四维及高维的临界引力

如何把相对论和量子力学融合起来是现代高能理论物理研究的最大挑战。在纯理论上，唯一成功的例子是超弦理论，但它是一个庞大复杂的系统。对它的实验唯象学的理解还为时过早。引力的重正化事实上可以通过加高阶导数项得到解决，但30年前已证明，高阶导数一般会不可避免地引进鬼场。最近高阶三维引力的研究表明，加入宇宙常数项后，在允许的参数空间，存在一些特殊的临界点，这个鬼场可以消失。我们最近把这个结论推广到四维时空，和任意高维时空。这些临界引力给出了一个可能可以重正化的自洽的四维量子纯引力。如果这个结论成立，无疑会给量子引力的研究带来新方向。本项目有四个方向：（1）构造临界超引力。这是把临界引力嵌入超弦的必要条件。(2) 构造6阶传播子的6维临界引力，显示高维纯引力有可能重正化。（3）研究黑洞在临界引力框架下新的物理意义，寻找新的黑洞解。（4）探讨临界引力在AdS/CFT上的应用，填补对数场论研究的空白。

如何把相对论和量子力学融合起来是现代高能理论物理研究的最大挑战。在纯理论上，唯一成功的例子是超弦理论，但它是一个庞大复杂的系统。对它的实验唯象学的理解还为时过早。引力的重正化事实上可以通过加高阶导数项得到解决，但30 年前已证明，高阶导数一般会不可避免地引进鬼 场。最近高阶三维引力的研究表明，加入宇宙常数项后，在允许的参数空间，存在一些特殊的临界点，这个鬼场可以消失。我们最近把这个结论推广到四维时空，和任意高维时空。这些临界引力给出了一个可能可以重正化的自洽的四维量子纯引力。如果这个结论成立，无疑会给量子引力的研究带来 新方向。本项目有四个方向：（1）构造临界超引力。这是把临界引力嵌入超弦的必要条件。(2) 构造6 阶传播子的6 维临界引力，显示高维纯引力有可能重正化。（3）研究黑洞在临界引力框架下新的物理意义，寻找新的黑洞解。（4）探讨临界引力在AdS/CFT 上的应用，填补对数场论研究的空白。整个研究按照这四个方向进行，没有作调整和变动。在这四个方向上都取得了不出的成果，对高价导数引力理论的性质作出了深刻的阐述。在这个项目下，我们共发表48篇SCI论文，包含一篇PRL。