《量子引力與修正引力及其宇宙學套用》是依託北京師範大學，由馬永革擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：量子引力與修正引力及其宇宙學套用
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：馬永革
- 項目類別：重點項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子引力是涉及整個物理學理論基礎的本質課題，而修正引力理論成為宇宙學中研究暗能量等問題的熱門課題。本項目的研究將量子引力與修正引力理論相結合，並研究其在量子和經典宇宙學中的套用，含以下幾方面內容：1.研究圈量子引力與標量-張量等修正引力的結合，及其在宇宙學模型和在黑洞物理中的套用；努力將 圈量子標量-張量引力推廣到高維時空；我們先前有關f(R)和標量-張量引力的圈量子化的工作為此項研究奠定了牢固的理論基礎。2.研究量子高階引力和超引力及其黑洞物理；將高階引力超對稱化，用f(R)理論的精確解研究宇宙學和AdS/CFT，研究臨界引力和超引力的黑洞物理；我們先前有關臨界引力的工作為此奠定了堅實的基礎。3.研究高維引力和修正引力理論下的黑洞熱力學和宇宙學，為量子引力的相關研究提供有益啟示。4.探討如何用古代曆日系統和天象記錄檢驗各種引力理論，努力建立一個用以檢驗和比較各種引力理論的獨特的數據系統。
結題摘要
本項目將涉及物理學理論基礎的本質課題－量子引力，與宇宙學中研究暗能量等問題的熱門課題－修正引力相結合，對圈量子引力與圈量子宇宙學、高階引力和超引力、黑洞物理和引力熱力學、修正引力的宇宙學、用古代曆日系統和天象記錄檢驗引力理論等5個子課題進行了廣泛深入的研究。已完成SCI論文125篇，其中95篇發表在PRL, PRD, PLB, JHEP等頂級學術刊物上；研究成果獲得2016年度教育部高校優秀自然科學成果二等獎；代表性成果包括：（1）找到了標量-張量引力的聯絡動力學的一階作用量形式，從而為研究圈量子標量-張量引力理論的黑洞熵奠定了一個重要基礎；（2）研究了圈量子Brans-Dicke宇宙學，導出了該量子宇宙學的有效方程，發現經典宇宙大爆炸奇點仍然能被量子反彈所克服，為研究量子標量-張量引力在極早期宇宙中的效應提供了一個理論基礎；（3）構造了四維Kaluza-Klein規範超引力的帶電磁雙荷AdS黑洞精確解，發現這個黑洞有非平庸的標量毛，而且標量毛必須參與黑洞熱力學第一定律；（4）證明了四維4階導數引力的球對稱解中，除了Schwarzschild黑洞外，還存在一個新的黑洞解，並就其熱力學性質和Schwarzschild黑洞作了對比；（5）證明了f(R)理論與廣義相對論在3階後牛頓近似上可以用引力透鏡效應作區分，但其差別不會在軸對稱時空區域中體現出來，這意味著宇宙中的“暗物質”不能完全被f(R)理論所取代。已在國際重要學術會議或國外重要學術機構作學術報告20個以上，包括在Loops17量子引力國際會議上的大會邀請報告。成功舉辦第三屆廣義相對論和量子引力國際暑期學校。
