从简单物理规则中自然涌现弦理论：加州理工团队突破性验证
从简单物理规则中自然涌现：弦理论获"自举"方法验证 弦理论认为万物由微小振动弦构成，长期以来难以直接验证。加州理工学院、纽约大学和巴塞罗那高能物理研究所的研究人员使用"自举"方法——从自然界必须遵守的几项宽泛原则出发，然后确定自然涌现出什么定律——从仅有的几个关于粒子在碰撞中如何散射的假设出发，出人意料地得出了弦理论的核心特征。研究已发表于《物理评论快报》。 【核心发现】 "弦就这样自然冒出来了，"加州理工学院理论物理学教授Clifford Cheung表示，"我们一开始完全没有做任何关于弦的假设，但解中却包含了弦的标志性特征。" 从计算中涌现的最重要特征之一是弦谱（string spectrum）。在20世纪60年代末，欧洲核子研究中心（CERN）的意大利理论物理学家加布里埃尔·韦内齐亚诺发展了一个数学函数，描述在对撞机实验中看到的无限粒子塔——质量和自旋按有序阶梯递增的序列。研究人员后来意识到，这种模式类似于振动弦的谐波......阅读全文
从简单物理规则中自然涌现弦理论：加州理工团队突破性验证
从简单物理规则中自然涌现：弦理论获"自举"方法验证 弦理论认为万物由微小振动弦构成，长期以来难以直接验证。加州理工学院、纽约大学和巴塞罗那高能物理研究所的研究人员使用"自举"方法——从自然界必须遵守的几项宽泛原则出发，然后确定自然涌现出什么定律——从仅有的几个关于粒子在碰撞中如何散射的假设出发，出
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
量子场论微扰计算取得进展
量子场论被认为是描述自然的基本理论框架，以此为基础的粒子物理标准模型也得到广泛的实验验证。散射振幅作为量子场论中核心的观测量，搭建起了联系理论与实验的主要桥梁。近年来，散射振幅领域的研究取得重要进展。其发展出新的计算方法从而和高能实验紧密相关，揭示出的物理理论本身的新结构，为理解量子场论、引力和
中科院理论物理所平方关系研究取得新进展
电磁力、强力、弱力和引力，是自然界的四种基本相互作用。其中前三者可以纳入到基于规范场的粒子物理标准模型框架中，引力则由爱因斯坦的广义相对论来描述。然而由于引力的不可重整性，物理学家仍然面对如何将这四种力统一起来的难题，这也是理论物理的终极问题之一。 尽管规范场和引力有非常不同的性质，它们之间存在
量子场论微扰计算：费曼积分、散射振幅和Wilson圈
20世纪物理学两大革命结合的产物--量子场论已被公认为是描述自然的基本理论框架，以此为基础的粒子物理标准模型也得到了广泛的实验验证。散射振幅作为量子场论中核心的观测量，搭建起了联系理论与实验的主要桥梁。近年来，散射振幅领域的研究取得了惊人的进展。不仅发展了新的计算方法从而和高能实验紧密相关，其揭
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
弦振动实验音叉的振幅调小的原因
弦振动实验音叉的振幅调小的原因有摩擦阻力、能量损失。1、摩擦阻力：音叉振动时，会受到空气阻力和支撑力的影响，从而产生摩擦阻力，导致振幅逐渐减小。2、能量损失：音叉振动时，会不断向周围空间辐射声能，这个过程会使得音叉的振幅逐渐减小，直到最终停止振动。
美国加州理工改进量子存储系统：让原子手拉手
科学家已经开发出一种量子存储方法，有助于为大规模光量子网络铺平道路。 新的量子存储系统依赖于原子核自旋，以自旋波的形式产生集体振荡，通过集体振荡有效地将几个原子连接起来存储信息。 美国加州理工学院应用物理学和电气工程教授Andrei Faraon团队利用一个由镱(Yb，可用在激光
美国加州理工改进量子存储系统：让原子手拉手
科学家已经开发出一种量子存储方法，有助于为大规模光量子网络铺平道路。 新的量子存储系统依赖于原子核自旋，以自旋波的形式产生集体振荡，通过集体振荡有效地将几个原子连接起来存储信息。 美国加州理工学院应用物理学和电气工程教授Andr
科学家发现理解黑洞的新路径
