基础科学最重大突破？量子引力终于要来了？爱因斯坦会敲棺材板吗
爱因斯坦的理论为什么不完美？
爱因斯坦的广义相对论描述大尺度引力完美无缺，但无法与描述微观世界的量子力学兼容。你可以看做是两套完美的语言，但却无法互相翻译，风马牛不相及。
这种不兼容到底表现在哪里？
当试图用量子方法描述引力时，计算结果会出现无穷大，这在物理学中是没有意义的。就像把0作为除数一样，计算机会告诉你出错了。
新理论带来了什么突破？
它把引力重新描述为四个相互关联的场，类似电磁场。这些场对质量的反应方式，就像电场和磁场对电荷的反应一样。
这与爱因斯坦的想法有什么不同？
爱因斯坦说引力是空间弯曲，就像重物放在蹦床上会凹陷。而新理论说引力更像是一种力场的传递，就像两块磁铁之间的吸引。
这个理论使用了与粒子物理标准模型相同类型的数学结构。标准模型已经成功描述了其他三种基本力，所以用相似方法处理引力是一种全新尝试。
理论中最关键的数学创新是什么？
他们引入了时空维度场概念，并发现它有四个U(1)对称性，类似于标准模型中的对称性。这使得引力可以像其他基本力一样被量子化。
为什么对称性在物理学中如此重要？
对称性是自然界的密码。当我们发现一个理论有对称性，就像找到了解方程组的关键线索。标准模型中每种力都对应特定的对称性，现在引力也可能如此。
这个理论有没有什么特别让物理学家兴奋的特性？
它的耦合常数是无量纲的，这暗示理论可能是完全可重整化的。简单来说，计算不会出现无穷大的问题，这是量子引力理论的圣杯！
引力非常微弱，量子引力效应更是难以捕捉。研究者估计可能需要数十年才能设计出直接检测量子引力的实验，但间接证据可能更早获得。
有没有可能在地球上的实验室验证它？
极具挑战性。目前我们连单个引力子(引力的量子)都无法探测到。但随着技术进步，精密测量引力波或黑洞行为可能提供线索。
这项研究离实际应用有多远？
非常遥远。这是基础科学理论研究，目标是理解宇宙基本规则，而非直接应用。就像爱因斯坦提出相对论时，没人想到GPS系统会用到它。
这项来自芬兰研究团队的新理论为物理学最大难题之一提供了全新思路。通过将引力重新构想为四个相互关联的场，并使用与标准模型相似的数学框架，统一引力理论可能成为连接量子力学和引力的桥梁。虽然实验验证仍面临巨大挑战，可能需要数十年时间，但这一理论的数学美感和简洁性已经让物理学界兴奋不已。
1. Partanen, M., New theory could finally make quantum gravity a reality — and prove Einstein wrong, Live Science, May 16, 2025.
上一篇
下一篇猜你喜欢
机械之最 总书记为用“拳头产品”夯实制造业基础鼓劲赋能
5月19日下午，习近平总书记在河南省洛阳市考察了洛阳轴承集团股份有限公司，了解加快先进制造业发展等情况。轴承，被喻为工业的“关节”，是机械设备的核心基础零部件，直接影响着装备制造能力，关系着国家工业水平。洛轴智能工厂里，展示着大小各异的轴承产品：用于谐波减速器的机器人轴承、新能源汽车领域轴承……这些“..
2025-05-30
机械之最 科学巨人，力学之父---阿基米德
在古希腊的璀璨星空下，有一位智慧的巨人，他的名字是阿基米德（公元前287年—公元前212年）。他不仅是伟大的哲学家，更是静态力学和流体静力学的奠基人，被誉为“力学之父”。今天，让我们走进阿基米德的世界，探索他的科学成就和传奇人生。数学与物理的天才阿基米德出生于叙拉古（今意大利西西里岛），他从小就展现出超凡..
2025-05-27
科技之最 钱永刚、叶光富……科学界的“顶流”都来啦！“科学大讲堂”在成都开讲
活动现场封面新闻记者秦怡改变世界的每一次创新，都源自一次面对未知的追问。5月24日，在第二十五个全国科技活动周到来之际，“科学大讲堂·我们的答案”全民科普互动宣传活动在成都启幕。状若星云的成都科幻馆雨果厅，迎来了闪耀的科学群星。来自航空航天、交通运输、医疗健康、深地探测、人工智能、生命科学等领域的7位科..
2025-05-26
科技之最 唐骋：今天的我们比历史上大多数时刻的人都更具科学精神
B站上，“芳斯塔芙”的科普账号坐拥400万的粉丝量，芳斯塔芙，是英文fun stuff的音译，意思是“有趣的东西”。这个账号以其独特且有趣的语言，正不断吸引粉丝关注。从幕后走向台前，账号背后的博主，2024年“百大UP主”唐骋，在今（24）日下午，于成都科幻馆登上了“科学大讲堂·我们的答案”的舞台，为大家带来一场沉浸式..
2025-05-26
科技之最 科学邂逅浪漫！杭州青年科技工作者用智慧与温情共赴“心动之约”
“比起传统相亲，这种场景更让人放松。在湖边聊着共同热爱的话题，仿佛回到了大学实验室的轻松时光。”“今天不仅遇到了专业上能互相启发的伙伴，还邂逅了意想不到的缘分。”日前，由杭州市科学技术协会主办的“杨柳青青 情由科缘”在杭州市钱塘区圆满落幕，50余名来自科研院所、高校、医院、高科技企业等领域的青年科技工..
2025-05-24
热点百科 轻量化影视灯研究新突破，姿态算法大幅提升散热效率
光照在画面艺术中承担着主要角色，影视灯厂则研究控光塑光方式，力求打出理想的光线。前十年来，市面上惯于使用不同功率灯具应对补光场景，在此基础上迭代加入附件和无线控制，增加功率和功能已成为进展常态，而这一切似乎跟不上“人人都能创作”的短视频进展趋势。怎么在下一个十年让灯光技术突破，满足用户需求，成为每个..
2025-05-24
生活百科 计算机基础进制知识点
大家好，我是杨数Tos，这是《从零基础到大神》系列课程的第15篇文章，第二阶段的课程：Python基础知识：进制与存储单位，详解计算机底层理论知识。学习本课程，建议先看一遍：【计算机基础知识】课程。 一、计算机中的进制1、什么是进制？进制是一种单位，方便我们记录和统计；日常生活中有很多进制的例子；² 1星期是7天，..
2025-05-24-
世界上有没有鬼 科学上没有任何证据证明没鬼
很多人经常会想世界上有没有鬼。在这个世界上没有会害人的，真是存在的神话的鬼怪，因为这是不符合科学的。但是在人们的心里住着鬼也就是人们的阴暗面，在适当的情况下，人们控制不住自己的心里的鬼就会害人。世界上有没有鬼？科学家没有证据证明有或无世界上有没有鬼？鬼魂说被认为是封建迷信的残余思想，但奇怪的是，无论..
2025-05-23
微信分享
扫描二维码分享到微信或朋友圈