當(dāng)前位置:首頁>科技> 在基礎(chǔ)層面上研究物理學(xué)的新方法:構(gòu)造理論會(huì)改寫物理學(xué)嗎
發(fā)布時(shí)間:2025-10-27閱讀( 11)
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當(dāng)這些預(yù)測(cè)與現(xiàn)實(shí)相符時(shí),我們認(rèn)為這些定律是正確的。這種描述世界的力學(xué)方法非常成功。事實(shí)上,很難想象還有其他方法來研究物理。但是,這種力學(xué)方法可能已經(jīng)達(dá)到了極限:對(duì)于宇宙的每個(gè)方面我們都有一套單獨(dú)的等式,但是如果這些理論真的是正確的,那么它們最終應(yīng)該匯集成一個(gè)主理論。
量子力學(xué)在處理微觀問題非常有效,而廣義相對(duì)論在宏觀方面占據(jù)主導(dǎo)地位。但是,到目前為止,將二者結(jié)合起來的主理論至今仍未得到我們的理解。近一個(gè)世紀(jì)以來,物理學(xué)家一直試圖提出描述宇宙的萬物理論,但都失敗了。有些人開始懷疑,我們是否需要重新思考如何在基礎(chǔ)層面上研究物理學(xué)。2012年,牛津大學(xué)的兩位科學(xué)家就提出了構(gòu)造理論的研究方法。 構(gòu)造理論的強(qiáng)大之處在于,它允許我們探索物理學(xué),而不必求解詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)方程。這讓我們可以對(duì)系統(tǒng)的行為做出更一般的描述,它也有可能讓我們理解我們所不知道的動(dòng)力學(xué)定律的另一些方面,例如理解量子力學(xué)和廣義相對(duì)論的結(jié)合。
例如,使用構(gòu)造理論來描述一個(gè)場(chǎng)景,以測(cè)試引力是否在本質(zhì)上是量子的,雖即使我們還沒有量子引力理論。對(duì)于量子信息系統(tǒng),有一個(gè)特定的任務(wù)是可能的,而在經(jīng)典系統(tǒng)是不可能的。Aharonov-Bohm效應(yīng)是一種量子力學(xué)效應(yīng),以前只在電磁力中出現(xiàn)過。如果引力也出現(xiàn)了類似的Aharonov-Bohm效應(yīng),那么就可能暗示引力在本質(zhì)上是量子的。
這種方法是非常方便的,因?yàn)樗o了我們一個(gè)量子引力的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,不需要特定的量子引力理論。幸運(yùn)的是,1月13日發(fā)表在《科學(xué)》雜志的一篇文章顯示,引力也表現(xiàn)出了Aharonov-Bohm效應(yīng)。 |
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