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什么是量子引力学
量子引力是一门旨在将量子理论与爱因斯坦的广义相对论统一起来的理论。
在各自的领域,量子理论和广义相对论均取得了重大成就,但在引力场与量子场相互作用不可忽视的情况下,我们缺乏描述二者相互作用的理论。
通常的量子场论方法将时空度规的变化视为平直时空的微扰,这会导致引力不可重整,即出现各种无穷大。
引力作为时空背景与动力学场的双重属性,也给其研究带来了很多挑战。
因此,我们需要从新的角度审视引力理论与量子理论之间的关系。
霍金通过弯曲时空量子场论提出了霍金辐射的概念,即黑洞也是发光的。
尽管这是量子引力的一种半经典近似理论,但它展示了量子引力的强大之处。
目前,弦论和圈量子引力是两种可能的途径,它们均取得了一些反映量子引力性质的重要成果。
然而,这两种理论尚未成为最终的量子引力论。
在这个领域的故事还有很多,我们仍需付出努力。
圈量子引力论的圈量子引力论解释宇宙问题
宾夕法尼亚物理学家阿贝·阿什特卡称:“尽管爱因斯坦广义相对论在解释宇宙方面表现出众,甚至可以描述到接近宇宙的起源,但是在接近宇宙大爆炸时,物质密度变得极大,相对论就不再适用了。
要解释大爆炸之前的宇宙,我们就得应用量子理论,而在爱因斯坦时代这种理论还没有出现。
”阿什特卡和他的两位博士后研究员,托马斯·保罗斯基和帕姆普里特·辛格,正试图用量子理论解释大爆炸前的宇宙形态。
他们使用一种叫做圈量子引力的理论,建立了数学模型,可以直接描述宇宙大爆炸,甚至解释爆炸前的情景。
另一方面,阿什特卡说,在大爆炸之前存在着另一个时空几何的宇宙,与现在的宇宙十分相似,只是它不是在膨胀,而随着时间逐步缩小。
他还说,其实宇宙的变迁并非传统意义上的大爆炸,实际上是一次量子跳跃。
圈量子引力,被认为是将广义相对论和量子物理学相统一的最有效手段,由宾夕法尼亚州重力物理与几何学院始创,由阿什特卡牵头。
“这种理论假定时空几何本身有离散的‘原子’结构,”阿什特卡解释到,“与我们熟悉的时空连续性不同,空间是由一维量子构成,在接近大爆炸时,这种构造被剧烈地打破,量子自身的属性使得物质引力相互排斥,而非相互吸引。
“尽管早些时候就已经有大爆炸前存在另一个宇宙的设想,但是用数学模型来系统描述‘前宇宙’的存在并推断它的时空几何还数首次。
”阿什特卡说,“我们起初的工作是模拟出一个与当今宇宙同质的宇宙,我们对圈量子引力理论充满信心,我们将继续完善这个模型,以便更好地描述出我们已知的这个‘前宇宙’,并且更好的理解量子引力的特点。
”
为什么我们需要量子引力理论来理解早期宇宙呢?
如果引力是由质量导出的,而在电弱力分离之前没有任何物质有质量?
谁说他们需要量子引力理论来理解早期宇宙?这是目前物理学家和数学家解释的理论模型。
不幸的是,他们弄错了。
说他们需要一个量子引力理论,是说他们需要一个量子引力理论,“适合”我们当前的理论数学模型,并与一个全面的图景相一致。
戈登的“万有理论”(Theory of Everything)揭示了为什么这不会发生。
戈登的万物理论将宇宙中的所有能量都包含在内,从而完善了这个模型。
宇宙中的大部分能量以E0能量的形式存在。
E0能量是戈登能量的基本状态,是与时空介质相关的能量。
这显然是拼图中缺失的一块。
任何与E0能量直接相关的问题都不能在我们当前的模型中得到充分的解释。
对于QFT,需要E0能量来理解能量场是如何产生的,以及它们是如何与与时空共存的粒子相联系的。
对于重力,E0能量是重力合力矢量的一部分。
重力有两个分量,一个是粒子E2能量的梯度,另一个是时空E0能量的梯度。
当物理学家们提出量子引力时,他们试图做的是将引力与量子理论中描述的力绑定在同一个载流子模型中。
这是不可能发生的,因为这些力的性质是不一样的。
与QM相关的力量是强、弱和EM力量。
这些力是内部能量结构运动的结果。
这些力是基于粒子内能量的动能结构。
这些力与载流子有关,因为当粒子相互作用时,能量在粒子之间移动,从而产生一个力。
运动的能量被描述为一个粒子。
重力是E2能量(非移动分量)在时空中共存的结果,它建立了与重力相关的两个能量梯度。
这与在时空中共存的粒子的势能有关。
没有能量从一个粒子到另一个粒子的运动。
当所有的粒子在大爆炸期间被驱逐出去时,势能已经存在于粒子中。
这就是为什么物理学家永远找不到引力子。
还要记住,目前的模型只包括了由相对论和量子力学追溯到大爆炸后无穷小时间的粒子能量的5%。
他们相信这样一个模型:宇宙中95%的能量在大爆炸中不起作用。
这显然很荒谬!
现在看看维克托•托斯…第一行的答案是:“因为在早期宇宙exreme”其他并不重要,因为他和其他学术物理世界不知道方法的早期宇宙,因为以前算出来离开宇宙95%的能源。
Gordon的万物理论没有遗漏任何东西,它是一个更好的理论,因为它推导出了用来创建GR和QFT的假设,从而将它们合并在一个全面的模型下。
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