'超弦理論——解決了愛因斯坦和量子力學之間矛盾的理論有新突破了'

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在很多人眼裡超弦理論非常高深莫測,晦澀難懂,理解每一個問題都涉及到很多分支,這裡小編用最通俗易懂的語言,給大家科普下超弦理論,其實主旨大意非常簡單。

超弦理論給人一種高深莫測的感覺,甚至是很玄幻了,不但是升級了空間達到了11維度之多,甚至是對宇宙大爆炸的矛盾做出了統一,先簡單做個科普,然後就能瞭解最新的突破了。

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在很多人眼裡超弦理論非常高深莫測,晦澀難懂,理解每一個問題都涉及到很多分支,這裡小編用最通俗易懂的語言,給大家科普下超弦理論,其實主旨大意非常簡單。

超弦理論給人一種高深莫測的感覺,甚至是很玄幻了,不但是升級了空間達到了11維度之多,甚至是對宇宙大爆炸的矛盾做出了統一,先簡單做個科普,然後就能瞭解最新的突破了。

超弦理論——解決了愛因斯坦和量子力學之間矛盾的理論有新突破了

要理解超弦理論還是要從它出現的原因談起。超炫理論其實是試圖統一量子力學和愛因斯坦的廣義相對論而提出來的。量子力學其實還是源於愛因斯坦的光量子假說:光是由離散的能量粒子(光量子)所組成。這假說關鍵性地促成了量子力學的早期發展,首先揭示了微觀世界的基本特徵:波粒二象性。

而量子力學就是源於愛因斯坦的這句話我們假設光的能量在空間中的分佈是不連續性的,我們就能更好地理解有關黑體輻射、熒光、紫外線產生的陰極射線,以及其他有關光的發射和轉化的現象。

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在很多人眼裡超弦理論非常高深莫測,晦澀難懂,理解每一個問題都涉及到很多分支,這裡小編用最通俗易懂的語言,給大家科普下超弦理論,其實主旨大意非常簡單。

超弦理論給人一種高深莫測的感覺,甚至是很玄幻了,不但是升級了空間達到了11維度之多,甚至是對宇宙大爆炸的矛盾做出了統一,先簡單做個科普,然後就能瞭解最新的突破了。

超弦理論——解決了愛因斯坦和量子力學之間矛盾的理論有新突破了

要理解超弦理論還是要從它出現的原因談起。超炫理論其實是試圖統一量子力學和愛因斯坦的廣義相對論而提出來的。量子力學其實還是源於愛因斯坦的光量子假說:光是由離散的能量粒子(光量子)所組成。這假說關鍵性地促成了量子力學的早期發展,首先揭示了微觀世界的基本特徵:波粒二象性。

而量子力學就是源於愛因斯坦的這句話我們假設光的能量在空間中的分佈是不連續性的,我們就能更好地理解有關黑體輻射、熒光、紫外線產生的陰極射線,以及其他有關光的發射和轉化的現象。

超弦理論——解決了愛因斯坦和量子力學之間矛盾的理論有新突破了

其實理解過來就是光是粒子性,所以他們出現是不連續也是出現概率的。而在當時人們認為能量當然是連續流動的。所以即便是愛因斯坦仍然拒絕接受基於自己的理論發展而來的量子理論。

於是我們就知道了著名的上帝擲色子經典言論,愛因斯坦說「玻爾,上帝不擲骰子!」,波爾對愛因斯坦說「愛因斯坦,別去指揮上帝應該怎麼做!」

量子說當時一開始並不整個物理界所接受,廣義相對論已經被拉上神壇,後來光的粒子性在阿瑟·康普頓的實驗下被驗證,光量子假說終於被廣為接受。即便物理界已經接收了量子力學和廣義相對論,但是兩者卻產生了彼此之間的矛盾。量子力學屬於微觀世界,萬有引力可以忽略不計,而廣義相對論涉及到了宏觀物體運動,所以產生了空間扭曲產生了“引力”。

本來兩者在各自的領域裡井水不犯河水,但是在科學家研究宇宙大爆炸的情況下(宇宙奇點問題),這種現象既屬於宏觀又屬於微觀,量子力學和廣義相對論的矛盾就出現了。整個物理界又開始烏煙瘴氣,吵鬧不可開交。

這時超弦理論就出現了,試圖統一量子力學和廣義相對論,它將世間萬物存在統一的運動上振動。所有微觀的粒子都是由於振動產生,振動的頻率和方式,產生不同的粒子,而弦就是一切振動的源頭。

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在很多人眼裡超弦理論非常高深莫測,晦澀難懂,理解每一個問題都涉及到很多分支,這裡小編用最通俗易懂的語言,給大家科普下超弦理論,其實主旨大意非常簡單。

