[爆卦] 弦学家宣称证明弦论为唯一有效的万有理论

楼主: jackliao1990 (jack)   2025-01-30 11:22:57
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.133.251601
当科学家将相对论重力纳入量子力学以完成大统一理论时
会遇到高能发散问题使得两者无法结合
Clifford Cheung,Aaron Hillman和Grant N. Remmen从自举原理出发并透过散射振幅的性
质来论证"弦论是唯一符合高能散射条件的理论"
证明核心来自散射振幅的自举
洛伦兹不变性:物理定律应该在洛伦兹变换下保持不变
单位性:机率守恒,表示振幅的虚部对应于散射过程的物理性
局部性:物理过程应该发生在有限范围内以避免非局部作用
交叉对称性:s、t、u 通道间的交换应该保持不变。
渐进软行为:高能极限下振幅 A(s,t)衰减得比任何幂次函数都快(超多项式衰减)
级别截断:在特定动量转移 t=ξ(k)处,交换态高于某一阶的贡献完全消失
从这些假设出发,考虑到高能极限下可允许的散射振幅形式
此时量子场论无法满足超多项式衰减
只有弦论振幅才能同时满足超多项式衰减和单位性
考虑到级别截断条件
弦论存在动量转移的无穷序列,使得所有高于某阶的交换态完全消掉
这种结构与Veneziano振幅完全匹配但与量子场论振幅不同,后者通常在高能极限下具有
无限个极点
因此满足级别截断的振幅形式必须与Veneziano振幅相容
考虑到交叉对称性
振幅的极点和残值必须以对称方式排列
Veneziano振幅天然满足这条件,而其他变体如Coon振幅则需要特定限制q=1才能满足单位

此论文为弦论基础提供数学证明
然而此文集中分析四点散射振幅
未来需要进一步分析更多点的级别截断结构
此外论文主要针对开弦(Veneziano振幅)做分析
而引力的高能极限行为跟闭弦(Virasoro-Shapiro振幅)有关
故须进一步证明闭弦的唯一性
另外最重要的是:量子场论已经有实验证实
而弦理论却没有

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