中国科学家建立超越广义相对论的引力量子场论

  近日，中科院院士、中科院卡弗里理论物理研究所研究员吴岳良，打破爱因斯坦广义相对论中关于广义坐标变换不变假设的局限，不再从推广狭义相对论和坐标时空 几何的途径来构建量子引力理论，而是基于量子场论和对称原理，建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论。相关成果发表于《物理评论》。

    研究表明，在四维引力场时空中建立的引力量子场论，可统一描述引力、电磁力和弱力等自然界基本相互作用力。并导出含有引力场效应的所有基本量子场运动方程和所有基本对称性对应的守恒定律，包括超越爱因斯坦广义相对论的引力场方程和能动量守恒定律。在引力量子场论中，弯曲坐标时空的几何度规不再作为基本引力场。

   对称原理作为刻画对称与对称破缺的基本原理。正是引力量子场论中的量子效应，使得引力标度子引发整体标度对称性破缺而导致早期宇宙的暴胀，给出以量子暴胀宇宙为起源的量子引力场时空动力学。

   研究证明，引力量子场论在低能情况下的有效理论给出爱因斯坦广义相对论，预言无质量的引力子以及有质量的自旋规范子和标度规范子。因此，相比于爱因斯坦广义相对论中广义坐标变换不变的假设，引力量子场论中关于自然界基本规律与时空坐标和标度选取无关并遵循局域规范不变的假设更为基本。