
量子引力
今天是2022年2月18日,引力子还没有被发现,所以我们还可以说,引力的本质就是时空的扭曲。在现代引力理论中,“引力”恰恰不是一种“力”,这和初高中阶段我们学习的所有东西是矛盾的。 我们先思考一下引力的效果,比如绕着一颗恒星运动的天体,究竟是为什么会绕着恒星转动的?在高中阶段,我们的解释是,这个天体受到了恒星的吸引,吸引力提供了向心力,所以天体会做圆周运动。如果我们没有了“引力”这个概念,这个问题该如何…
似乎这个回答浏览量一下上升了不少......给新来的读者提一下,这个问题原本是问的 “为什么科学家宁愿相信时空弯曲也不相信引力子的存在?”,所以下面的回答看上去和现在的问题并不太符合。 对于“时空弯曲是什么”这个问题倒是可以做一下简单的回答。粗略来讲,时空弯曲可以用对时空的“度量”来描述 (数学上称为 “度规”,可以视为一个二阶对称的可逆矩阵)。如果说平直时空里面像是用均匀刻度的尺子去度量时空,那么弯曲时空…
不明真相的人,觉得物理哲学是这样的: 一帮哲学家,用哲学的研究范式对物理学做出评论,试图指导物理学的发展。事实上,真正有影响力的物理哲学学者是这样做的: 一帮哲学家,利用自己深厚的物理学功底,把物理学原理用在哲学议题上,启发哲学讨论的进行;或者对物理学的基础问题做出哲学上的探讨和诠释。要知道,物理哲学家首先是哲学家,他们的主要工作并不是去对物理学指手画脚,而是反过来,利用自己的物理学功力去做哲学的…
实际上,为了解释引力,我们寻找的主要手段不是把空间变成量子理论,而是把引力理论变成量子场论。 先说时空。你可以把时空当做所有可以用地点和时间来定义的“事件”的集合。我们从经验中知道,任何事件都可以用四个数字来唯一地描述:空间中的三个坐标和时间中的一个时刻。 在数学中,如果可以用这样的坐标系来表征一个包含所有可能事件的(无限)集合被称为“流形”。所以也可以把时空叫做一个“四维流形”。 然而,光是这样…
探测到1个引力子当然是有可能的!但5个的话可能就有些困难了。 在一个有趣的讲座中 [1],传奇物理学家弗里曼·戴森计算出:如果将整个地球用作“引力子探测器”(这需要将整个地球冻结在接近绝对零度,并确保它不会暴露于除引力辐射之外的任何辐射,然后监测由捕获到的引力子引起的电子跃迁),我们可能会以每10亿年1个的频率从来自太阳的热引力辐射中探测到引力子。 因此,在大约50亿年后,也就是到地球被膨胀的红巨星太阳吞噬…