什么是奇异点 爱因斯坦为什么没完成统一场理论?
爱因斯坦为什么没完成统一场理论?
石瑜(复旦大学物理系教授)
早在他获得诺贝尔奖后的演讲中,爱因斯坦就说过:“两个相互独立的场(导向力场和电磁场)的存在不能满足灵魂寻求的统一”,“我们在数学中寻找统一的场论,在数学中,在物理学中其中引力场和电磁长度只是同一场中的不同分量。”
爱因斯坦在他后期的统一场论上花费了大量精力,但是失败了。
爱因斯坦总是局限于广义相对论和麦克斯韦电动力学的经典理论,而忽略了当时已经发展起来的量子力学所描述的微观物理,这并不奇怪。我们知道爱因斯坦不喜欢量子力学,认为它是不完整的。这使他无法参与基于量子力学的前沿研究。
事实上,爱因斯坦相信,如果统一场论建立起来,量子力学的难题也能迎刃而解。
自然界有四种基本的相互作用:万有引力、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用。后来发现电磁相互作用和弱相互作用统一为弱电相互作用。这是在基于量子力学的量子场论的框架下进行的。
爱因斯坦在统一场论方面的工作受到时代的限制。由于没有相关实验,爱因斯坦在这一领域的工作仅限于数学,缺乏物理学。这就是它不起作用的原因之一。
Weinberg曾经说过,爱因斯坦的想法的问题在于“没有东方系统可以将电磁场的六个分量与度量张量的十个分量连接起来。洛伦兹变换或其他坐标变换将电场和磁场转换为两者的混合物,但没有将它们与引力场混合的变换
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