超弦理论与虫洞
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量子碰上引力20世纪发展出了两套现代物理学的基础,量子力学和广义相对论。
广义相对论描绘宏观物体的运动,量子力学描绘微观粒子的运动,它们在各自的领域都获得了巨大的成功,但是,当量子力学和广义相对论联合时,却出现了问题。
20 世纪 20 年月,狄拉克将量子力学与狭义相对论联合,创办了量子场论,这是以后标准模型的雏形。
量子场论将粒子看做场的激发,粒子的概率波其实就是洋溢在空间中的场,粒子在某一地点某一时辰的出现就是场在那一时辰那一位置的激发。
利用这一点,理论物理学家创办了描绘微观下电磁互相作用的量子电动力学( QED),为了使 QED有定量计算的意义,物理学家理查德.费曼提出了费曼图,就是将粒子的运动轨迹和互相作用状况画成一张图,当发生电磁互相作用时,激发出的光子的路径与原粒子的路径的交点称为极点,利用费曼图,能够计算极点处的量子数,这就使QED能够进行定量计算。
但是,因为量子力学的多重历史性(即在出现相同结果时,过程不必定相同),需要将全部的历史(过程)叠加,但是,历史的个数是无量个,所以,最后计算的结果必定是无量大。
但是,无量大是没存心义的,于是,费曼又发了然重整化方法。
费曼发现,因为QED 的耦合常数(即理论里互相作用的强度,耦合能够理解为互相作用)小于 1,这就使得每一阶的计算(即每一张费曼图的计算)越今后对结果的影响愈来愈小,所以,只用计算前几阶的结果就能获取相当精准的结果,这就是重整化方法,重整化使QED中的无量大除去了。
但是,当物理学家将引力用上述方法与量子力学联合时,在尺度较大时,还可以够成功,但是,当研究的尺度小到被称为普朗克长度时,理论中的耦合常数忽然大于 1,也就是说,重整化不再合用,量子力学与广义相对论在普朗克尺度下的联合是无量大,明显,现代物理学的两大基石 -----量子力学和广义相对论的一致失败了。
但是,这又有什么关系呢?广义相对论和量子力学研究的对象看起来完整不一样,广义相对论研究大质量的物体,量子力学研究小尺度的物体,但是,在我们的宇宙中,恰好有既是沉的,又是小的东西,比方黑洞的奇点,以及宇宙大爆炸之初,量子力学和广义相对论联合的失败是我们没法探究宇宙中的极端的物质,更重点的是,宇宙为何要有两套法例?400 年的物理研究使得物理学家相信,宇宙必定由一套法例来支配,所以,也必定有一个理论能够解说全部的自然现象。
超弦理论宇宙的基本构建模块超弦理论是一种力图统一量子力学和相对论的理论,它认为我们所感知到的物质和力量都是由微小的、振动的超弦构成的。
这些超弦是宇宙的基本构建模块,它们的振动模式不仅决定了物质的性质,也决定了宇宙的结构和演化过程。
在超弦理论中,超弦是一种连续的线状物体,具有非常小的尺寸。
它们振动的方式可以被看作是一系列基本谐振模式的叠加,每一种振动模式都对应着不同的粒子。
这些振动模式可以被分为开弦和闭弦,它们之间的区别在于开弦的两个端点可以自由移动,而闭弦的两个端点是相连的。
超弦理论中存在五种不同类型的超弦,分别被称为I型、IIA型、IIB型、heterotic-E型和heterotic-O型超弦。
这些超弦之间的区别在于它们的振动模式和对称性不同,导致了它们所描述的物理现象也有所区别。
例如,IIA型和IIB型超弦具有超对称性,而I型超弦则没有。
超弦理论还包括了引力的描述,这是相对论的重要组成部分。
其中最具代表性的是引力子,它是一种质量为0的粒子,传递引力相互作用。
超弦理论中的引力子是通过闭弦的振动模式描述的,这些振动模式决定了引力的强度和作用范围。
