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量子引力量子引力
量子力学与引力的描述在理论层面上面临着不兼容的问题,特别是在广义相对论中,时空曲率在某些极端情况下会变得无限大,形成微观尺度的奇点。
这就迫切需要一个统一的量子引力理论,它能解释黑洞内部及宇宙早期的复杂现象,其中引力的量子化表达与时空几何的描述必须相互兼容。
尽管物理学家们在寻找这样的理论上付出了巨大努力,已经有诸如弦论等候选理论出现。
弦论试图通过将引力纳入弦的振动来实现这一目标,但它在将额外维度紧凑化以解决引力问题时,遇到了困扰,低能区域的理论可以接受,但在高能区域则表现出不可重整化的特性。
另一个尝试是圈量子引力,它以自旋网络为基础,试图从不同的角度解决量子引力的问题。
然而,这种方法也存在挑战,如在三维空间引入额外维度,这导致了一些异常特性。
弦论的一个扩展,即超弦理论和超引力的统一(M理论),被认为是解决这些问题的一个可能途径。
它设想在十一维空间中融合广义相对论和超对称性,这有望构建一个完整且自洽的量子引力理论。
然而,这个理论还处于猜想阶段,其有效性仍有待进一步验证。
量子引力,又称量子重力,是描述对重力场进行量子化的理论,属于万有理论之一隅;主要尝试结合广义相对论与量子力学,为当前的物理学尚未解决的问题。
当前主流尝试理论有:超弦理论、循环量子引力理论、声学类比模型。
量子引力历史观点
在物理学的历史长河中,量子理论与广义相对论之间的冲突引发过两种核心观点的讨论。
首先,一些学者认为广义相对论的几何描述并非最终答案,而仅仅是未知的背景依赖理论的一种近似体现。
这种观点在史蒂芬·温伯格的权威著作《引力与宇宙学》中有所阐述,暗示了可能存在更深层次的理论框架,尚未完全揭示。
另一种观点则强调背景独立的内在价值,主张量子力学需要适应这一原则,发展为一个不受特定时间限制的理论。
这种观念在米斯纳、惠勒与索恩合著的《引力论》中得到了深入的探讨,他们主张量子引力理论应当具备这种普适性,以统一两种理论的基本理念。
量子引力,又称量子重力,是描述对重力场进行量子化的理论,属于万有理论之一隅;主要尝试结合广义相对论与量子力学,为当前的物理学尚未解决的问题。
当前主流尝试理论有:超弦理论、循环量子引力理论、声学类比模型。
关于“万有引力定律”的一个疑惑
一。
引力问题1. 两个离得很远的物体,即距离比物体线度大得多,可以简单的用f=Gm1m2/(r*r)...(1)来计算。
r是物体质心间距离。
两个贴的很近的物体要算引力要用到微积分的方法,不能简单地用公式(1)来计算了。
形象地说,就是把物体分成一小块一小块,每一小块和距离相比都很小,用(1)算出每一小块受到的引力,加起来就是总的引力。
2. 一般来说,任何两个物体要贴到无限近是不可能的,物体是由原子组成的,其中电子带负电,原子核带正电。
当物体靠得很近时,会有电磁力作用,排斥两物体互相靠近(电子简并压,一般恒星坍缩成白矮星的状态)。
靠得更近时,抗衡引力的力由更稳定的中子产生(中子星的状态)。
如果再继续靠近,那么,恭喜你,黑洞产生了,这就是所谓的无限大引力。
补充一下:恒星最早抗衡自身引力的力是核聚变产生的向外压力。
聚变原料用光后就开始坍缩了。
坍缩成什么要看恒星的质量。
小于太阳3倍的变成白矮星,3-5倍的变成中子星,5倍以上的你知道是什么了吧。
二。
超导问题1.超导是一种量子特性,网络百科上说了一堆话,说什么晶格,电子碰撞之类,是非量子的解释,我认为不太正确,以下出自wiki百科:1957年,美国物理学家约翰·巴丁、库珀(Leon Cooper)、施里弗(Robert Schrieffer)提出了以他们名字首字母命名的BCS理论,用于解释超导现象的微观机理。
BCS理论认为:晶格的振动,称为声子(Phonon),使自旋和动量都相反的两个电子组成动量为零的库珀对,称为电声子交互作用,所以根据量子力学中物质波的理论,库珀对的波长很长以至于其可以绕过晶格缺陷杂质流动从而无阻碍地形成电流。
巴丁、库珀、施里弗因此获得1972年的诺贝尔物理学奖。
不过,BCS理论并无法成功的解释所谓第二类超导,或高温超导的现象。
看不懂没关系,不然就是你得诺贝尔奖了。
补充:库柏对是指电子以结合在一起的状态。
一般来说,电子之间都有微小的引力,而当电子的能量低于费米能时,电子就会结合在一起,电视一般的温度太高,电子的能量很大,因此库柏对的现象通常要在超导状态才会出现。
库柏对这个概念是的基础是由BCS理论建立,而这个理论是约翰·巴丁、利昂·库珀和约翰·罗伯特·施里弗这三人提出的,这也让他们三个人得到诺贝尔奖。
高温超导原理:尚在研究中,有闲的话你可以去查论文。
有很多关于这方面的论文。
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