超弦理論給人一種高深莫測的感覺,甚至是很玄幻了,不但是升級了空間達到了11維度之多,甚至是對宇宙大爆炸的矛盾做出了統一,先簡單做個科普,然後就能瞭解最新的突破了。

超弦理論——解決了愛因斯坦和量子力學之間矛盾的理論有新突破了

要理解超弦理論還是要從它出現的原因談起。超炫理論其實是試圖統一量子力學和愛因斯坦的廣義相對論而提出來的。量子力學其實還是源於愛因斯坦的光量子假說:光是由離散的能量粒子(光量子)所組成。這假說關鍵性地促成了量子力學的早期發展,首先揭示了微觀世界的基本特徵:波粒二象性。

而量子力學就是源於愛因斯坦的這句話我們假設光的能量在空間中的分佈是不連續性的,我們就能更好地理解有關黑體輻射、熒光、紫外線產生的陰極射線,以及其他有關光的發射和轉化的現象。

超弦理論——解決了愛因斯坦和量子力學之間矛盾的理論有新突破了

其實理解過來就是光是粒子性,所以他們出現是不連續也是出現概率的。而在當時人們認為能量當然是連續流動的。所以即便是愛因斯坦仍然拒絕接受基於自己的理論發展而來的量子理論。

於是我們就知道了著名的上帝擲色子經典言論,愛因斯坦說「玻爾,上帝不擲骰子!」,波爾對愛因斯坦說「愛因斯坦,別去指揮上帝應該怎麼做!」

量子說當時一開始並不整個物理界所接受,廣義相對論已經被拉上神壇,後來光的粒子性在阿瑟·康普頓的實驗下被驗證,光量子假說終於被廣為接受。即便物理界已經接收了量子力學和廣義相對論,但是兩者卻產生了彼此之間的矛盾。量子力學屬於微觀世界,萬有引力可以忽略不計,而廣義相對論涉及到了宏觀物體運動,所以產生了空間扭曲產生了“引力”。

本來兩者在各自的領域裡井水不犯河水,但是在科學家研究宇宙大爆炸的情況下(宇宙奇點問題),這種現象既屬於宏觀又屬於微觀,量子力學和廣義相對論的矛盾就出現了。整個物理界又開始烏煙瘴氣,吵鬧不可開交。

這時超弦理論就出現了,試圖統一量子力學和廣義相對論,它將世間萬物存在統一的運動上振動。所有微觀的粒子都是由於振動產生,振動的頻率和方式,產生不同的粒子,而弦就是一切振動的源頭。

超弦理論——解決了愛因斯坦和量子力學之間矛盾的理論有新突破了

這弦到底又是什麼呢?筆者自己理解這弦其實就是能量(熱能,動能,勢能),有了能量物體才能一直運動,這能量又是怎麼來的呢?這要回到宇宙的奇點問題(筆者在後面文章中也會慢慢談到,點關注咱們慢慢聊。)

超弦理論出現解決了兩者統一問題。超弦理論建立在十一維空間,在三維空間裡兩者是怎麼互相影響,科學家解釋不了,但是在十一維度完美的解決了種基本的相互作用力(萬有引力、電磁力、強相互作用、弱相互作用),這才解決了量子力學和相對論之間的矛盾,完成了大統一(具體是怎麼解決的筆者再去多查閱資料思考下後續再講)。

終於回到正題,那麼最新科學研究自20世紀60年代以來,科學家們一直對弦理論感到困惑,這是一種現實的理論框架,涉及構成一切結構的微小、扭曲的一維物體-稱為弦。它最初被研究為一種廣泛的方法來解決基礎物理學中的許多問題,後來被應用於從黑洞物理學到核子的各種主題。

但是,可以說,它最大的突破之一是發現黑洞和物質大致是同一枚硬幣的兩面。

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在很多人眼裡超弦理論非常高深莫測,晦澀難懂,理解每一個問題都涉及到很多分支,這裡小編用最通俗易懂的語言,給大家科普下超弦理論,其實主旨大意非常簡單。

超弦理論給人一種高深莫測的感覺,甚至是很玄幻了,不但是升級了空間達到了11維度之多,甚至是對宇宙大爆炸的矛盾做出了統一,先簡單做個科普,然後就能瞭解最新的突破了。

超弦理論——解決了愛因斯坦和量子力學之間矛盾的理論有新突破了

要理解超弦理論還是要從它出現的原因談起。超炫理論其實是試圖統一量子力學和愛因斯坦的廣義相對論而提出來的。量子力學其實還是源於愛因斯坦的光量子假說:光是由離散的能量粒子(光量子)所組成。這假說關鍵性地促成了量子力學的早期發展,首先揭示了微觀世界的基本特徵:波粒二象性。

