引力量子场论可打破局限统一广义相对论与量子力学
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
科学家建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论
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
超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应研究获进展
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为，黑洞是
“类比引力”大发现，超导量子芯片与霍金辐射及量子纠缠
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为，黑洞是
理论物理所等在超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初，霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因此普遍认为黑洞是
引力量子场论可打破局限统一广义相对论与量子力学
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
科学家建立超越广义相对论的引力量子场论
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
穿越时空：除了引力波，还有信念
2月11日，加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台（LIGO）”的研究人员在华盛顿举行记者会宣布他们探测到引力波的存在。图为技术人员在关闭舱门抽制真空前检查光学部件。 13亿年前，两个恒星量级黑洞撞到了一起。 大约3倍于太阳质量的物质，在不到1秒的时间内，被转化为引力波。这在
“量子龙卷风”推开黑洞研究之门
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519422.shtm 用于黑洞研究的实验装置。图片来源：美国科学促进会优瑞科网站英国科学家首次创造了一个新颖的实验平台，即“量子龙卷风”。它能模拟超流体氦中的黑洞，使研究人员能更详细地观察类似黑洞
“量子龙卷风”推开黑洞研究之门
用于黑洞研究的实验装置英国科学家首次创造了一个新颖的实验平台，即“量子龙卷风”。它能模拟超流体氦中的黑洞，使研究人员能更详细地观察类似黑洞的行为以及与周围环境的相互作用。通过对超流体氦表面微波动力学的观察，研究人员认为，这些“量子龙卷风”模拟了旋转黑洞附近的引力条件。这项研究20日发表在《自然》杂志
宇宙注定要蒸发？霍金辐射理论或不仅限于黑洞
根据史蒂芬·霍金的著名辐射理论，随着事件视界（黑洞最外层的边界）对周围量子场的破坏，黑洞会随着时间蒸发，并以一种奇怪的辐射形式逐渐失去质量。但分析表明，事件视界对这一过程并不是必不可少的。日前，据荷兰拉德布大学天体物理学家的最新研究，时空曲率中足够陡峭的斜率也可做同样的事情。这表明，霍金辐射理论不仅
宇宙注定要蒸发？霍金辐射理论或不仅限于黑洞
根据史蒂芬·霍金的著名辐射理论，随着事件视界（黑洞最外层的边界）对周围量子场的破坏，黑洞会随着时间蒸发，并以一种奇怪的辐射形式逐渐失去质量。但分析表明，事件视界对这一过程并不是必不可少的。日前，据荷兰拉德布大学天体物理学家的最新研究，时空曲率中足够陡峭的斜率也可做同样的事情。这表明，霍金辐射理论不仅
芬兰学者提出新量子引力理论
长期以来，物理学家一直在努力调和现代物理学的两大支柱——量子场论和爱因斯坦广义相对论之间的不兼容性。如今，芬兰阿尔托大学研究人员提出了一种新的量子引力理论，它描述引力的方式与粒子物理学标准模型一致，为深入理解宇宙起源打开了思路。相关研究发表在最新一期《物理学进展报告》上。能够统一自然界所有基本相互作
《自然》聚焦应对物理学终极挑战四大法宝
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
一场关于心血管疾病的时空之旅
早前，一项超 200 万人的临床研究表明：单身更容易患心血管疾病！ 风险分别是这样的： 相比已婚人士，未婚人士死于冠心病和脑卒中的风险分别提高了 43% 和 55%，离婚的人罹患冠心病的风险提高 35%，丧偶的人罹患脑卒中的风险提高 16%。 有些同志不婚不育保平安的想法怕是稳不住
高能所合作在全息引力研究中取得新进展
最近，中国科学院高能物理研究所理论室凌意研究员与合作者在全息引力研究方面取得了最新进展，其成果于8月25日发表在国际期刊《物理评论快报》（Phys. Rev. Lett.113, 091602 (2014)）上。他们在国际上首次研究了全息电荷密度波的线性响应行为，并观察到了实际材料中电荷密度波所
理论物理所在量子场论研究中取得进展
