德西特狭义相对论及杨模型

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我是相对论和公众科普研究方向的研究生。研究生期间,我在公众科普方面做了很多调查研究,尤其在狭义相对论及其最新进展方面。本文首先对爱因斯坦狭义相对论的发展历程和内容做了简要的回顾。该理论创立相对论时空观,并提出了“时空相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。同时,它是一个光速不随惯性系变换改变的理论。论文的第二部分讨论德西特时空的性质和将爱因斯坦狭义相对论推广到德西特时空下的相对论的必要性,以及它的重要意义与应用。德西特时空Beltrami度规下的相对论是上一世纪70年代我国科学家陆启铿,郭汉英等人提出的,此理论有两个不变常数,除光速外,还有德西特时空半径R(与宇宙学常数相关的常数)。此理论在2004年到2010年前后被郭汉英等人作了推广,该理论适用于宇观范围,可以用来研究宇宙的演化。爱因斯坦方程中的手加的宇宙学常数项完全可以由此理论推出。在宏观范围,此理论就退化到爱因斯坦的狭义相对论。论文的第三部分讨论了Snyder理论。这是一个时空量子化理论,上世纪40年代为了克服场论中的发散问题而提出的。然而这个理论也定义在德西特时空(动量德西特时空)下,是一个适用于超微观世界的理论。它与Beltrami德西特理论有严格的对偶关系,这说明宇观和超微观世界的物理理论规律有相似性,但又完全不一样。文章的最后一部分,我们介绍了杨振宁1947年提出的杨模型,这个模型是一个更高维(5维)德西特理论。最初的模型是很粗糙的,经研究发现该模型包含了Snyder模型和Beltrami模型。在杨模型下定义的狭义相对论,将会是包含从超微观到宇观的完全狭义相对论理论。这个理论有三个不变常数,光速c,德西特半径R和普朗克长度lp。我们有理由相信在此狭义相对论的基础上给出的广义相对论,将更有意义,更有应用价值。
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