弦理论最初是在20世纪60年代末和70年代初提出的,用于描述如质子和中子等强子在原子核内的力。后来,量子色动力学作为一种量子场论,被证明能够准确描述强核力,因此弦理论似乎变得多余。然而,弦理论的研究并非徒劳,因为它启发了对质量为零、自旋为2的粒子的数学建模,这些正是引力子的特性。模拟引力子需要零质量...
轨道量子化原子中的电子只能在符合一定量子化条件的轨道上运动,在这些轨道中电子的角动量L必须是h/2π的整数倍。 电子在不同轨道间跃迁时,原子会吸收或辐射出光子。当电子从较高能级向较低能级跃迁时,就辐射出波长单一-的光波。 波粒二象性 电子衍射试验 测不准原理 不可能同时准确测定微观粒子的位置和动量 电磁...
然而,这一理论并非没有争议。支持者们认为,多重宇宙理论为我们提供了一种全新的视角,用以审视量子力学中的不确定性原理,以及宇宙的起源和结构。而反对者则指出,由于缺乏直接的实验证据,多重宇宙理论更像是一种哲学思辨,而非严谨的科学假说。我们将再次聊一聊多重宇宙这个话题,从量子力学和弦理论的角度出发,...
弦理论是一个理论框架,它表明在我们的宇宙中存在两个物体:量子力学的概念也适用于物理对象,比如电磁场。为了开始理解弦,它们基本上是点状的量子场论粒子,可以放入一维模型中,称为弦。弦的长度符合普朗克尺度,即量子引力具有重要意义的水平。后来,玻色子弦理论被称为超弦理论,试图解释所有粒子的运动。这说明了...
引力的量子化问题一直是物理学界的一大挑战,量子力学在这一领域的应用并不像对其他三种力那样直接。这促使物理学家寻求更全面的理论,以期将引力与其他相互作用统一起来,弦理论便在这一背景下应运而生。弦理论,作为物理学的前沿理论,试图统一自然界的所有基本相互作用。它提出一个大胆的观点:基本粒子并非是构成...
马尔达塞纳的发现,被称为全息二象性,表明内部区域的事件,包括引力,由弦理论描述,在数学上可以转化为表面上的事件,是无引力的,由量子粒子理论描述。 马尔达塞纳说:“要理解这种关系,关键的一点是,当引力理论易于分析时,边界上的粒子——或者用池塘的比喻,表面上的粒子——就会相互作用非常强烈。”反之亦然:当粒子表...
弦理论可以解释某些量子效应,如霍金辐射和黑洞熵。这些解释展示了弦理论在极端条件下的潜力。4. 弦理论...
弦理论:弦理论被称为尝试统一相对论和量子力学的一种尝试。它将物理学家们寻找到了一种可能的统一解释,这个方案解释了量子力学和相对论无法一起存在的原因。它将粒子视为细长的弦,其长度和背景环境相关联。弦的振动是量子力学中的能量荷尔蒙,传播和质量是相对论中的基本原理。弦理论的大胆设想遭到了很多人的推崇...
与弦理论不同,环量子引力不依赖于引入新的粒子或额外维度,而是直接量子化时空本身。环量子引力的核心思想是时空并不是连续的,而是由离散的量子结构构成。这一视角根本挑战了经典广义相对论的连续时空观念,提出时空在最小尺度上具有离散性质,即它由一个个离散的量子环构成。
《弦理论》——引力对战量子力学。量子力学和广义相对论是20世纪早期物理学领域最伟大的胜利。 但它们却很难彼此相容。这个困难和重整化有关。在前面的章节中我们已经讨论过光子和引力子, 通过比较光子和引力子我们来讨论什么是可重整化。结论是这样的,光子将导致一个可重整化的理论(即一个好的理论), 而引力子将导...