物理学家发现了一种新方法，通过绘制黑洞的详细结构图，重新定义了黑洞的概念，新的见解可能会让人们更深入地理解理论物理中的黑洞微观结构。相关研究成果近日发表于《高能物理杂志》。 该研究详细介绍了名为“超迷宫”的新理论结构，这些结构为理论物理学领域提供了关于黑洞的更普遍的图景。基于弦理论的“超迷宫”
科学家开发出微米级实验装置可观察并控制量子运动
一个由美、韩、德等多国科学家组成的国际研究团队日前开发出一种新方法，能观察并控制较大物体的量子运动。研究人员指出，如果这种技术能进一步放大，有望用来寻找时空构造中的涟漪——引力波。 在日常生活中，物体可以静止下来；而在量子世界，没有东西能真正静止。该研究负责人、加州理工学院物理与应用物理学教
14点直播｜第十九届“彭桓武理论物理论坛”
“彭桓武理论物理论坛”是国家自然科学基金理论物理专款支持的主要项目之一，是中国理论物理学界缅怀彭桓武先生、学习彭桓武先生学术思想和科学精神的重要学术活动。论坛将邀请学术界资深专家根据理论物理发展的前沿和最新研究结果做学术报告，进一步加强理论物理各领域之间的学术交流与合作，加强理论物理与数学、生物、化
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
科学家开发出微米级实验装置可观察并控制量子运动
一个由美、韩、德等多国科学家组成的国际研究团队日前开发出一种新方法，能观察并控制较大物体的量子运动。研究人员指出，如果这种技术能进一步放大，有望用来寻找时空构造中的涟漪——引力波。 在日常生活中，物体可以静止下来；而在量子世界，没有东西能真正静止。该研究负责人、加州理工学院
宇宙弦理论或许能在实验室验证
自弦理论提出25年来，虽已成为“终极理论”中最热门的候选，但一直无法得到验证。据美国物理学家组织网9月1日报道，英国伦敦帝国学院的一个科研小组提出了一种数学模型，用弦理论来预测“量子纠缠”系统中量子位的行为，然后通过在实验室检验量子位，以此来验证弦理论学说是否正确。研究论文发表在9
引力波数据暗示防火墙或其他奇异物理学迹象
它被欢呼为极大地肯定了爱因斯坦的广义相对论，但具有讽刺意味的是，今年年初发现引力波可能预兆着该理论在黑洞边缘被瓦解的首个证据。物理学家已经分析了来自激光干涉引力波天文台（LIGO）公开发布的数据，并宣称已经发现了这些引力波的“回声”，但其似乎与广义相对论的预测相矛盾。 不过，这些回声仍可能与更
海南大学团队破解三维量子湍流衰减难题
6月26日，记者从海南大学获悉，该校物理与光电工程学院、理论物理研究中心曾化碧团队在三维量子湍流研究领域取得新进展。该团队首次应用引力全息对偶理论，系统研究了三维量子湍流的耗散机制与涡旋线衰减动力学，成功解决了准经典湍流与极端量子湍流过渡机制的理论难题，为超流体实验观测提供了关键理论支撑。相关成果近
科学家首次利用卫星开展量子纠缠退相干实验检验
近期，来自中国科学技术大学、美国加州理工学院、澳大利亚昆士兰大学等单位的科研工作人员合作，利用中国“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。 目前关于如何融合量子力学和引力理论的讨论尚缺乏实验检验。本研究在国际上率先在太空开展引力诱导量子纠缠退相干实验检
科学家首次利用卫星开展量子纠缠退相干实验检验
近期，来自中国科学技术大学、美国加州理工学院、澳大利亚昆士兰大学等单位的科研工作人员合作，利用中国“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。 目前关于如何融合量子力学和引力理论的讨论尚缺乏实验检验。本研究在国际上率先在太空开展引力诱导量子纠缠退相干实验检
浅谈激光粒度仪散射理论
一 激光粒度仪的工作原理 当光线通过不均匀介质时，会发生偏离其直线传播方向的散射现象，它是由吸收、反射、折射、透射和衍射的共同作用引起的。散射光形式中包含有散射体大小、形状、结构以及成分、组成和浓度等信息。因此，利用光散射技术可以测量颗粒群的浓度分布与折射率大小，还可以测量颗粒群的尺寸分布
