时空究竟为何物？物理学最核心的概念正面临哲学挑战
如果说现代科学有一个概念彻底重塑了我们对现实的理解，那一定非时空莫属。作为爱因斯坦相对论的核心，时空常被描述为“现实的织锦”。在一些描述中，它是一个固定的四维“块宇宙”——包含过去、现在和未来所有事件的完整图景；在另一些描述中，它则是因引力而弯曲的动态场。但时空究竟是一种结构、一种实体，还是只是一种隐喻？加拿大萨斯喀彻温大学天文学讲师Daryl Janzen在一篇发人深省的文章中指出，物理学界在描述时空时使用的语言往往是模糊、隐喻且自相矛盾的。奥地利-英国哲学家维特根斯坦曾警告，当“语言度假”时哲学问题就会出现。物理学恰恰成了这一论断的最佳例证。问题的核心在于“存在”与“发生”之间的区别。一头站立的真实大象是一种“存在”——它作为三维物体持续存在于时间中。而一只瞬间闪现又消失的幻影大象则是一种“发生”——它只是短暂地出现在三维空间中的一个横截面。当物理学家说时空“存在”时，他们到底是说它像大象一样持续存在，还是像幻影一样仅仅“发......阅读全文
时空究竟为何物？物理学最核心的概念正面临哲学挑战
如果说现代科学有一个概念彻底重塑了我们对现实的理解，那一定非时空莫属。作为爱因斯坦相对论的核心，时空常被描述为“现实的织锦”。在一些描述中，它是一个固定的四维“块宇宙”——包含过去、现在和未来所有事件的完整图景；在另一些描述中，它则是因引力而弯曲的动态场。但时空究竟是一种结构、一种实体，还是只是一种
“拉索”验证相对论时空对称理论的正确性
最近，位于我国四川稻城的高海拔宇宙线实验（“拉索”，LHAASO）合作组，利用其观测的高能伽马射线事例对爱因斯坦相对论时空对称理论——洛伦兹对称性的正确性进行了检验。这是当前对洛伦兹对称性的最严格检验。实验结果将洛伦兹对称性的破缺能量标度提高了约10倍，验证了爱因斯坦相对论时空对称的正确性。相
《自然》：纯理论研究脱离实验验证将危及科学
图片来源：《自然》 2014年，物理学界的讨论转了令人担忧的一圈。其中，面临的难题是把基础理论应用到所观察的宇宙中。一些研究人员呼吁应就如何开展理论物理研究作出改变。他们公开争辩称，如果一项理论足够经典和具有说服力，就不必经过实证验证。这打破了几个世纪以来哲学传统把科学知识定义为“实证验证”
荐书－|－探自然之理，究生成之道
《深层生成论：自然科学的新哲学境界》，鲁品越著，人民出版社2011年3月出版，定价：75元一进行原创性科学探索，时常面临浩瀚的文献、错综复杂的实验数据、无数复杂的研究思路，使科技学人常常宛如在大海的一叶扁舟之上，茫然不知方向。如果我们能够从当代最重要的自然科学发现中领悟其深层的哲学境界，受到掩藏在这
爱因斯坦相对论遇挑战－现代物理学或被重写
欧洲科学家发现中微子超光速现象 违背爱因斯坦相对论 现代物理学或被重写这回，爱因斯坦错了? 突破光速、超越时空是不少科幻小说的主题，但爱因斯坦的相对论断言光速是任何物质在真空中的最快速度，小说家的幻想没有依据。一些欧洲科学家在实验中发现，中微子速度超过光速。如果实验结果经检验得以确认，爱因斯
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
最新时空观测结果证实爱因斯坦相对论合理性
NASA费米空间望远镜观测到的剧烈爆炸 据美国太空网报道，美国航天局“费米伽马射线空间望远镜”在一年来的观测中，发现了最新的高能光线，从而证明了爱因斯坦关于光速理论的正确性。 费米空间望远镜是去年才发射升空的最新天文望远镜，致力于探寻宇宙中最剧烈的大爆炸所产生的伽马射线。最新的发现令
LHAASO最新实验验证爱因斯坦相对论时空对称的正确性
爱因斯坦的相对论认为，宇宙中物质运动最快的速度是光速，这一限制有没有可能被打破？这个问题可以通过洛伦兹对称性的破缺来检验。近日，位于我国四川稻城的高海拔宇宙线实验LHAASO合作组利用其观测的高能伽马射线事例，对洛伦兹对称性进行了检验。实验结果将洛伦兹对称性的破缺能量标度提高了约10倍，这是迄今
3日直播｜国科大教授郝刘祥导读《物理世界的本质》
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517111.shtm 直播时间：2024年2月3日（周六）20：00 直播平台： 科学网APP (科学网微博直播间链接) 科学网微博 科学网视频号
欧洲绘制未来10年物理实验路线图
据《科学》杂志网站8月13日（北京时间）报道，伴随着粒子物理学与宇宙学的日益趋同，欧洲空间局（ESA）发布了有关宇宙空间任务与技术开发的路线图，这将指引2015年至2025年欧洲物理实验的发展方向。 近年来物理学发展的一种趋势是，越来越多的研究人员倾向于利用空间任务来回答物理学基本问题，但
英科学家称找到方法解开黑洞完全演化所需时间
存在于一个星系核心的超大质量黑洞。（图片来源：NASA） 北京时间2月5日消息，据美国太空网报道，黑洞演化的终点或许是成为一种让人费解的，时间呈现停滞的时空状态。现在，一项最新的研究提出了一种新方法，可以了解某个黑洞离到达演化的终点还有多远。 黑洞是宇宙中最神秘的天体之一。简单地说，
