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有没有一种理论可以统一广义相对论和量子力学？有没有一种理论可以统一描述引力、电磁力、弱力、强力四种基本作用力？25日，中国科学院院士、中国科学院大学副校长吴岳良在中科院理论物理所举行的前沿科学论坛上，提出引力量子场论。该理论打破以弯曲时空几何为基础的广义相对论的局限，将广义相对论与量子力学统一起来。相关成果发表在近日出版的国际期刊《物理评论》上。 此前量子场论的建立，使狭义相对论与量子力学成功统一。但广义相对论与量子力学的统一至今仍是理论物理界的研究热点。 “广义相对论基于弯曲时空动力学，因此存在时空平移对称性和能量动量守恒定律不再成立，无法很好地定义和度量时间间隔和空间间隔等问题。”吴岳良说，引力量子场论假定自然界基本规律与时空坐标和标度选取无关，并且遵循局域规范不变原理。该理论通过双标架四维时空概念，可解决上述问题。 吴岳良介绍说，在引力量子场论框架下，可统一描述引力、电磁力、弱力、强力四种基本作用力，而且可导出含......阅读全文
一百年前，爱因斯坦通过推广狭义相对论而创立了广义相对论，建立起引力与时空几何的内在联系，成为二十世纪理论物理划时代的进展。另一方面，狭义相对论与量子力学作为二十世纪理论物理具有变革性的进展，它们的成功统一建立了相对论量子场论。量子场论作为描述微观世界的基本理论，成功地应用于电磁力、弱作用力和强作
近日，中科院院士、中科院卡弗里理论物理研究所研究员吴岳良，打破爱因斯坦广义相对论中关于广义坐标变换不变假设的局限，不再从推广狭义相对论和坐标时空几何的途径来构建量子引力理论，而是基于量子场论和对称原理，建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论。相关成果发表于《物理评论》。 研究表明，在四维引力
图 1 霍金的照片，摄于2006年5月。 3月14日，英国著名物理学家史蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking）在家中逝世，享年76岁。 提到霍金，你们往往会想起他标志性的轮椅，以及那本畅销全球的《时间简史》。然而说起他的本职工作——物理学家，除了专业人士，恐怕很多
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/8/444868.shtm 太空浩渺深邃，驱动其诞生、演化、膨胀的隐秘“暗”物质与能量长什么样？万物繁复多变，是否有一种统一而“简洁”的理论和模型解释所有现象？宇宙留下“时空涟漪”，如何捕捉这美妙却微弱的信
许多研究人员认为，只有能够解释空间和时间从哪里来，物理学才是真正完整的。 “想象一下有一天你醒来，意识到自己生活在一个电脑游戏中。”加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学的物理学家Mark Van Raamsdonk说。这听起来像是科幻电影，但是对他来说，这个场景是思考现实的一种方法。如果这是
三年前，潘建伟将星际旅行带到了中国长城。从位于北京北部丘陵的长城附近实验点，他和他的团队——来自合肥的中国科学技术大学的物理学家们，将激光瞄准16公里之外的屋顶上的探测器，然后利用激光光子的量子特性将信息“瞬移”过去。这刷新了当时量子隐形传态的世界纪录，这是朝着实现团队的终极目标——将
“在伽利略逝世300年后诞生，在牛顿310年后接任卢卡西教授，上天似乎以数字来注定了霍金的成功。”剑桥大学副校长Alec Broers爵士在祝霍老60岁生日时如是说。 关于霍老的物理学功绩，合作者George Ellis概括如下： 1）广义相对论在宇宙学的应用：爱因斯坦场方程解的数学性质，
利用一台设在南极，名为“宇宙河外偏振背景成像”(BICEP)的望远镜，美国科学家捕捉到引力波在宇宙最初图景中产生的涟漪。北京时间3月18 日凌晨零点，哈佛大学史密森天体物理学中心宣布，在宇宙微波背景辐射中观测到B模式偏振。这一发现的意义是什么?它能如何揭示宇宙诞生之谜? 宇宙暴涨理论与
“十大科学新闻”评选是《环球科学》(《科学美国人》杂志中文版)每年一度的重头戏，也是本年度全球各大科学领域的重大事件进行的一次全面盘点。经过专业编辑和专家团队的商讨，《环球科学》初步挑选出了30条候选新闻，接受网友的点评和投票。 1、超光速粒子挑战爱因斯坦相对论 9月23日，欧洲核子研究中心
在不同尺度上，物理世界遵循着不同的规律。描述微观量子世界的定律，与描述宏观物体的定律有着本质的区别。然而，任何随着尺度的变化必然是连续的，物理学中看似截然分立的领域，实则具有丰富的联系。 《尺度，法则和生命》这幅画，正是通过17个地位显著的公式，描绘了物理学不同领域的联系
为了充分理解量子物理，人类需要开拓新的数学疆域。 在我们的印象中，数学似乎总是自带高贵的气质，它所追寻的都是一些永恒的真理。然而其实数学的发展也是因势利导的结果，许多数学概念的起源都与日常生活经验相关。例如，占星术、建筑学的发展，启发古埃及人和古巴比伦人研究几何学；在17世纪的科学革命中，力学
用什么“尺子”来测量这么小的长度变化？科学家们又请出了引力波的大哥-电磁波，以激光的面貌出现。所用仪器是和1887年迈克耳逊的干涉仪[7]基本同样的原理。干涉仪向不同方向发出两束激光，在两个长臂中来回后进行干涉，从干涉图像则可以测量出两臂长度的微小差异。这种设备是爱因斯坦的幸运神，当年迈克耳孙和莫雷
也难怪很多人对LIGO探测到的引力波质疑，因为这次结果的确是太突然、太幸运了。并且，尽管爱因斯坦在1916年就预言了引力波，但他对自己的这个预言的态度也是反反复复颇为有趣的。爱 因斯坦本人直到1936年对此还尚未有一个确定的答案。他曾经在一篇论文中得出“引力波不存在”的结论！但因为该文中他的
多重宇宙理论认为，我们的宇宙只是无数“气泡宇宙”中的一个。但无限个宇宙意味着无限种可能，因此该理论无法做出有意义的预言。为了解决这个问题，研究者求助于量子力学，他们推测，“气泡宇宙”并非共存于真实空间中，而是以不同的概率叠加在一起的，就像微观粒子处于量子态一样。 现在，许多宇宙学家都接受了一个