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有沒有一種理論可以統一廣義相對論和量子力學？有沒有一種理論可以統一描述引力、電磁力、弱力、強力四種基本作用力？25日，中國科學院院士、中國科學院大學副校長吳岳良在中科院理論物理所舉行的前沿科學論壇上，提出引力量子場論。該理論打破以彎曲時空幾何為基礎的廣義相對論的局限，將廣義相對論與量子力學統一起來。相關成果發表在近日出版的國際期刊《物理評論》上。 此前量子場論的建立，使狹義相對論與量子力學成功統一。但廣義相對論與量子力學的統一至今仍是理論物理界的研究熱點。 “廣義相對論基于彎曲時空動力學，因此存在時空平移對稱性和能量動量守恒定律不再成立，無法很好地定義和度量時間間隔和空間間隔等問題。”吳岳良說，引力量子場論假定自然界基本規律與時空坐標和標度選取無關，并且遵循局域規范不變原理。該理論通過雙標架四維時空概念，可解決上述問題。 吳岳良介紹說，在引力量子場論框架下，可統一描述引力、電磁力、弱力、強力四種基本作用力，而且可導出含......閱讀全文
一百年前，愛因斯坦通過推廣狹義相對論而創立了廣義相對論，建立起引力與時空幾何的內在聯系，成為二十世紀理論物理劃時代的進展。另一方面，狹義相對論與量子力學作為二十世紀理論物理具有變革性的進展，它們的成功統一建立了相對論量子場論。量子場論作為描述微觀世界的基本理論，成功地應用于電磁力、弱作用力和強作
近日，中科院院士、中科院卡弗里理論物理研究所研究員吳岳良，打破愛因斯坦廣義相對論中關于廣義坐標變換不變假設的局限，不再從推廣狹義相對論和坐標時空幾何的途徑來構建量子引力理論，而是基于量子場論和對稱原理，建立超越愛因斯坦廣義相對論的引力量子場論。相關成果發表于《物理評論》。 研究表明，在四維引力
圖 1 霍金的照片，攝于2006年5月。 3月14日，英國著名物理學家史蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking）在家中逝世，享年76歲。 提到霍金，你們往往會想起他標志性的輪椅，以及那本暢銷全球的《時間簡史》。然而說起他的本職工作——物理學家，除了專業人士，恐怕很多
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/8/444868.shtm 太空浩渺深邃，驅動其誕生、演化、膨脹的隱秘“暗”物質與能量長什么樣？萬物繁復多變，是否有一種統一而“簡潔”的理論和模型解釋所有現象？宇宙留下“時空漣漪”，如何捕捉這美妙卻微弱的信
許多研究人員認為，只有能夠解釋空間和時間從哪里來，物理學才是真正完整的。 “想象一下有一天你醒來，意識到自己生活在一個電腦游戲中。”加拿大溫哥華不列顛哥倫比亞大學的物理學家Mark Van Raamsdonk說。這聽起來像是科幻電影，但是對他來說，這個場景是思考現實的一種方法。如果這是
三年前，潘建偉將星際旅行帶到了中國長城。從位于北京北部丘陵的長城附近實驗點，他和他的團隊——來自合肥的中國科學技術大學的物理學家們，將激光瞄準16公里之外的屋頂上的探測器，然后利用激光光子的量子特性將信息“瞬移”過去。這刷新了當時量子隱形傳態的世界紀錄，這是朝著實現團隊的終極目標——將
“在伽利略逝世300年后誕生，在牛頓310年后接任盧卡西教授，上天似乎以數字來注定了霍金的成功。”劍橋大學副校長Alec Broers爵士在祝霍老60歲生日時如是說。 關于霍老的物理學功績，合作者George Ellis概括如下： 1）廣義相對論在宇宙學的應用：愛因斯坦場方程解的數學性質，
利用一臺設在南極，名為“宇宙河外偏振背景成像”(BICEP)的望遠鏡，美國科學家捕捉到引力波在宇宙最初圖景中產生的漣漪。北京時間3月18 日凌晨零點，哈佛大學史密森天體物理學中心宣布，在宇宙微波背景輻射中觀測到B模式偏振。這一發現的意義是什么?它能如何揭示宇宙誕生之謎? 宇宙暴漲理論與
“十大科學新聞”評選是《環球科學》(《科學美國人》雜志中文版)每年一度的重頭戲，也是本年度全球各大科學領域的重大事件進行的一次全面盤點。經過專業編輯和專家團隊的商討，《環球科學》初步挑選出了30條候選新聞，接受網友的點評和投票。 1、超光速粒子挑戰愛因斯坦相對論 9月23日，歐洲核子研究中心
在不同尺度上，物理世界遵循著不同的規律。描述微觀量子世界的定律，與描述宏觀物體的定律有著本質的區別。然而，任何隨著尺度的變化必然是連續的，物理學中看似截然分立的領域，實則具有豐富的聯系。 《尺度，法則和生命》這幅畫，正是通過17個地位顯著的公式，描繪了物理學不同領域的聯系
為了充分理解量子物理，人類需要開拓新的數學疆域。 在我們的印象中，數學似乎總是自帶高貴的氣質，它所追尋的都是一些永恒的真理。然而其實數學的發展也是因勢利導的結果，許多數學概念的起源都與日常生活經驗相關。例如，占星術、建筑學的發展，啟發古埃及人和古巴比倫人研究幾何學；在17世紀的科學革命中，力學
用什么“尺子”來測量這么小的長度變化？科學家們又請出了引力波的大哥-電磁波，以激光的面貌出現。所用儀器是和1887年邁克耳遜的干涉儀[7]基本同樣的原理。干涉儀向不同方向發出兩束激光，在兩個長臂中來回后進行干涉，從干涉圖像則可以測量出兩臂長度的微小差異。這種設備是愛因斯坦的幸運神，當年邁克耳孫和莫雷
也難怪很多人對LIGO探測到的引力波質疑，因為這次結果的確是太突然、太幸運了。并且，盡管愛因斯坦在1916年就預言了引力波，但他對自己的這個預言的態度也是反反復復頗為有趣的。愛 因斯坦本人直到1936年對此還尚未有一個確定的答案。他曾經在一篇論文中得出“引力波不存在”的結論！但因為該文中他的
多重宇宙理論認為，我們的宇宙只是無數“氣泡宇宙”中的一個。但無限個宇宙意味著無限種可能，因此該理論無法做出有意義的預言。為了解決這個問題，研究者求助于量子力學，他們推測，“氣泡宇宙”并非共存于真實空間中，而是以不同的概率疊加在一起的，就像微觀粒子處于量子態一樣。 現在，許多宇宙學家都接受了一個