而量子力學就是源於愛因斯坦的這句話我們假設光的能量在空間中的分佈是不連續性的,我們就能更好地理解有關黑體輻射、熒光、紫外線產生的陰極射線,以及其他有關光的發射和轉化的現象。

超弦理論——解決了愛因斯坦和量子力學之間矛盾的理論有新突破了

其實理解過來就是光是粒子性,所以他們出現是不連續也是出現概率的。而在當時人們認為能量當然是連續流動的。所以即便是愛因斯坦仍然拒絕接受基於自己的理論發展而來的量子理論。

於是我們就知道了著名的上帝擲色子經典言論,愛因斯坦說「玻爾,上帝不擲骰子!」,波爾對愛因斯坦說「愛因斯坦,別去指揮上帝應該怎麼做!」

量子說當時一開始並不整個物理界所接受,廣義相對論已經被拉上神壇,後來光的粒子性在阿瑟·康普頓的實驗下被驗證,光量子假說終於被廣為接受。即便物理界已經接收了量子力學和廣義相對論,但是兩者卻產生了彼此之間的矛盾。量子力學屬於微觀世界,萬有引力可以忽略不計,而廣義相對論涉及到了宏觀物體運動,所以產生了空間扭曲產生了“引力”。

本來兩者在各自的領域裡井水不犯河水,但是在科學家研究宇宙大爆炸的情況下(宇宙奇點問題),這種現象既屬於宏觀又屬於微觀,量子力學和廣義相對論的矛盾就出現了。整個物理界又開始烏煙瘴氣,吵鬧不可開交。

這時超弦理論就出現了,試圖統一量子力學和廣義相對論,它將世間萬物存在統一的運動上振動。所有微觀的粒子都是由於振動產生,振動的頻率和方式,產生不同的粒子,而弦就是一切振動的源頭。

超弦理論——解決了愛因斯坦和量子力學之間矛盾的理論有新突破了

這弦到底又是什麼呢?筆者自己理解這弦其實就是能量(熱能,動能,勢能),有了能量物體才能一直運動,這能量又是怎麼來的呢?這要回到宇宙的奇點問題(筆者在後面文章中也會慢慢談到,點關注咱們慢慢聊。)

超弦理論出現解決了兩者統一問題。超弦理論建立在十一維空間,在三維空間裡兩者是怎麼互相影響,科學家解釋不了,但是在十一維度完美的解決了種基本的相互作用力(萬有引力、電磁力、強相互作用、弱相互作用),這才解決了量子力學和相對論之間的矛盾,完成了大統一(具體是怎麼解決的筆者再去多查閱資料思考下後續再講)。

終於回到正題,那麼最新科學研究自20世紀60年代以來,科學家們一直對弦理論感到困惑,這是一種現實的理論框架,涉及構成一切結構的微小、扭曲的一維物體-稱為弦。它最初被研究為一種廣泛的方法來解決基礎物理學中的許多問題,後來被應用於從黑洞物理學到核子的各種主題。

但是,可以說,它最大的突破之一是發現黑洞和物質大致是同一枚硬幣的兩面。

超弦理論——解決了愛因斯坦和量子力學之間矛盾的理論有新突破了

這種所謂的“二元性”允許物理學家將物質的性質(如壓力)映射為黑洞發現在愛因斯坦的廣義相對論中,這將為更大的數學探索打開弦理論。然而,有一個重要的警告-儘管物理學家認為它有效,但沒有人能夠證明這一點。

自從20年前發現這種二元性以來,弦理論家一直試圖用越來越複雜的方程來清除這個障礙。然而,每次他們比較這種二元性時,都會得到完全相同的結果:自由能(系統的工作能力)強相互作用兩者(或耦合)的強度大約是弱耦合的四分之三。

然而,科羅拉多州博爾德大學物理學家Romatschke認為他最終可能找到了這個謎題的答案-他只需要改變維度。

Romatschke在一個只有兩個維度的世界裡工作-如果你願意的話,就是一個“平地”。利用已有的一些關於這個問題的研究,以及現代的一些方程式。量子場論技術上,他能夠通過強迫物質(在這種情況下,壓力)從零相互作用到無限相互作用來證明一種關係的存在。

這項研究發現,無限耦合的壓力正好是零耦合時的五分之四,這意味著,在這個較小的維度中,不僅比以前的發現有更強的聯繫,它還可能為解決這些類型的謎題提供一種標準的方法。

Romatschke承認,這可能是由維度的差異造成的,但對於它對量子場論的有用性以及對長期持有的理論的破解仍然持樂觀態度。

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