在理论物理学中,引力光子(英语:graviphoton 或 gravivector)是一种假想的粒子,它出现于卡鲁扎-克莱因理论中,被看作是度规张量(引力场)在高于四维的时空中的激发。
简介其关键的物理性质与一个(有质量的)光子相类似:它诱导产生某种“矢量力”,有时称为“第五种力”。电磁四维势代表着度规张量多出来的一个分量,这里的数字5表明有一个多出来的的维度,也就是第五维。
在拥有额外的超对称性(额外超引力理论)的引力理论中,引力光子一般被认为是引力子的超对称粒子,且其性质类似于光子,会倾向于与引力的强度相耦合。这一发现作出于20世纪70年代后期。与引力子不同的是,它所提供的可能是一种排斥力(同时也有吸引力),也就是某种意义上的反重力。在某些特殊情况下,某些理论——一般是由五维理论降维而来的理论——认为,它在静态极限下或许能完全抵消引力。Joël Scherk讨论了这种现象的半真实性,进而开启了关于这一现象的一系列研究。1
卡鲁扎-克莱因理论物理学中,卡鲁扎-克莱因理论(Kaluza–Klein theory,有时简称为KK theory) 是一个试图统一重力与电磁两大基本力的理论模型。此理论最初由数学家西奥多·卡鲁扎于1921年所发表。他将广义相对论推广到五维的时空。 所得方程式可以分成好几组方程式,其中一个与等价于爱因斯坦场方程式,另外一组方程式则等价于描述电磁场的马克士威方程组。 此外,还多出一个标量场——五维度规张量之分量{\displaystyle g_{55}},其对应粒子称之为“辐子(暂译)”(radion)。1
度量张量在黎曼几何里面,度量张量(英语:Metric tensor)又叫黎曼度量,物理学译为度规张量,是指一用来衡量度量空间中距离,面积及角度的二阶张量。1
第五种力现代物理学认为有四种基本作用力存在。然而,物理学中并没有一个公认的统一理论,因此偶尔物理学家们也会假定存在一个额外的基本力——第五种力。大多数物理学家假定第五种力大约和引力的强度相近(也就是说,比电磁力和核力弱得多),而其力程则从一毫米到宇观尺度不等。2
超对称粒子在粒子物理学里,超对称粒子或超伴子是一种以超对称联系到另一种较常见粒子的粒子。在这物理理论中,每种费米子都应有一种玻色子“拍档”(费米子的超对称粒子),反之亦然。没有“破缺”的超对称预测:一颗粒子和其超对称粒子都应有完全相同的质量。至今仍然没有标准模型粒子的超对称粒子被发现。这可能表示超对称理论是错误的,或超对称并不是一种“不破”的对称性。如果超对称粒子被发现,其质量会决定超对称破裂时的尺度
就实标量的粒子(如轴子)而言,它们有一个费米子超对称粒子,也有一个实标量场。
在延伸的超对称里,一种特定粒子可能会有多于一个超对称粒子。举例,在四维空间里,一个光子会有两个费米超对称粒子和一个标量超对称粒子。
在零维的情况下(常被称作矩阵力学),有可能存在超对称,但没有超对称粒子。然而,这只有在当超对称性不包含超对称粒子的情况下才成立。2
超引力在理论物理学中,超引力(Supergravity,SUGRA)是一种结合了超对称和广义相对论原理的场论。两者结合表明,在超引力理论中,超对称是一种局域对称性(这点与非引力超对称理论例如最小超对称标准模型相反)。因为超对称(SUSY)的生成元会与庞加莱群相结合形成复杂的超庞加莱代数,超引力理论能够很自然地从超对称性产生出来。2
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刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所