引力量子場論可打破局限統一廣義相對論與量子力學
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
科學家建立超越愛因斯坦廣義相對論的引力量子場論
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
超導量子芯片上模擬黑洞的量子效應研究獲進展
黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一類特殊天體。20世紀70年代初霍金、貝肯斯坦等的研究表明黑洞具有熱力學性質：黑洞具有正比于其視界面積的熵；黑洞會以熱輻射的形式向外輻射粒子，其輻射溫度正比于其表面引力；黑洞的質量、熵和溫度等滿足熱力學第一定律。黑洞的熱力學揭示了引力的量子效應。因而普遍認為，黑洞是
“類比引力”大發現，超導量子芯片與霍金輻射及量子糾纏
黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一類特殊天體。20世紀70年代初霍金、貝肯斯坦等的研究表明黑洞具有熱力學性質：黑洞具有正比于其視界面積的熵；黑洞會以熱輻射的形式向外輻射粒子，其輻射溫度正比于其表面引力；黑洞的質量、熵和溫度等滿足熱力學第一定律。黑洞的熱力學揭示了引力的量子效應。因而普遍認為，黑洞是
理論物理所等在超導量子芯片上模擬黑洞的量子效應
黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一類特殊天體。20世紀70年代初，霍金、貝肯斯坦等的研究表明黑洞具有熱力學性質：黑洞具有正比于其視界面積的熵；黑洞會以熱輻射的形式向外輻射粒子，其輻射溫度正比于其表面引力；黑洞的質量、熵和溫度等滿足熱力學第一定律。黑洞的熱力學揭示了引力的量子效應。因此普遍認為黑洞是
引力量子場論可打破局限統一廣義相對論與量子力學
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
科學家建立超越廣義相對論的引力量子場論
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
穿越時空：除了引力波，還有信念
2月11日，加州理工學院、麻省理工學院以及“激光干涉引力波天文臺（LIGO）”的研究人員在華盛頓舉行記者會宣布他們探測到引力波的存在。圖為技術人員在關閉艙門抽制真空前檢查光學部件。 13億年前，兩個恒星量級黑洞撞到了一起。 大約3倍于太陽質量的物質，在不到1秒的時間內，被轉化為引力波。這在
“量子龍卷風”推開黑洞研究之門
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519422.shtm 用于黑洞研究的實驗裝置。圖片來源：美國科學促進會優瑞科網站英國科學家首次創造了一個新穎的實驗平臺，即“量子龍卷風”。它能模擬超流體氦中的黑洞，使研究人員能更詳細地觀察類似黑洞
“量子龍卷風”推開黑洞研究之門
用于黑洞研究的實驗裝置英國科學家首次創造了一個新穎的實驗平臺，即“量子龍卷風”。它能模擬超流體氦中的黑洞，使研究人員能更詳細地觀察類似黑洞的行為以及與周圍環境的相互作用。通過對超流體氦表面微波動力學的觀察，研究人員認為，這些“量子龍卷風”模擬了旋轉黑洞附近的引力條件。這項研究20日發表在《自然》雜志
宇宙注定要蒸發？霍金輻射理論或不僅限于黑洞
根據史蒂芬·霍金的著名輻射理論，隨著事件視界（黑洞最外層的邊界）對周圍量子場的破壞，黑洞會隨著時間蒸發，并以一種奇怪的輻射形式逐漸失去質量。但分析表明，事件視界對這一過程并不是必不可少的。日前，據荷蘭拉德布大學天體物理學家的最新研究，時空曲率中足夠陡峭的斜率也可做同樣的事情。這表明，霍金輻射理論不僅
宇宙注定要蒸發？霍金輻射理論或不僅限于黑洞
根據史蒂芬·霍金的著名輻射理論，隨著事件視界（黑洞最外層的邊界）對周圍量子場的破壞，黑洞會隨著時間蒸發，并以一種奇怪的輻射形式逐漸失去質量。但分析表明，事件視界對這一過程并不是必不可少的。日前，據荷蘭拉德布大學天體物理學家的最新研究，時空曲率中足夠陡峭的斜率也可做同樣的事情。這表明，霍金輻射理論不僅
芬蘭學者提出新量子引力理論
長期以來，物理學家一直在努力調和現代物理學的兩大支柱——量子場論和愛因斯坦廣義相對論之間的不兼容性。如今，芬蘭阿爾托大學研究人員提出了一種新的量子引力理論，它描述引力的方式與粒子物理學標準模型一致，為深入理解宇宙起源打開了思路。相關研究發表在最新一期《物理學進展報告》上。能夠統一自然界所有基本相互作
《自然》聚焦應對物理學終極挑戰四大法寶
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
一場關于心血管疾病的時空之旅
早前，一項超 200 萬人的臨床研究表明：單身更容易患心血管疾病！ 風險分別是這樣的： 相比已婚人士，未婚人士死于冠心病和腦卒中的風險分別提高了 43% 和 55%，離婚的人罹患冠心病的風險提高 35%，喪偶的人罹患腦卒中的風險提高 16%。 有些同志不婚不育保平安的想法怕是穩不住
高能所合作在全息引力研究中取得新進展
