亚量子场
惠勒说过，“真空物理学”可能是一切事物的精髓①。这种物理学可以用对应着时空中出现的粒子的活动的“充实的空间”这个比较一致的概念取代有结构的真空这个本身不一致的概念。某些标新立异的科学家已经开始发展亚量子理论，这种理论把时空看作是一个活动的“网状”场，把量子力学说成是一种关于物理实在的基本层次的动力学的“粗粒状”理论。②正如 D·玻姆在半个世纪以前在他的隐变量理论中所尝试的那样，新物理学家们 （包括哥廷根大学的 M·雷夸特[Man-fred Requardt]、巴勒莫大学的 I·利卡塔[Ignazio Lica-ta]以及博洛尼亚市的一个名为“安德鲁默达”的研究小组）试图澄清量子态的一些令人迷惑的方面，把量子态看作处于一种活动的但不是决定论的介质之中。这些发展是意义重大的，因为一种基本上是惰性的真空和一种相互作用的亚量子介质之间的差异毕竟是显著的。如果介质是被动的，那么单个量子的运动就是离散的或“马尔可夫”式的。然而，如果介质是具有活力的，那么量子的行为就是连续地相互联结着的，运动就变成“非马尔可夫”式的。（正如我们所看到的，后者似乎更可能。但是把非马尔可夫动力学纳入理论会产生许多数学上的混乱。）时空变成一个充实的空间：一个充满活力的四维连续体。时空也变得相互影响：例如，爱因斯坦著名的相对论效应（在接近光速运行时，时钟变慢）就可能是由于亚量子场对时钟内部结构的动力学作用。时空场可能具有一种内在结构，这种结构可以根据非标准分析的“无限小领域”作出数学上的处理。
尽管爱因斯坦不把相对论效应看作是时空场对运动物体的物理反应，但他在晚年曾设想过推广相对性理论的非线性微分方程的可能性，这样，物质—能量就成为时空的一种局部变形。作为他未完成的统一场理论的基本概念的是一种具有活力的亚量子场。这里，粒子不是离散的实体，而是场的统一的几何形状的焦点或凝聚点。有些物理学家有时也有类似的想法，但是在 20 世纪 90 年代初期，物理学界的主流还不打算放弃那种形式上的，基本上没有相互作用的时空场的概念。物理学家们的困难不单是由以太的幽灵造成的，也是由必然伴随着这种具有活力的亚量子场的数学难题 （尤其是无限性问题）所造成的。事实是，海森堡的测不准原理表明，被假定充满时空的成对的虚粒子和反粒子应当具有无限的能量。因此，根
据爱因斯坦的方程式 E=mc2，这些粒子也应该具有无穷大的质量。但如果真是如此，那么广延的物质宇宙就会是一个谜：引力可能使宇宙坍缩成一
① JA·惠勒《量子宇宙论》，载 LZ·方和鲁菲尼兰编《世界科学》，新加坡，1987 年。
② I·利卡塔《时空的网状动力学》，博洛尼亚，安德鲁默达社会出版社，1989 年。 个奇点。
物理学家们通过一种被称之为“使数值重正化”的简练办法来回避这个谜。事实上，他们通过引入另外一系列无穷大来取消这里出现的一系列无穷大。如此处理在数学上是有问题的，但物理学家们通过这种办法所得到的值能很好地与观察结果相符合。这样一来，重正化的办法就被人们所接受，尽管它不仅迫使科学家们从事这种没有把握的数学计算，还迫使他们为质量和力选择适合于他们观察结果的数值，而不是从理论上得出实际的值。
问题在于，与观察到的由重正化引起的某些物理过程相一致是否可能掩盖另一些尚未观察到的或尚未被人完全理解的物理过程。这里存在这种可能性：物理学家们正在集中力量获得一种有关处于“地上”的某些数值的完整描述，而忽视其他一些仍处于“地下”的数值。他们的推理有点像经济学家的推理，经济学家力求弄清楚一个国家国库里黄金的确切数目，而不关心埋藏在这个主权国家领土之下的黄金的价值。只要未开采的黄金没有进入流通领域，这种推理就有实际的价值；但是，如果这些黄金成了投机的对象并进入国库，那么这种推理就导致错误地估计这个国家的财富。同样，如果零能量的“未开采的黄金”是静止的，那么忽视它就有实际的理论基础，但是，如果它在某种意义上是具有活力的，那么重正化就会使人对物理世界的性质产生根本上的错误认识。
奇点天文网 https://www.dprenvip.com
本文由奇点天文作者上传并发布，奇点天文仅提供文章投稿展示，文章仅代表作者个人观点，不代表奇点天文立场。