浅谈激光粒度仪散射理论
一 激光粒度仪的工作原理 当光线通过不均匀介质时，会发生偏离其直线传播方向的散射现象，它是由吸收、反射、折射、透射和衍射的共同作用引起的。散射光形式中包含有散射体大小、形状、结构以及成分、组成和浓度等信息。因此，利用光散射技术可以测量颗粒群的浓度分布与折射率大小，还可以测量颗粒群的尺寸
粒度仪的Mie散射理论
严格的光散射电磁场理论利用光的电磁波性质，应用麦克斯韦方程对散射颗粒形成的边界条件求解，可以得到各个光散射物理量，但严格求解受诸多因素的影响很难得到精确的结果。Mie散射理论则是对处于均匀介质中的各向同性的单个球形颗粒在单色平行光照射下的麦克斯韦方程边界条件的严格数学解，其结论如下： 式中
PRL：宇宙弦理论或许能在实验室验证
自弦理论提出25年来，虽已成为“终极理论”中最热门的候选，但一直无法得到验证。据美国物理学家组织网9月1日报道，英国伦敦帝国学院的一个科研小组提出了一种数学模型，用弦理论来预测“量子纠缠”系统中量子位的行为，然后通过在实验室检验量子位，以此来验证弦理论学说是否正确。研究论文发表在9月2
我国研究团队在有效场论散射振幅研究中取得进展
近日，中国科学院理论物理研究所研究员舒菁，博士后肖明磊、蒋民源和博士研究生郑煜辉在有效理论的圈图阶散射振幅计算理论方面取得了重要进展。研究从时空的庞加莱对称性出发定义了任意数量粒子散射的接触振幅的总角动量，并以此确定了有效算符对相关过程贡献的角动量选择定则。该选择定则被一系列标准模型有效理论的6
霍金表示未来1000年人类必须进入太空生活
据国外媒体报道，著名宇宙学家斯蒂芬·霍金周二(4月16日)晚上在加州理工学院进行了一次演讲，题目为“宇宙的起源”，进场的听众队伍长达四分之一英里。霍金探讨的问题类似于“创世神话”，比如宇宙从何而来、我们为什么会在这里等，他认为许多人都在追求着宇宙起源的答案，曾经有人问霍金：如果宇宙大爆炸中没有上
2017年科学突破奖揭晓:获奖者奖金超过其他任何科学奖项
科学突破奖（the Breakthrough Prizes）是由俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳（右）夫妇于2012年设立，脸书联合创始人马克·扎克伯格（左）及其夫人、谷歌联合创始人塞吉·布林、阿里巴巴集团创始人马云及其夫人等知名实业家都是该奖项的赞助人北京时间12月6日消息，据国外媒体报道，当地时间12
LIGO将重大升级，继续领跑全球引力波探测
当地时间2月15日，激光干涉仪引力波天文台（LIGO）科学合作组织宣布，接收到来自美国国家科学基金会、英国研究与创新机构和澳大利亚研究委员会共3500万美元的资金支持，将对其两个探测器进行重大升级。 LIGO曾于2015年首次在人类历史上聆听到时空的涟漪——引力波。升级后的LIGO将被命名为
Mie氏散射理论的实验研究
众所周知，Mie氏散射理论主要用于从亚微米至微米的尺寸段，在微米以下至纳米的光散射则近似为形式更明晰简单的瑞利散射定律，而对大于微米至毫米的大粒子则近似为意义明确的夫琅和费衍射规律。用这些定律可成功解释各类散射现象，并指导颗粒的粒度分布的测试技术，Mie氏散射理论是对处于均匀介质中的各向均匀
“婴儿宇宙”新理论助力捕捉原初引力波
记者19日从中国科学技术大学获悉，该校蔡一夫教授带领国际合作团队发现，“婴儿宇宙”处在高能物理的“沙漠”能区时，存在原初引力波共振非线性理论现象。原初引力波信号通过该现象过程，能被放大4至6个数量级乃至更大，从而被探测器检出，可用于验证某些传统物理“不可触及”的宇宙起源理论模型。该成果日前发表于
“婴儿宇宙”新理论助力“捕捉”原初引力波
中国科学技术大学蔡一夫教授带领国际合作团队发现“婴儿宇宙”处在高能物理的“沙漠”能区时，存在原初引力波共振非线性理论现象。原初引力波信号通过该现象过程，能被放大4至6个数量级乃至更大，从而被探测器检出，可用于验证某些传统物理“不可触及”的宇宙起源理论模型。该成果日前发表于《物理评论快报》。 在