约翰·惠勒是尼尔斯·玻尔在哥本哈根的学生兼合作者;他也是爱因斯坦移居到美国之后的合作者;身为教师,他的学生中有像理查德·费曼这样的知名物理学家;是他发明了“黑洞”这一术语,并使其流行起来,等等。所以可以说,惠勒始终身处20世纪物理学的核心,是当仁不让的20世纪物理学的核心人物。 物理学家约翰·惠勒 惠勒是较早对量子时空进行
科学家们最早尝试用惠勒-德威特方程来描述量子引力,它基于三个关键思想: 狄拉克的约束量子化:就像你要做一道菜,必须先整理好食材(物理变量),去掉没用的部分(非物理变量),再下锅(量子化)。 ADM分解:把时空切成“时间片”,就像切面包一样,方便计算。 惠勒的波函数:整个宇宙可以用一个“量子波函数”描述,就像电...
所以,科学家惠勒曾经概括过广义相对论,他是这么说的: 物质告诉时空怎么弯曲。时空告诉物质怎么运动。 那这套理论和牛顿的万有引力比起来呢? 实际上,广义相对论是目前对引力本质的解释最为主流的理论,这就在于它特别的准确,比牛顿的万有引力还要准。科学家爱丁顿就曾经带队去验证广义相对论预言的光线在强引力场下的...
文/张天蓉 著名物理学家惠勒用一句话来概括广义相对论:“物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动”。(图4-2-2) 如果用数学语言来表述惠勒对广义相对论的解释,就得到如下所示的引力场方程: 引力场方程是个张量函数的微分方程。张量是矢量概念的推广。一个标量(比如温度T)只用一个数值来描述,三维空间的矢量(比...
首先,波粒二象性使得引力难以以粒子形式描述。这里是广义相对论的引力场方程:该方程左侧描述时空的曲率,而右侧则表明质量和能量的分布如何导致时空的弯曲。在广义相对论中,引力不是由物体间的相互吸引引起,而是时空的弯曲所致,引力只是这种弯曲的后果。约翰·惠勒曾简洁地描述这一方程:时空指导物质如何运动,而物质...
正则量子引力通过将广义相对论的哈密顿函数整个进行量子化,再求解量子化的引力场方程——惠勒-德威特方程,其中不需要背景时空假设,是一种背景无关的理论。圈量子引力中圈是惠勒-德威特方程的解,指沿着圈或通过圈的普遍电场的流的整体,这是杨-米尔斯规范理...
其实这是一种束缚态,束缚了物体运动速度增加,这也是为什么光速无法超越。从惠勒那句经典的广义相对论表述:物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动。就能清楚的明白,为什么说引力使得物体具有惯性,而时空使得物体具有引力。 惯性是万有的,引力也是万有的。维持物体运动的原因是什么?是惯性!你再结合时空告诉物质如何...
美国物理学家惠勒曾以一句话描述这个伟大的引力理论:时空告诉物质如何运动;物质告诉时空如何弯曲。这句话指出,在广义相对论里,所谓的引力就是时空的弯曲形变产生的效果,弯曲的时空改变了物质的运动状态,正如引力改变物质运动状态一般;而另一方面,时空的弯曲是由物质(能量动量)的分布造成的。未解的谜题 虽然广义...
我们先是通过“3+1”的分解方式将时间分离出来,在哈密顿力学的描述下得到ADM形式的广义相对论,最后将其正则量子化得到圈量子引力理论的基本方程——惠勒-德维特方程。然后再对惠勒-德维特方程进行求解,从找到的解上分析出了其共同特征,从而找到了这些解所描述的引力场的量子化,并称为圈量子引力。然后在阐述圈量子...
惠勒——德维特方程”,为圈量子引力理论奠定了数学的基础。20世纪80年代,印度物理学家阿贝·阿什写下了简洁的“惠勒——德维特方程”,美国的物理学家李·斯莫林和特德·雅各布森找到了一些方程的解,他们发现量子引力方程的解从几何上表示了空间的闭合曲线或“圈”,圈量子引力或圈量子几何理论由此产生。