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中科院院士创超统一场论揭秘爱因斯坦统一场论获突破

2018-01-28 08:22:23

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　　超统一场论的建立遵从两个基本指导原则：一是基本粒子的内稟量子数和独立自由度决定时空的维度与结构；二是描述自然规律的作用量遵循规范不变原理且与坐标选取无关。原则之一使基本粒子的内稟特性和对称性与时空的几何特性和对称性建立起对应关联，导致所有基本粒子合并统一成为超时空中的超旋量场，超旋量场的旋量结构反映超时空的几何性质。原则之二导致局域平坦超引力场时空（locallyflat hyper-gravifield spacetime）作为自然演生（emergent）的非坐标内稟超时空而呈现，使所有基本相互作用统一成为超引力场时空中的超自旋规范相互作用（hyper-spin gauge interaction）。由此导出规范-引力对应原理（gauge-gravity correspondence）。

　　基于构建超统一场论的基本原理，自然地引入双标架超时空（biframe hyper-spacetime）概念，并赋予高维超时空以物理和几何涵义。标架之一是整体平坦的闵氏超时空，起惯性参考系的作用，能很好地定义坐标时空的度量和物理守恒量，用以描述基本场的运动学；另一标架则是局域平坦的超引力场时空，起着传递局域相互作用和能量的作用，能很好地定义和表征基本场内稟自由度之间的相干关联和规范守恒流，用以刻画基本场的动力学。数学上，双标架超时空形成几何的纤维丛结构，整体平坦的闵氏超时空和局域平坦的超引力场时空分别作为纤维丛的底时空和其纤维。作为底时空的闵氏超时空是一个没有相互作用存在的真空超时空，而当作纤维的超引力场时空是一个具有非对易几何结构的真实超时空，其非对易性由超引力场的规范场强来刻画。超引力场时空构成一个实在宇宙，原则上可由基本场的相互作用探测其性质。