如何得到一个自洽的量子引力理论是当今理论物理学的最大疑难之一，而近年来量子场论中关于“色因子和动量因子对偶”的相关研究有可能为科学家对量子引力的理解带来深刻的变革。中国科学院理论物理研究所副研究员杨刚首次在量子场论五圈水平实现了色因子和动量因子的对偶，是该方向上的重要进展，对于量子引力，特别是超
科学家首次实验发现类似引力子的粒子
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519926.shtm几十年来，物理学家一直在寻找引力子，即一种被认为携带引力的假想粒子。这些粒子从未在太空中被探测到，但现在，科学家在半导体中发现了类似引力子的粒子。利用它来理解引力子的行为，可能有助于将
除了《时间简史》，关于霍金你还应该知道这些！
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
量子态隐形传输否定穿越时空的“祖父悖论”
若真的存在“穿越”之人，能返回过去杀死自己的祖父，岂不是可以阻止自己的降生，那这个“穿越”凶手又怎么可能存在呢？这就是时间旅行里著名的“祖父悖论”。该悖论一直被看成攻击时间旅行可能性的致命武器。但据物理学家组织网7月22日（北京时间）报道，麻省理工学院的物理学家们提出了一个崭新理论
自由落体普适性通过迄今最严格测试
所有物体，不论其自身重力如何，在外部引力场中下坠时具有相同的加速度，这一原理通过了迄今为止最严格的测试。根据英国《自然》杂志4日发表的一项物理学研究，欧洲科学家通过分析中子星—白矮星—白矮星三星系统，验证了等效原理，为爱因斯坦广义相对论的关键预测提供了极其重要的支持。 等效原理是引力的最基
哈佛大学弦理论学家瓦法：想象力比知识更重要
遇事不决，量子力学。面对引力和时空，量子力学真的无计可施了吗？美国哈佛大学教授、狄拉克奖与基础物理学突破奖获得者库姆伦·瓦法认为，弦理论是一种可靠的量子引力理论。7月17日，瓦法与搜狐董事局主席张朝阳关于《物理时空观的变革》的知识对谈中，两位麻省理工学院物理系校友从量子力学的历史与困境，聊到当今物理
解读宇宙微波背景辐射B模偏振－暴涨产生原初引力波
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
科学家利用引力波观测验证黑洞面积定律
黑洞面积定律指出，在经典物理过程中，黑洞事件视界的总面积始终不会减少，这一定律构成了黑洞热力学的基石。然而，在引力波成功探测之前，该理论预言一直未被直接且定量的天文观测验证。引力波天文学的诞生，特别是频繁探测到的双黑洞并合事件，为在强场、动态时空中检验这一定律提供了“宇宙实验室”。在引力波成功探测十
一场数学革命在量子物理领域爆发
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
为什么金属与半导体接触，内建场会造成能带弯曲
（1）半导体禁带宽度不变，导带向上弯曲，价带自然向上弯曲；既然是N型半导体，空穴就是少子，它的变化可以忽略。纠结它的能量变化没什么意义。（2）稳定之后的系统，费米能级是水平的，不是弯曲的。空间电荷区外应该具体一点。如果是半导体内部，费米能级是水平的，Efs没有弯曲，保持电中性。如果是金属一侧，Efm
再发Science－潘建伟团队开展引力诱导量子纠缠退相干实验
中国科学技术大学潘建伟教授及其同事彭承志、范靖云等与美国加州理工学院、澳大利亚昆士兰大学等单位的人员合作，利用“墨子号”量子科学实验卫星对一类预言引力场导致量子退相干的理论模型进行了实验检验。2019年9月19日，国际权威学术期刊《科学》杂志以“First Release”形式在线发布了该重要研
云南天文台发现Rastall引力理论合理的新依据
国际杂志Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 在线发表了中国科学院云南天文台博士李瑞、研究员王建成等人的研究成果，他们对一种修改引力（Rastall引力）在星系尺度的应用开展了理论分析和观测约束的研究，发现椭圆星系中物质（包括暗物质）
黑洞与暗物质的相互作用研究取得系列进展
黑洞及其周围的物理现象是现代天体物理学研究的重要领域之一，不同质量的黑洞（如恒星级质量、中等质量、超大质量等）由重子物质通过复杂的过程而形成，它们具有视界、能层、时空奇点等特性。宇宙中充满大量暗物质，它们如何影响黑洞的时空特性？黑洞又如何影响暗物质的分布？长期以来，中国科学院云南天文台徐兆意博士
我国实现量子态隐形传输－有望实现超时空穿越
我国取得量子态隐形传输技术突破超时空穿越或实现 我国科学家首次实现远距离自由空间量子态隐形传输 为全球化量子通信奠定基础 新华网合肥６月４日电（记者熊润频）存放着机密文件的保险箱被放入一个特殊装置之后，可以突然消失，并且同一瞬间出现在相距遥远的另一个特定装置中，被人方便地取出。记者从
量子模拟求解格点规范场理论热化问题
中国科学技术大学潘建伟院士、苑震生教授等与德国海德堡大学、奥地利因斯布鲁克大学、意大利特伦托大学的相关研究人员合作，使用超冷原子量子模拟器，首次在实验上证实了规范对称性约束下量子多体热化导致的初态信息“丢失”，在利用量子模拟方法求解复杂物理问题上取得了重要进展。该成果7月15日发表于《科学》。