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
－时间旅行是可能的？科学家称只能向未来旅行
时间旅行只在一些科幻小说中出现，英国物理学家认为理论上存在的时间旅行无法回到过去，只能进入未来 据国外媒体报道，时间旅行是否真实可行?这个问题一直困扰着物理学家们，有研究人员称时间旅行不可能存在，不然我们会亲手杀死自己的祖父。来自英国物理学家布赖恩·考克斯教授认为时间旅行是可能的，但是有一个限
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
日本科学家绘制3D宇宙图－验证爱因斯坦相对论
据日本国立天文台昴星团望远镜官方网站报道，一个由日本京都大学，东京大学和英国牛津大学的天文学家组成的国际研究小组近日发布了首份由 FastSound项目给出的宇宙3D图像。FastSound项目旨在对距离地球90亿光年范围内的星系进行详细巡天观测并绘制地图。借助日本国立天文台“昴星团望远镜”
《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
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
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
《自然》刊文讲解引力波或可解决的六大宇宙问题
17世纪末，牛顿发现了万有引力，有质量的物体就有这种引力；20世纪初，爱因斯坦发表广义相对论，提出引力其实是质量引起的时空变形；2012年，欧洲核子研究中心通过大型强子对撞机发现希格斯玻色子，解释了粒子为何会有质量，将希格斯场、质量和时空联系在一起。 而如今，人类首次探测到了引力波——由两个
霍金新著《大设计》出版：谁设计了宇宙
不知不觉中，《时间简史》出版距今已近20年，《果壳中的宇宙》也已经面世10年了，霍金的粉丝们这些年一次次温习着这些作品。在人们沮丧地以为这位非同寻常的物理学家不会再给我们带来新著时，他却再次用生命创造了奇迹，打造出了一本行文简洁、观点惊人、图文并茂的宇宙探索指南——《大设计》。
出轨卫星改弦测试相对论
伽利略GPS 卫星 被意外发射到错误轨道上的两颗人造卫星将改变用途，以便对阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论的一项预言进行迄今为止最为严格的测试。该预言认为距离大质量物体越近，钟表的转速就越慢。 由欧洲空间局（ESA）操控的这两颗卫星于去年被一枚俄罗斯联盟号火箭错误地发射到一条椭圆形轨道上，而非之
世界各大天文台联合预警：今晚公布“引力波重要发现”
央广网北京10月16日消息（记者张加宁）据中国之声《新闻纵横》报道，这两天，全球数十家著名天文机构纷纷发布了同一条消息：北京时间今日（16日）晚上10点，将发布重大消息。这吊足了全世界的胃口。这些机构包括南京紫金山天文台、美国国家航空航天局、欧洲南方天文台等。 平时都挺严谨挺靠谱的组织，这次却
探寻时间的真相——张朝阳“沉浸式”物理推导
“坐着‘时间’的船，我们跨越到了2024年。”2023年12月31日晚，搜狐董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳以“时间”为主题开启科学跨年演讲，用持续近4小时的沉浸式物理推导，带领公众重温百年前爱因斯坦走过的路，寻找“时间”的真相。 身穿黑色西装礼服、手拿烟斗的张朝阳“化身”爱因斯坦，把
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
让“玄学”为科学家开脑洞
100年前，中国思想文化领域发生了一场影响深远的“科玄论战”，又称“科学与人生观论战”。2023年2月10日，本报邀请科学史家刘钝发表署名文章《“科玄论战”百年祭》，对这一场科学派、玄学派和唯物史观派的思想大碰撞进行回顾与梳理，在学界引发热烈反响。 100年前的这场争论本质上是从逻辑经验主义视
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
宇宙在膨胀，幕后“推手”什么样
暗能量的身份，一直是宇宙中最大的谜团之一，吸引科学家做了无数理论推测和研究。比如，科学家近日在《自然·天文》发表论文称，利用钱德拉X射线天文台和 XMM-牛顿天文台的数据进行的研究表明，暗能量很可能随着宇宙时间的推移而增长。那么，这位宇宙中“大主角”的真实面目到底是什么？它为何这么重要？ 惊人
中子星为广义相对论提供新证据
德国马克斯·普朗克射电天文学研究所25日晚间发表声明说，它领衔的国际研究团队通过对宇宙中一颗中子星及其伴星的观测，验证了爱因斯坦广义相对论的内容。 这项研究以中子星PSR J0348+0432及与之相伴的白矮星为对象，通过观测双星轨道周期的变化验证广义相对论。这颗中子星与其伴星相距83
果壳里的霍金
“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，
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