除了超弦和引力子,超弦理论还涉及了其他类型的粒子,包括弦态玻色子和弦态费米子。
弦态玻色子是具有整数自旋的粒子,它们描述了物质的弦振动模式。
而弦态费米子则是具有半整数自旋的粒子,它们描述了物质的超对称性质。
超弦理论的一个重要特点是它包含了额外的空间维度。
根据理论,我们所处的宇宙实际上是一个十维的空间,其中六个维度处于紧致化状态,即卷曲在非常小的尺度上。
这些额外维度很难被直接观测到,但它们对超弦理论的结构和物理现象都有重要影响。
总结起来,超弦理论认为宇宙的基本构建模块是微小的、振动的超弦。
这些超弦的振动模式决定了物质的性质和宇宙的结构,它们通过不同的振动模式描述了不同类型的粒子,包括引力子、弦态玻色子和弦态费米子。
此外,超弦理论还包括了额外的空间维度,这些维度对宇宙的演化过程起着重要作用。
⼀代宗师惠勒:他命名了⿊洞和⾍洞,疯狂想法后是⽏庸置疑的真理「1962年,我刚到普林斯顿读研究⽣的时候,我的梦想是和惠勒教授⼀起研究相对论,我便战战兢兢的去敲他的门。
他热情并微笑着迎接我,把我领进他的办公室,然后⽴即开始和我讨论恒星在其⽣命终结时引⼒坍缩的奥秘。
⼀个⼩时后,当我⾛出他的办公室时,我变成了他的信徒。
」撰⽂ | Kip S. Thorne(基普·索恩)翻译 | 吴寅昊审校 | 梁昊等约翰·阿奇博尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)是⼀位致⼒于脚踏实地的项⽬和⼤胆构思的理论物理学家,即使在天马⾏空的想象中,他也⼀直强调实验和观测的重要性。
他的研究和见解对核和粒⼦物理、核武器的设计、⼴义相对论及相对论天体物理、量⼦引⼒及量⼦信息等领域产⽣了重⼤影响。
但他最⼤的影响,是对学⽣、博⼠后和成熟的物理学家的教诲和启发。
他以他所谓的激进保守主义原则为指导,这是受尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)的启发:把你的研究建⽴在完善的物理定律基础上(保守),但是把它们推向尽可能最极端的领域(激进)。
他常常超越⼈们所熟知的物理学的界限,以其富有先见之明的⽅式进⾏推理,从⽽启发后世的物理学家。
在约翰·霍普⾦斯⼤学的卡尔·赫兹菲德(Karl Herzfeld)教授指导下完成博⼠学位后(1933年),在纽约⼤学和哥本哈根,惠勒分别跟随格雷⼽瑞·布雷特(Gregory Breit)以及尼尔斯·玻尔完成了两段博⼠后经历。
在那之后,他先是在北卡罗来纳⼤学当了三年的助理教授(1935年-1937年),⼜在普林斯顿⼤学度过了40年的教授⽣涯(1937年-1976年),最后,他来到了德克萨斯⼤学奥斯汀分校,在那⾥做了10年的教授(1976年-1987年)。
他退休后回到了普林斯顿⼤学,仍⼀直积极地、充满热情地从事物理研究,直到他于96岁去世。
物理思维一维空间到十维空间定义理解如果把一到十维度的空间用一张图来表达,你是否会看得明白呢.以下是小编分享给大家的关于写物理思维一维空间到十维空间定义理解,一起来看看吧!根据弦理论,粒子被看作是长度为普朗克尺度一维弦,在引入费米子的座标后,科学家提出了超弦理论。
超弦理论暗示的平行宇宙时空必须拥有十个维度,时空中也存在超对称现象,宇宙不仅是四维时空,而是多维的。
让我们从一个点开始,和我们几何意义上的点一样,它没有大小、没有维度。
它只是被想象出来的、作为标志一个位置的点。
它什么也没有,空间、时间通通不存在,这就是零维度。
一维空间好的,理解了零维之后我们开始一维空间。
已经存在了一个点,我们再画一个点。
两点之间连一条线。
