量子引力的危机

目前，人们对引力最好的描述是爱因斯坦的广义相对论，人们观察到的效应是由于物体与时空的相互作用。70多年来，物理学家一直在寻找其继承者：量子引力理论。

事实上，直到最近，还没有任何观测结果被认为是量子引力效应的证据。物理学家认为，量子引力的一些方法，特别是弦理论，在形式主义和方法论上存在缺陷。这些物理学家认为，危机的潜在原因从社会心理因素到哲学和科学因素都有。

那么，什么是量子引力呢？量子引力是人们用来定义量子引力的任何满足约束或接受标准的东西。

约束是物理学家认为新理论必须满足的一个原理或特征。物理学家在他们的研究中强加这些，是为了缩小可能理论的空间，这样他们就不会在黑暗中摸索。

那么，量子引力的约束条件是什么？

量子引力的约束既是经验的，也是非经验的。在证实或否定一个理论时，经验约束通常优先于非经验约束。然而，非经验约束与当前的危机有着重大关联。

非经验约束在科学理论的建构和评价中发挥着各种重要作用。例如，它们可以作为指导原则，帮助人们寻找理论，但可能不会在理论中结束。它们还可以发挥更强大的作用，作为理论接受的标准，如果一个新理论与原则不相容，就不应该被接受。

虽然人们还没有量子引力理论，但人们有几种方法可以找到它。它们有不同的起点、不同的方法和不同的非经验约束。

寻找量子引力理论的主要动机是，有一些宇宙领域，需要广义相对论和量子理论的描述，包括宇宙，黑洞。所以量子引力的最小定义就是任何描述这些领域的理论。这看起来像是一个经验约束，因为它关系到理论如何描述和预测宇宙中的某些现象，然而，人们不能直接观察或实验这些领域。

并不是所有采用的约束都是显式的。许多假设没有被物理学家注意到，或根深蒂固没有人质疑它们。也许它们确实是必要的，但人们只有检查了它们才明白这一点。

弦理论，在人们知道量子论起作用的领域里应该与量子论很接近，在广义相对论起作用的领域里也应该与广义相对论很接近。

量子引力被理解为一种理论，它不仅比目前的理论更基本，而且没有更深层次的理论。

广义相对论，就像之前的牛顿力学一样，它给出了所有距离尺度下的预测。然而，人们知道牛顿力学在短距离尺度上是不正确的，因为它被量子理论所取代。

这些只是一些例子，旨在说明非经验约束的多样性和普遍性，以及它们在构建量子引力问题中所扮演的重要角色。

如果人们对“什么是量子引力”这个问题有一个更清晰的认识，人们就能更好地找到答案。其目的不是要消除人们的非经验约束，而是要确立它们的有效性，并确保人们为未来的研究奠定坚实的基础。（编译/王慧兰）