走進不科學 第七百零八章 引力量子化的可能
更新:01-14 09:14 作者:新手釣魚人 分類:懸疑小說
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只見此時此刻。
楊振寧和李政道推到桌子中心處的紙條上,赫然用中文寫着三個相同的字:
引力子。
看到這個字的瞬間。
黃昆的腦海中瞬間變得一片空白,仿佛大腦中的一切都被格式化了。
如果不是身邊的楊振寧及時扶住了他,黃昆甚至險些當眾跌落到地面上。
不過這也怪不了黃昆心理素質差。
縱觀整個物理學界,哪怕是諸如愛因斯坦、狄拉克這樣的頂尖大牛不,哪怕是徐雲這種後世來的穿越者,聽到引力子的時候心中都平靜不下來。
某種意義上來說。
引力子這個概念,基本上可以理解成虛無縹緲的傳說。
眾所周知。
雖然沒有人能完全描述量子力學,但現代量子力學的形式體系由五個公理組成:
孤立物理系統的狀態可以與一個希爾伯特空間中的矢量相互關聯。
物理系統的可觀測量與一個厄米算子對應,若系統處於一個態Φ,測量物理量a會以概率p得到a的本徵值a。
若系統處於一個態Φ,測量物理量a得到本徵值a後,系統會瞬間塌縮至a對應的子空間。
系統隨時間的演化遵循薛定諤方程
全同粒子的波函數是對稱(玻色子)或反對稱的(費米子)。
在這五個公理的基礎上,物理學界優化出了力場重整化的方法。
也就是把幾種基本作用力進行重整,找到對應的機制。
在重整化理論剛提出的時候,只有電磁力可以重整化。
後來隨着大量優秀物理學家的努力,弱相互作用和強相互作用重整化的方法也找到了,並找到了這些理論所預言的粒子。
比如說電磁相互作用的基本粒子是光子,當我們從「電磁射線槍」射出一束激光時,我們實際是在打開光子的激流,也就是最小的一束電磁力,兩個電子之間通過交換光子來傳遞電磁力。
強相互作用是膠子,例如質子帶正電互相排斥,原子核之所以沒有被質子拆散架,是因為強力的存在,兩個夸克通過交換膠子來傳遞強力。
弱相互作用力是w和z玻色子,能把一種夸克變成另外一種夸克——比如一個中子裏面有3個夸克,如果把其中的一個下夸克通過弱力變成上夸克,其它兩個不變,那麼,這個中子就會變成質子。
那麼按照這個邏輯,引力也應該有一種傳遞粒子,也就是引力子對吧?
但遺憾的是。
引力子的概念自從被提出的那天起,到黃昆他們聊天的這個時間段,依舊沒有任何被發現的跡象,反倒是駁斥引力子存在的理論有不少。
這其實是個很違和的現象:
老大叫大毛,老二叫二毛,老三叫三毛,照理應該叫老四的四毛卻叫金色茉莉花
說實話。
如果只是單純的沒有找到這種粒子,那麼其實也沒什麼大不了的。
就像老四叫做金色茉莉花其實問題不大,名字的問題而已嘛。
但問題是這個金色茉莉花他又禿頭又ed還有腳氣,這tmd就很離譜了。
而引力子呢,恰好就是這麼個情況:
引力子和廣義相對論是相悖的。
愛因斯坦經典的相對論中,引力就是時空的彎曲,不需要引力子來傳遞。
廣相也是迄今為止描述引力最成功的引力理論,沒有之一。
但是在廣相之外,另一部分以量子力學為基礎的,以基本粒子為研究對象的標準模型也發展了起來,並且是近代以來改變人類生活最大的基礎理論。
引力子在標準模型中是容許存在的,並且數學上已經證明了廣相和標準模型不相容。
所以這兩個理論中至少有一個是錯的,或者是不完備的。
當然了。
以上這幾句話其實並沒有看起來那麼簡單,實際上涉及到了度規的範疇:
時空彎曲在數學上由時空的幾何被一個非平直的度規gw描述,引力效應直接由這個度規決定。
度規這個東西相當於一個張量場,從場論的角度就可以把這個張量場視為引力場——這就是引力=時空彎曲的含義。
而在量子力學中。
考慮引力場也是有量子效應的,那麼度規裏面就會存在量子擾動,擾動不太強的情況下可以把度規視為一個經典背景+背景上的擾動。
這個擾動也是個張量場,用量子場論的方法可以給它做量子化。
然後就和其他量子場一樣,量子化之後能量動量取值分離的那個作為激發態的東西就是引力子。
非常簡單,也非常好理解。
而引力子一旦被發現
那樂子可就大了。
「」
隨後黃昆深吸了一口氣,表情鄭重的對楊振寧問道:
「老楊,你對這個推論的把握有多大?具體是怎麼發現它的存在的?」
「把握啊」
楊振寧抬起眼皮將視線從李政道身上一掠,斟酌着說道:
「比起暗物質的存在,引力子的把握肯定沒有那麼高,要不然我也不會把數字寫在括號裏頭了。」
「還有就是我的推導主要基於這個元強子模型的數學層面,物理方面是否能找到就得另當別論。」
聽聞此言。
李政道也不動聲色的點了點頭。
雖然他和楊振寧矛盾重重,但這個說法他還是認可的。
畢竟他和楊振寧又不是對撞機成精,啥實驗都不做就能在物理現象上發現新粒子,他們的能力再強,也只能在數學上做出一些推導罷了。
也就是
在微擾