芬蘭學者提出新量子引力理論
長期以來,物理學家一直在努力調和現代物理學的兩大支柱——量子場論和愛因斯坦廣義相對論之間的不兼容性。如今,芬蘭阿爾托大學研究人員提出了一種新的量子引力理論,它描述引力的方式與粒子物理學標準模型一致,為深入理解宇宙起源打開了思路。相關研究發表在最新一期《物理學進展報告》上。能夠統一自然界所有基本相互作用的理論被稱為“萬物理論”。目前,物理學界許多基礎問題仍未得到解答,其中一個長期存在的難題就是,如何構建一個與標準模型中其他3種基本力(電磁力、弱核力和強核力)相容的引力規范理論。如果沒有這樣的理論,科學家就無法真正統一量子場論和廣義相對論。前者描述了微觀世界中粒子的概率性行為,后者則描述了宏觀物體及其引力作用。這兩個理論都經過了極高的實驗驗證,但它們從本質上是對宇宙的不同解釋,彼此之間并不兼容。特別是在涉及高能量和強引力的情況下,比如黑洞附近,或大爆炸剛發生后的宇宙起源早期階段,現有理論就顯得無能為力。為了處理這類極端情況,物理學家......閱讀全文
芬蘭學者提出新量子引力理論
長期以來,物理學家一直在努力調和現代物理學的兩大支柱——量子場論和愛因斯坦廣義相對論之間的不兼容性。如今,芬蘭阿爾托大學研究人員提出了一種新的量子引力理論,它描述引力的方式與粒子物理學標準模型一致,為深入理解宇宙起源打開了思路。相關研究發表在最新一期《物理學進展報告》上。能夠統一自然界所有基本相互作
“類比引力”大發現,超導量子芯片與霍金輻射及量子糾纏
黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一類特殊天體。20世紀70年代初霍金、貝肯斯坦等的研究表明黑洞具有熱力學性質:黑洞具有正比于其視界面積的熵;黑洞會以熱輻射的形式向外輻射粒子,其輻射溫度正比于其表面引力;黑洞的質量、熵和溫度等滿足熱力學第一定律。黑洞的熱力學揭示了引力的量子效應。因而普遍認為,黑洞是
引力量子場論可打破局限統一廣義相對論與量子力學
有沒有一種理論可以統一廣義相對論和量子力學?有沒有一種理論可以統一描述引力、電磁力、弱力、強力四種基本作用力?25日,中國科學院院士、中國科學院大學副校長吳岳良在中科院理論物理所舉行的前沿科學論壇上,提出引力量子場論。該理論打破以彎曲時空幾何為基礎的廣義相對論的局限,將廣義相對論與量子力學統一起
再發Science-潘建偉團隊開展引力誘導量子糾纏退相干實驗
中國科學技術大學潘建偉教授及其同事彭承志、范靖云等與美國加州理工學院、澳大利亞昆士蘭大學等單位的人員合作,利用“墨子號”量子科學實驗衛星對一類預言引力場導致量子退相干的理論模型進行了實驗檢驗。2019年9月19日,國際權威學術期刊《科學》雜志以“First Release”形式在線發布了該重要研
科學家建立超越廣義相對論的引力量子場論
近日,中科院院士、中科院卡弗里理論物理研究所研究員吳岳良,打破愛因斯坦廣義相對論中關于廣義坐標變換不變假設的局限,不再從推廣狹義相對論和坐標時空幾何的途徑來構建量子引力理論,而是基于量子場論和對稱原理,建立超越愛因斯坦廣義相對論的引力量子場論。相關成果發表于《物理評論》。 研究表明,在四維引力
在半導體中一窺量子引力奧秘,南大教授解析掌中的“宇宙”
8月27日,在上海圖書館東館,南京大學物理學院教授杜靈杰在講座《掌中的‘宇宙’——在半導體中一窺量子引力的奧秘》中,以圖文并茂的講述,解析了引力子的發展現狀與宏偉藍圖。 講座現場。圖片由墨子沙龍提供 杜靈杰以物理學的歷史脈絡為引,分析了三次科技革命推動科學與技術之間相互促進、共同演進的緊密關
科學家建立超越愛因斯坦廣義相對論的引力量子場論
一百年前,愛因斯坦通過推廣狹義相對論而創立了廣義相對論,建立起引力與時空幾何的內在聯系,成為二十世紀理論物理劃時代的進展。另一方面,狹義相對論與量子力學作為二十世紀理論物理具有變革性的進展,它們的成功統一建立了相對論量子場論。量子場論作為描述微觀世界的基本理論,成功地應用于電磁力、弱作用力和強作
空間引力波探測:-在太空中捕捉引力波“音符”
日前,一條有關空間引力波探測的消息在天文圈被刷屏。 據歐洲太空局(以下簡稱歐空局)官網報道,其下屬科學項目委員會在6月20日舉行的會議中一致決定,將探測引力波的激光干涉空間天線(LISA)正式確定為歐空局第三大型空間任務(L3)。根據時間表,LISA將在2034年開始從空中探測引力波。 事實
美引力波觀測站升級:有望首次探測引力波
1916年,愛因斯坦在廣義相對論中預測了引力波的存在,這是遙遠宇宙極端天體事件的產物,如同時空中的漣漪 據國外媒體報道,引力波被認為來自宇宙中大質量天體的碰撞、爆炸等,是宇宙中最恐怖的能量釋放,比如超新星爆發、黑洞碰撞等。但科學家對引力波仍然不十分了解,原因在于我們很難探測到引力波,引力波雖
引力波真的存在嗎?
