上,没有给出一个完整的重整化的理解,这才是问题的所在。

   能够重整化的理论,就出现了一个奇特的结果,就是图中的那个点,决定了真实的这条线,然后下面的真实的面积。所以能看到,量子场论的几何是个很诡异的东西。一般来说,但我们定义了一个高维的几何后,里边低维的是清楚的。但是这里边却相反,出现了不可思议的全息性质。低维的几何,决定了高维的性质。

   这是以前的重整化的图景。如果把假的线和包围的面积(无穷大),包含进来,就会变得更有趣。假的这边也是确定的。所以我们就可以引进一个新的维度x,两个面之间的整个体积都是确定的。

   这个体积的部分,就是量子场的全息理论,应该是一个引力理论,在以前的研究中虽然在超弦理论中被研究,但是没有一个真正的理论框架。

   可以看到,整个体积和面积,都是被这个点定义的。所以整个面积的积分,应该就是0,对应那个点。这个和复变函数的积分是一样的。如果里边有奇异点,那么就会出现新的结果。

   如果我们把它变形,让x在表面出现为0,里边的体积是存在的,就只剩下这个真的表面,和假的表面,它们的和为0。   

   这就是最近贾连宝老师的奇特公式的一个最有可能的解释,涉及到重整化,和全息,当代理论物理最重要的两个概念。以前的重整化,没有看到这个体积内有可能会出现奇异点,所以可能会出现有问题的定义。只有讨论这个整体的体积,才会给我们带来个一个完整的理论。

   期待具体的全息理论会更早的出现。

   

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