噔噔噔!一维空间诞生了!我们创造了空间!一维空间只有长度,没有宽度和深度。
二维空间我们拥有了一条线,也就是拥有了一维空间。
如何升级到二维呢?很简单,再画一条线,穿过原先的这条线,我么就有了二维空间,二维空间里的物体有宽度和长度,但是没有深度。
你可以试一试,在纸上画一个长方形,长方形内部就是一个二维空间。
这里,为了帮助大家方便理解高维度的空间,我们用两条相交的线段来表示二维空间。
为了向更高的维度前进,现在我们现在来想象一下二维世界里的生物。
因为二维空间没有深度(也可以理解成厚度),只有长度与宽度,我们就可以将它理解成“纸片人”,或者是扑克牌K.J.A Q里的画像。
因为维度的局限,这个可怜的二维生物也只能看到二维的形状。
如果让它去看一个三维的球体,那么他只能看到的是这个球体的截面,也就是一个圆。
三维空间三维空间大家肯定熟悉,我们无时无刻都生活在三维空间中。
三维空间有长度、宽度与高度。
但是,我要用另一种思维来表达三维空间,只有这样,才可以向更高维度推进。
好,现在我们有一张报纸,上面有一只蚂蚁。
我们就姑且把蚂蚁君看作是“二维生物”,我在二维的纸面上移动。
如果要让他从纸的一边爬到另一边,则蚂蚁君需要走过整个纸张。
三、超弦理论简介2006年7月世界著名数学家、哈佛大学教授丘成桐院士,在南开大学陈省身数学研究所演讲前后曾说:弦理论研究已经到了“重大革命性突破的前夜”。
2008年获得诺贝尔物理学奖的南部阳一郎,就是一位著名的弦理论先驱者之一。
2009年10月英国剑桥大学著名科学家霍金告别卢卡斯数学教授职位后,也是著名的弦理论先驱者之一的格林,获得了剑桥大学声望最高的卢卡斯数学教授席位。
卢卡斯数学教授职位于1664年设立,科学史上一些最伟大的人物都曾获得这一头衔,其中包括牛顿和狄拉克。
说明当代科学前沿的弦膜圈说已出现发展的势头。
现任我国《前沿科学》编委的美籍华人物理学家、美国杜邦中央研究院退休院士的沈致远先生说:“在美国超弦理论和圈量子引力论已成显学,占据一流大学物理系要津,几乎囊括了这方面的研究经费,年轻的粒子物理学家如不做弦论,求职非常困难,资深的也难成为终身教授”。
湖南科技出版社2008年4月出版了李泳先生翻译的斯莫林的《物理学的困惑》一书,在该书开头11页至15页有,即使斯莫林是站在反对弦论者的代表人物的立场上,他也不得不承认:“在美国,追求弦理论以外的基础物理学方法的理论家,几乎没有出路。
最近15年,美国的研究型大学为做量子引力而非弦理论的年轻人一共给了三个助理教授的职位,而且给了同一个研究小组”。
“因为弦理论的兴起,从事基础物理学研究的人们分裂为两个阵容。
许多科学家继续做弦论,每年大约有50个新博士从这个领域走出来”。
“在崇高的普林斯顿高等研究院享受有永久职位的每个粒子物理学家几乎都是弦理论家,唯一的例外是几十年前来这儿的一位。
在卡维里理论研究所也是如此。
自1981年麦克阿瑟学者计划开始以来,9个学者有8个成了弦理论家。
在顶尖的大学物理系(伯克利、加州理工、哈佛、麻省理工、普林斯顿和斯坦福)。
1981年后获博士学位的22个粒子物理学终身教授中,有20个享有弦理论或相关方法的声誉。
弦理论如今在学术机构里独领风骚,年轻的理论物理学家如果不走进这个领域,几乎就等于自断前程。
《命运石之门》里的物理知识有些在看《命运石之门》的童鞋,虽然大致看得懂里面的剧情,但是也还是有看不懂里面所提到的物理知识的困惑吧?下面由沛公来解释解释吧。
没看的童鞋去看看吧,是一部不错的动漫,力推~如果对你的时间概念和理解能力有自信的话。