近日,一條關于神秘引力波被發現的傳言正在迅速擴散。美國亞利桑那州立大學物理學家勞倫斯·克勞斯在社交網站推特上發布消息稱自己收到可靠證據,美國激光干擾引力波觀測站(LIGO)已成功偵測引力波。媒體廣泛跟進了這一消息,并稱LIGO研究團隊正收集數據撰寫報告。若傳聞屬實,廣義相對論最重要的一項預測將得
天體引力場對日心軌道空間引力波探測計劃信號影響分析
在空間引力波探測日心軌道方案任務當中,太陽系內天體引力場引起的星間觀測信號大于引力波引起的星間觀測信號。例如,中國科學院太極計劃中,天體引力場引起的星間距離變化約為3萬千米,而引力波信號只有幾個皮米量級,有必要通過詳細數值分析探測頻段0.1mHz到1Hz內天體引力場引起的星間觀測信號是否小于引力
印度加入尋找引力波大軍
2月5日,印度總理曼莫漢·辛格在查謨市召開的印度科學大會上宣布,印度希望在探測引力波的國際合作中扮演東道主的角色,即讓一個關鍵設施落戶印度。 激光干涉引力波天文臺(LIGO)由復雜的光學干涉儀組成,這些設備分別坐落在相隔 3000千米的不同地區,諸如美國華盛頓州漢福德市、華盛頓市、新澤
電磁波和引力波
也難怪很多人對LIGO探測到的引力波質疑,因為這次結果的確是太突然、太幸運了。并且,盡管愛因斯坦在1916年就預言了引力波,但他對自己的這個預言的態度也是反反復復頗為有趣的。愛 因斯坦本人直到1936年對此還尚未有一個確定的答案。他曾經在一篇論文中得出“引力波不存在”的結論!但因為該文中他的
研究確定核子引力形狀因子
近日,中國科學院理論物理研究所助理研究員曹雄輝和研究員郭奉坤,聯合四川大學助理研究員李衢智和湖南大學教授姚德良,利用模型無關的方法,精確確定了真實世界中核子的引力形狀因子。核子包括質子和中子。它們組成了各種各樣的原子核,提供了宇宙中可見物質的大部分質量。物理學家以電子為探針去“轟擊”質子,觀測到質子
《科學》:地球引力扭曲月球外表
英國廣播公司網站11月12日報道,根據美國研究人員的最新研究結果,地球在塑造月球表面方面發揮了重要作用。 該研究小組成員說,地球的引力在古代扭曲了月球的形狀。 這導致了月球赤道“向外凸出”,而且可以解釋為何月球的最遠處甚至今天都比其最近處更高。該研究的詳細情況發表在美國《科學》周刊
極小質量物體的引力成功測得
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/518014.shtm來自英國、荷蘭和意大利的科學家成功測量了質量極小物體的引力,為探索量子引力理論開辟了道路。理解量子引力有助科學家解開一些宇宙謎團,如宇宙如何開始,黑洞內部發生了什么,甚至可能為統一描述
電磁波和引力波(二)
用什么“尺子”來測量這么小的長度變化?科學家們又請出了引力波的大哥-電磁波,以激光的面貌出現。所用儀器是和1887年邁克耳遜的干涉儀[7]基本同樣的原理。干涉儀向不同方向發出兩束激光,在兩個長臂中來回后進行干涉,從干涉圖像則可以測量出兩臂長度的微小差異。這種設備是愛因斯坦的幸運神,當年邁克耳孫和莫雷
電磁波和引力波(一)
也難怪很多人對LIGO探測到的引力波質疑,因為這次結果的確是太突然、太幸運了。并且,盡管愛因斯坦在1916年就預言了引力波,但他對自己的這個預言的態度也是反反復復頗為有趣的。愛因斯坦本人直到1936年對此還尚未有一個確定的答案。他曾經在一篇論文中得出“引力波不存在”的結論!但因為該文中他的計算有一個
中國引力波探測項目將整合
全國政協委員、中國科學院院士、中國天文學會理事長武向平8日在接受科技日報記者采訪時透露,中國引力波探測有望納入未來國家基礎研究發展計劃,統一部署的中國引力波探測項目即將啟動。 實際上,在美國成功探測到引力波之前,中國相關的引力波探測計劃早已啟動,比如中科院理論物理所在2008年就發起了“太極
最詳細宇宙引力波圖譜繪成
