北师大量子引力研究组在圈量子宇宙学的研究中取得突破性进展

 广义相对论与量子力学是现代物理学的两大基础理论。人们自然地期望, 通过构建一种更基本的量子引力理论来将这两大理论基石有机地结合起来。引力量子化问题的解决无疑将会带来时空观和量子观的一场新的革命。从上世纪80年代末开始发展起来的圈量子引力理论将广义相对论的思想贯彻到量子时空的构建中，取得了重大进展；该理论的宇宙学应用-圈量子宇宙学近年来发展迅速，在克服宇宙大爆炸奇异性、解释宇宙暴涨等方面表现出以往理论所不具有的优势，成为当前国际引力研究的一个热点。 作为中国圈量子引力领域的排头兵，北师大物理系马永革教授领导的量子引力研究组在此方向的研究已步入国际前沿，他们在圈量子宇宙学的半经典分析的研究中取得了突破性进展；在均匀且各向同性的圈量子宇宙学与标量场耦合的模型中，成功地用半经典态证明了改进的量子动力学有正确的经典极限，进而得到了含高阶量子修正项的有效Hamiltonian约束和Friedmann方程；他们依据有效方程提出了一个创造性猜想：量子引力修正效应会使不含宇宙学常数的空间平坦的膨胀Friedmann宇宙塌缩回来；这样，之前国外学者已发现的量子反弹和他们预言的塌缩将一起贡献一个循环的宇宙历史；这是国际上首次有人大胆预言，量子引力会影响宇宙的大尺度行为，甚至改变宇宙的命运。该研究成果已在国际顶级刊物Physical Review Letters[Y. Ding, Y. Ma, J. Yang, PRL 102 (2009), 051301]上发表。

  物理系       2009年03月30日