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用的理论被称为“万物理论”。目前,物理学界许多基础问题仍未得到解答,其中一个长期存在的难题就是,如何构建一个与标准模型中其他3种基本力(电磁力、弱核力和强核力)相容的引力规范理论。如果没有这样的理论,科学家就无法真正统一量子场论和广义相对论。前者描述了微观世界中粒子的概率性行为,后者则描述了宏观物体及其引力作用。这两个理论都经过了极高的实验验证,但它们从本质上是对宇宙的不同解释,彼此之间并不兼容。特别是在涉及高能量和强引力的情况下,比如黑洞附近,或大爆炸刚发生后的宇宙起源早期阶段,现有理论就显得无能为力。为了处理这类极端情况,物理学家......阅读全文
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
“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
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
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
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
在半导体中一窥量子引力奥秘,南大教授解析掌中的“宇宙”
8月27日,在上海图书馆东馆,南京大学物理学院教授杜灵杰在讲座《掌中的‘宇宙’——在半导体中一窥量子引力的奥秘》中,以图文并茂的讲述,解析了引力子的发展现状与宏伟蓝图。 讲座现场。图片由墨子沙龙提供 杜灵杰以物理学的历史脉络为引,分析了三次科技革命推动科学与技术之间相互促进、共同演进的紧密关
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
空间引力波探测:-在太空中捕捉引力波“音符”
日前,一条有关空间引力波探测的消息在天文圈被刷屏。 据欧洲太空局(以下简称欧空局)官网报道,其下属科学项目委员会在6月20日举行的会议中一致决定,将探测引力波的激光干涉空间天线(LISA)正式确定为欧空局第三大型空间任务(L3)。根据时间表,LISA将在2034年开始从空中探测引力波。 事实
美引力波观测站升级:有望首次探测引力波
1916年,爱因斯坦在广义相对论中预测了引力波的存在,这是遥远宇宙极端天体事件的产物,如同时空中的涟漪 据国外媒体报道,引力波被认为来自宇宙中大质量天体的碰撞、爆炸等,是宇宙中最恐怖的能量释放,比如超新星爆发、黑洞碰撞等。但科学家对引力波仍然不十分了解,原因在于我们很难探测到引力波,引力波虽
引力波真的存在吗?
近日,一条关于神秘引力波被发现的传言正在迅速扩散。美国亚利桑那州立大学物理学家劳伦斯·克劳斯在社交网站推特上发布消息称自己收到可靠证据,美国激光干扰引力波观测站(LIGO)已成功侦测引力波。媒体广泛跟进了这一消息,并称LIGO研究团队正收集数据撰写报告。若传闻属实,广义相对论最重要的一项预测将得
天体引力场对日心轨道空间引力波探测计划信号影响分析
在空间引力波探测日心轨道方案任务当中,太阳系内天体引力场引起的星间观测信号大于引力波引起的星间观测信号。例如,中国科学院太极计划中,天体引力场引起的星间距离变化约为3万千米,而引力波信号只有几个皮米量级,有必要通过详细数值分析探测频段0.1mHz到1Hz内天体引力场引起的星间观测信号是否小于引力
印度加入寻找引力波大军
2月5日,印度总理曼莫汉·辛格在查谟市召开的印度科学大会上宣布,印度希望在探测引力波的国际合作中扮演东道主的角色,即让一个关键设施落户印度。 激光干涉引力波天文台(LIGO)由复杂的光学干涉仪组成,这些设备分别坐落在相隔 3000千米的不同地区,诸如美国华盛顿州汉福德市、华盛顿市、新泽
《科学》:地球引力扭曲月球外表
英国广播公司网站11月12日报道,根据美国研究人员的最新研究结果,地球在塑造月球表面方面发挥了重要作用。 该研究小组成员说,地球的引力在古代扭曲了月球的形状。 这导致了月球赤道“向外凸出”,而且可以解释为何月球的最远处甚至今天都比其最近处更高。该研究的详细情况发表在美国《科学》周刊
研究确定核子引力形状因子
近日,中国科学院理论物理研究所助理研究员曹雄辉和研究员郭奉坤,联合四川大学助理研究员李衢智和湖南大学教授姚德良,利用模型无关的方法,精确确定了真实世界中核子的引力形状因子。核子包括质子和中子。它们组成了各种各样的原子核,提供了宇宙中可见物质的大部分质量。物理学家以电子为探针去“轰击”质子,观测到质子
电磁波和引力波
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
极化原子间微弱引力首次测得