动漫、游戏里关于至21世纪的物理界研究:"时间旅行的11种可能性"理论1.中子星理论2.黑洞理论3.光速理论4.超光速粒子理论5.虫洞理论6.奇异物质理论7.宇宙弦理论8.量子重力理论9.铯原子激光理论10.基本粒子环状激光理论11.狄拉克反粒子理论*宇宙弦理论:拥有超巨大的质量,外形像弦一样的"裂缝".裂缝的宽度大概与基本粒子差不多,长度最短也得和银河系同等。
因为其拥有巨大的质量,所以具有能扭曲时空的性质,将那被扭曲的时空绕着在弦中心的你旋转,就可以在前往360度以内的任意角度。
也就是说,可以做到时空跳跃一样的行动。
这被称为时空的角度缺失。
经过角度缺失的部分的时候,那里因为已经缺失了,经过时间变为0.将这一点运用起来,让宇宙弦以接近光速的速度运动起来的时候,根据相对论,宇宙弦的时间会比中卫变慢,经过扭曲后的角度缺失区后,本来为0的时间会变成负。
也就是说,通过后反而变成了过去。
于是,用两根宇宙弦进行空间缺失跳跃,旋转整周后在回到原来的地点,就正好能返回开始时相同的时间。
以上为:宇宙弦理论进行时间旅行用宇宙弦理论时间跳跃要准备的东西:1.宇宙弦。
而且要两艮,顺便一说,假说中的宇宙弦只存在与刚刚诞生的宇宙里,要找估计得费很大功夫。
2.就算找到宇宙弦,还需要能够进行让其能以接近光速的速度运动起来的能量。
要想让与银河系同等长度的裂缝跟光并驾齐驱,需要的能量不会小于1.21Jigowatt(求物理帝解释这是什么单位)。
3.前往宇宙弦所在位置需要的宇宙飞船。
*虫洞理论:两个洞穴用隧道连接起来。
隧道内能以0时间通过,不管两个洞穴相隔多远。
最大虫洞里的共产主义社会———实践中国共产党的社会虫洞力量———(一)布尔尔沙著最大虫洞里的共产主义社会是人类最后一个社会。
最大虫洞里的资本主义社会是社会主义社会,最大虫洞里的社会主义社会是共产主义社会,这是人的最大虫洞及最大虫洞的人。
最大虫洞里的共产主义社会是人类最后一个社会,这是我们人类未来世世代代都始终需要永恒永远发展的最伟大的共创事业(所需共创的真理世界事业)。
物质质点即宇宙质点的运动方向与意识奇点即上帝粒子的运动方向是相互相反的,其中黑洞奇点在于宇宙质点的运动方向,而白洞奇点在于上帝粒子的运动方向,在物质奇点与意识奇点的运动相遇处就产生了中性洞上的中性奇点,中性奇点的整个运动延伸下产生了社会虫洞。
假设将共产党的党的最高纲领为物质奇点部分而将党的最低纲领为意识奇点部分,设党的最高纲领的运动方向与党的最低纲领的运动方向相互为相反,其中党的力量在于党的最高纲领的运动方向而人民的力量在于党的最低纲领的运动方向,在党的最高纲领与党的最低纲领的运动相遇处就产生了虫洞分界线,其中共产主义社会在党的最高纲领运动方向上,而社会主义社会在党的最低纲领运动方向上,虫洞分界线处产生了社会发展规律,假设将党的力量和人民的力量为一条线作横坐标而将虫洞分界线作纵坐标,在横坐标与纵坐标交点处产生了个一定半径的圆,圆有四块组成,其中右上块为社会主义社会的初级阶段而右下块为社会主义社会的高级阶段,而左下块为共产主义社会的发展阶段,左上块为共产主义社会的高级阶段。
人类通过虫洞机器来时光旅行,总结过去历史时间上的人类社会发展方式形式来改善完善现在的现实现在时间上的人类社会发展关系,总结未来现实时间上的人类社会发展方式形式来改善完善现在的现实现在时间上的人类社会发展关系,那么被改善完善后的人类社会必定是共产主义社会了的,在共产主义社会里的各尽所能按需分配、自由意志等生产生活及社会存在和发展运行过程在虫洞时光机器的使用下必定完全联系于整个宇宙整个星系星球世界上的外星生物等社会虫洞世界生活才行,那时需要用最大虫洞理论来解决所有的一切问题及矛盾才行的。