最近，中國科學院高能物理研究所理論室凌意研究員與合作者在全息引力研究方面取得了最新進展，其成果于8月25日發表在國際期刊《物理評論快報》（Phys. Rev. Lett.113, 091602 (2014)）上。他們在國際上首次研究了全息電荷密度波的線性響應行為，并觀察到了實際材料中電荷密度波所
理論物理所在量子場論研究中取得進展
如何得到一個自洽的量子引力理論是當今理論物理學的最大疑難之一，而近年來量子場論中關于“色因子和動量因子對偶”的相關研究有可能為科學家對量子引力的理解帶來深刻的變革。中國科學院理論物理研究所副研究員楊剛首次在量子場論五圈水平實現了色因子和動量因子的對偶，是該方向上的重要進展，對于量子引力，特別是超
科學家首次實驗發現類似引力子的粒子
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519926.shtm幾十年來，物理學家一直在尋找引力子，即一種被認為攜帶引力的假想粒子。這些粒子從未在太空中被探測到，但現在，科學家在半導體中發現了類似引力子的粒子。利用它來理解引力子的行為，可能有助于將
除了《時間簡史》，關于霍金你還應該知道這些！
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
量子態隱形傳輸否定穿越時空的“祖父悖論”
若真的存在“穿越”之人，能返回過去殺死自己的祖父，豈不是可以阻止自己的降生，那這個“穿越”兇手又怎么可能存在呢？這就是時間旅行里著名的“祖父悖論”。該悖論一直被看成攻擊時間旅行可能性的致命武器。但據物理學家組織網7月22日（北京時間）報道，麻省理工學院的物理學家們提出了一個嶄新理論
自由落體普適性通過迄今最嚴格測試
所有物體，不論其自身重力如何，在外部引力場中下墜時具有相同的加速度，這一原理通過了迄今為止最嚴格的測試。根據英國《自然》雜志4日發表的一項物理學研究，歐洲科學家通過分析中子星—白矮星—白矮星三星系統，驗證了等效原理，為愛因斯坦廣義相對論的關鍵預測提供了極其重要的支持。 等效原理是引力的最基
哈佛大學弦理論學家瓦法：想象力比知識更重要
遇事不決，量子力學。面對引力和時空，量子力學真的無計可施了嗎？美國哈佛大學教授、狄拉克獎與基礎物理學突破獎獲得者庫姆倫·瓦法認為，弦理論是一種可靠的量子引力理論。7月17日，瓦法與搜狐董事局主席張朝陽關于《物理時空觀的變革》的知識對談中，兩位麻省理工學院物理系校友從量子力學的歷史與困境，聊到當今物理
解讀宇宙微波背景輻射B模偏振－暴漲產生原初引力波
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
一場數學革命在量子物理領域爆發
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
為什么金屬與半導體接觸，內建場會造成能帶彎曲
（1）半導體禁帶寬度不變，導帶向上彎曲，價帶自然向上彎曲；既然是N型半導體，空穴就是少子，它的變化可以忽略。糾結它的能量變化沒什么意義。（2）穩定之后的系統，費米能級是水平的，不是彎曲的。空間電荷區外應該具體一點。如果是半導體內部，費米能級是水平的，Efs沒有彎曲，保持電中性。如果是金屬一側，Efm
再發Science－潘建偉團隊開展引力誘導量子糾纏退相干實驗
中國科學技術大學潘建偉教授及其同事彭承志、范靖云等與美國加州理工學院、澳大利亞昆士蘭大學等單位的人員合作，利用“墨子號”量子科學實驗衛星對一類預言引力場導致量子退相干的理論模型進行了實驗檢驗。2019年9月19日，國際權威學術期刊《科學》雜志以“First Release”形式在線發布了該重要研
云南天文臺發現Rastall引力理論合理的新依據
國際雜志Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 在線發表了中國科學院云南天文臺博士李瑞、研究員王建成等人的研究成果，他們對一種修改引力（Rastall引力）在星系尺度的應用開展了理論分析和觀測約束的研究，發現橢圓星系中物質（包括暗物質）
黑洞與暗物質的相互作用研究取得系列進展
黑洞及其周圍的物理現象是現代天體物理學研究的重要領域之一，不同質量的黑洞（如恒星級質量、中等質量、超大質量等）由重子物質通過復雜的過程而形成，它們具有視界、能層、時空奇點等特性。宇宙中充滿大量暗物質，它們如何影響黑洞的時空特性？黑洞又如何影響暗物質的分布？長期以來，中國科學院云南天文臺徐兆意博士
量子模擬求解格點規范場理論熱化問題
中國科學技術大學潘建偉院士、苑震生教授等與德國海德堡大學、奧地利因斯布魯克大學、意大利特倫托大學的相關研究人員合作，使用超冷原子量子模擬器，首次在實驗上證實了規范對稱性約束下量子多體熱化導致的初態信息“丟失”，在利用量子模擬方法求解復雜物理問題上取得了重要進展。該成果7月15日發表于《科學》。
我國實現量子態隱形傳輸－有望實現超時空穿越
我國取得量子態隱形傳輸技術突破超時空穿越或實現 我國科學家首次實現遠距離自由空間量子態隱形傳輸 為全球化量子通信奠定基礎 新華網合肥６月４日電（記者熊潤頻）存放著機密文件的保險箱被放入一個特殊裝置之后，可以突然消失，并且同一瞬間出現在相距遙遠的另一個特定裝置中，被人方便地取出。記者從
吳岳良：在科學史上留下屬于中國學者的理論
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