引力波圖譜揭示宇宙隱藏的黑洞和結構(藝術圖)。圖片來源:澳大利亞斯威本科技大學和南非射電天文臺科技日報北京12月4日電(記者劉霞)引力波是宇宙中加速運動的有質量物體擾動周圍時空而產生的“漣漪”。引力波信號極其微弱,卻是探測宇宙中不發光物質的直接手段。據澳大利亞斯威本科技大學官網3日報道,由該校天文學
引力波探測,中國沒有缺位
近日央視首次揭秘了我國引力波探測計劃,這一神秘研究再度走入國人視線。 談到引力波,很多人的問題從“引力波是什么”,變成了“諾獎已被國外摘得,我們為什么還要探測引力波?” “發現引力波只是開始,引力波研究還有一大波‘諾獎’在等著被摘取。”科技日報記者近日在我國目前唯一的引力實驗研究基地—
中外團隊首次發現引力子激發
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519910.shtm
LIGO或首次“看”到引力波
中子星合并模擬圖,白色代表磁力線。 近日,《新科學家》雜志官網率先發布獨家報道稱,全球首次探測到引力波的美國激光干涉引力波天文臺(LIGO),可能探測到另一種此前未被觀察到過的新型引力波,即距地球1.3億光年的長蛇座內NGC4993星系的兩顆中子星合并產生的可見光信號,哈勃等多個望遠鏡可能已經“捕
中外團隊首次發現引力子激發
該校物理學院杜靈杰教授領銜的國際團隊利用極端條件下的偏振光散射技術,在砷化鎵量子阱中對分數量子霍爾效應的集體激發進行了測量,在世界上首次觀察到引力子激發,即引力子在凝聚態物質中的新奇準粒子。相關研究發表于3月28日的國際學術期刊《自然》。引力子的研究,一直是物理學研究的終極問題之一。近年來,有理論物
極化原子間微弱引力首次測得
奧地利科學家首次借助激光,讓幾個原子同時極化,使原子兩側分別帶正電荷和負電荷,從而能相互吸引,形成一種非常特殊的鍵合態,并對其進行了測量。這一研究發表于《物理評論X》雜志,有望在量子和天體物理學領域發揮作用。 在呈電中性的原子內,帶正電的原子核被帶負電的電子包圍,這些電子就像云一樣圍繞在原
LIGO宣布再次探測到引力波
北京時間16日凌晨,LIGO在美國天文學會宣布直接探測到了雙黑洞并合產生的引力波,這是自今年2月份以來LIGO第二次宣布直接探測到引力波,同時發布會上還透露了一個疑似引力波信號。 “LIGO在短短四個月之內發現兩個確鑿、一個疑似引力波事件,說明今后引力波探測的事件率要比我們以前預
摘掉“量子醫學”的量子“高帽”
量子力學是描寫微觀世界的一個物理學分支,與相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱,許多物理學理論和科學,如原子物理學、固體物理學、核物理學和粒子物理學,都是以量子力學為基礎。 量子力學同時也給人們提供了新的關于自然界的表述方法和思考方法。在許多現代技術裝備中,量子力學的效應起到
穿越時空:除了引力波,還有信念
2月11日,加州理工學院、麻省理工學院以及“激光干涉引力波天文臺(LIGO)”的研究人員在華盛頓舉行記者會宣布他們探測到引力波的存在。圖為技術人員在關閉艙門抽制真空前檢查光學部件。 13億年前,兩個恒星量級黑洞撞到了一起。 大約3倍于太陽質量的物質,在不到1秒的時間內,被轉化為引力波。這在
打造捕捉引力波高能輻射的天網
日前,中國科學院宣布啟動了戰略性先導科技專項“空間科學(二期)”。在本次宣布的項目中,將首先發射的衛星名叫“引力波暴高能電磁對應體全天監測器”(GECAM)。 這個項目針對近年來新出現的引力波研究重大機遇,采取了“短平快”的策略,成為空間先導專項實施以來首個機遇型項目。 抓機遇:寶貴機會不容
科學家探測到引力波“海嘯”
兩個黑洞合并成一個。圖片來源:NASA 一個國際科學家團隊公布了迄今為止探測到的最大數量的引力波。這些發現將有助于解決宇宙中一些最復雜的謎團,包括物質的構建模塊以及時空的運作。這項新研究近日在線發表于預印本文庫ArXiv。 2019年11月至2020年3月期間,科學家利用美國LIGO探