奥地利科学家首次借助激光,让几个原子同时极化,使原子两侧分别带正电荷和负电荷,从而能相互吸引,形成一种非常特殊的键合态,并对其进行了测量。这一研究发表于《物理评论X》杂志,有望在量子和天体物理学领域发挥作用。 在呈电中性的原子内,带正电的原子核被带负电的电子包围,这些电子就像云一样围绕在原
LIGO或首次“看”到引力波
中子星合并模拟图,白色代表磁力线。 近日,《新科学家》杂志官网率先发布独家报道称,全球首次探测到引力波的美国激光干涉引力波天文台(LIGO),可能探测到另一种此前未被观察到过的新型引力波,即距地球1.3亿光年的长蛇座内NGC4993星系的两颗中子星合并产生的可见光信号,哈勃等多个望远镜可能已经“捕
中外团队首次发现引力子激发
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519910.shtm
极小质量物体的引力成功测得
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/518014.shtm来自英国、荷兰和意大利的科学家成功测量了质量极小物体的引力,为探索量子引力理论开辟了道路。理解量子引力有助科学家解开一些宇宙谜团,如宇宙如何开始,黑洞内部发生了什么,甚至可能为统一描述
最详细宇宙引力波图谱绘成
引力波图谱揭示宇宙隐藏的黑洞和结构(艺术图)。图片来源:澳大利亚斯威本科技大学和南非射电天文台科技日报北京12月4日电(记者刘霞)引力波是宇宙中加速运动的有质量物体扰动周围时空而产生的“涟漪”。引力波信号极其微弱,却是探测宇宙中不发光物质的直接手段。据澳大利亚斯威本科技大学官网3日报道,由该校天文学
中国引力波探测项目将整合
全国政协委员、中国科学院院士、中国天文学会理事长武向平8日在接受科技日报记者采访时透露,中国引力波探测有望纳入未来国家基础研究发展计划,统一部署的中国引力波探测项目即将启动。 实际上,在美国成功探测到引力波之前,中国相关的引力波探测计划早已启动,比如中科院理论物理所在2008年就发起了“太极
电磁波和引力波(一)
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!但因为该文中他的计算有一个
LIGO宣布再次探测到引力波
北京时间16日凌晨,LIGO在美国天文学会宣布直接探测到了双黑洞并合产生的引力波,这是自今年2月份以来LIGO第二次宣布直接探测到引力波,同时发布会上还透露了一个疑似引力波信号。 “LIGO在短短四个月之内发现两个确凿、一个疑似引力波事件,说明今后引力波探测的事件率要比我们以前预
引力波探测,中国没有缺位
近日央视首次揭秘了我国引力波探测计划,这一神秘研究再度走入国人视线。 谈到引力波,很多人的问题从“引力波是什么”,变成了“诺奖已被国外摘得,我们为什么还要探测引力波?” “发现引力波只是开始,引力波研究还有一大波‘诺奖’在等着被摘取。”科技日报记者近日在我国目前唯一的引力实验研究基地—
电磁波和引力波(二)
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
中外团队首次发现引力子激发
该校物理学院杜灵杰教授领衔的国际团队利用极端条件下的偏振光散射技术,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,在世界上首次观察到引力子激发,即引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。相关研究发表于3月28日的国际学术期刊《自然》。引力子的研究,一直是物理学研究的终极问题之一。近年来,有理论物
摘掉“量子医学”的量子“高帽”
量子力学是描写微观世界的一个物理学分支,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学,都是以量子力学为基础。 量子力学同时也给人们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。在许多现代技术装备中,量子力学的效应起到
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。 关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题,其中的
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488378.shtm 中心自旋量子电池图(受访者供图) 2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。 关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题,其中的