浅谈量子引力

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解密量子物理学的奥秘:浅谈量子纠缠现象

解密量子物理学的奥秘:浅谈量子纠缠现象

解密量子物理学的奥秘:浅谈量子纠缠现象1. 引言1.1 概述量子物理学作为现代物理学的重要分支之一,研究了微观尺度下的微粒行为与性质。

自从20世纪初量子力学诞生以来,其深奥的理论体系和神秘的现象一直吸引着科学家们的关注与研究。

其中,量子纠缠现象是量子力学中最引人入胜且具有重大意义的一部分。

本文旨在对量子纠缠进行解密,并探讨它在实际应用中的潜力和前景。

1.2 研究背景随着信息技术和通信领域的高速发展,人们对于建立更加安全、高效的通信系统提出了迫切需求。

传统的信息通信方式受到信息安全性的限制,而量子通信作为一种新兴技术,具备了极高的信息安全性。

而理解和利用量子纠缠现象成为实现这种安全传输并实现更多革命性应用的关键。

1.3 目的本文将介绍量子物理学基础知识,包括量子力学简介、量子态和超位置关系以及波函数坍缩与不确定性原理。

然后,我们将重点讨论量子纠缠现象,包括纠缠态的概念和定义、纠缠的特征及表现形式以及相关的实验验证与应用探讨。

最后,本文将探索纠缠态在量子通信中的应用,包括量子隐形传态实现原理、量子密钥分发技术介绍以及对未来发展趋势的展望。

通过本文的撰写,我们旨在加深对量子物理学的理解,并为读者提供关于量子纠缠现象及其在量子通信中应用的全面介绍。

同时,我们也希望能够为今后相关研究和探索提供一定的指导和启示。

2. 量子物理学基础知识:2.1 量子力学简介量子力学是描述微观物理系统行为的理论框架,它对于解释和预测原子、分子以及其他微观粒子的性质具有重要意义。

与经典物理学不同,量子力学采用了基于概率的数学形式来描述微观世界中粒子的行为。

在量子力学中,粒子不再是经典物理学中所认知的点状体,而是存在于一系列可能态之间的波动性质。

这些可能态通过数学形式上的波函数来表示,并且根据薛定谔方程进行演化和计算。

2.2 量子态和超位置关系在量子力学中,系统的状态由一个称为“波函数”的复数函数来描述。

波函数可以用于计算得到该系统在特定时刻各个可能状态出现的概率幅度。

物理专业本科毕业论文参考题目 (1)

物理专业本科毕业论文参考题目 (1)

物理专业本科毕业论文参考题目一、物理教学研究方向1 新课标下基础物理课程改革与发展的趋势2 主观性试题与客观性试题的比较研究3 从批判性思维走向批判性教学4 试论科学探究中的“提出问题”5 激发物理学习动机的策略6 物理教学中体验性活动项目的建设与研究7 高中物理实验的改革研究8 物理教学中STS教育(科学技术和社会)教育9 物理教学中的情感教育10 论中学生物理知识结构的形成过程11 物理活动课的教学模式12 物理教学中的决策能力的培养13 谈微型物理实验14 物理教学与学生创造能力的培养15 21世纪的网络教育对物理教学的影响16 物理教学中多媒体课件的设计17 多媒体技术与物理教学18 物理教学中的科学价值观教育19 物理教学中的环境教育20 物理教学模式与教学方法21 浅谈物理创造教育的模式22 习题教学与思维能力的培养。

23 论中学物理教育中的化学史教育24 谈物理教师的素质结构25 论物理教育中辩证唯物主义观点教育26 谈物理教学中的审美教育27 物理课外活动的现状与对策28 论物理教学中思维能力的培养29 物理教学中科学方法的培养研究30 物理式样教学中的问题与对策31 物理实验教学与环境意识的培养32 物理实验教学中如何培养学生的观察能力33 物理实验教学与创造能力的培养34 物理教学中创造能力的培养35 物理课堂顺应教学方法研究36 定义不完善问题(ill-defined problem)教学研究37 李约瑟难题与中学物理教育38 从经营教育到大众教育~我国中学物理教材沿革回顾39 中学物理学习“差生”的归因分析40 不同类型高级中学学生学习物理动机的比较分析41 谈“从生活走向物理,从物理走向社会”42 论教学目标、教学内容的无限性与教学时间、教学空间有限性的矛盾43 教育课程改革与教师职业专业化的思考44 物理实验在中学素质教育中的地位和作用45 教育人才的培养与高师教育改革的新思维46 特殊能力与综合能力的关系与培养47 在教学中“育人”与理想教育48 科学用脑和发展高效性学习49 初中物理习题教学的效益问题50 物理教学中的素质教育研究二、普通物理方向1 氢气辉光放电的基本原理2 氢分子放电中电子的输运过程研究3 关于植物细胞内外水分的热力学关系4 单晶Ni2MnGa马氏体的微观机构分析5 热传递过程不可逆性的统计分析6 物理学家的成才与环境7 爱因斯坦的光子论及其意义8 关于半波损失问题的探讨9 关于№直流辉光放电光学发射谱研究10 离子(断,H’)碰撞截面综述11 在氢直流辉光中离子H+。

量子吸引力法则

量子吸引力法则

量子吸引力法则量子吸引力法则是指人类所处的宇宙中存在着一种能量场,这个能量场会被人类的思想和情感所影响,从而对人们生活中的事物产生影响。

这个法则是基于量子物理学的概念而产生的。

在量子物理学中,我们知道所有的事物都是由微观粒子组成的,而这些粒子之间存在着相互作用和相互影响。

同样地,在我们的现实世界中,我们也可以发现一些事物之间存在着相互作用和相互影响。

一、什么是量子吸引力法则?1.1 量子吸引力法则的定义量子吸引力法则是指人类所处的宇宙中存在着一种能量场,这个能量场会被人类的思想和情感所影响,从而对人们生活中的事物产生影响。

1.2 量子吸引力法则与宇宙间关系在宇宙间存在着一种能量场,这个能量场被称为“全息原理”。

全息原理认为整个宇宙都像一个大型全息照相机一样运作,每一个部分都包含了整体信息。

因此,在我们所处的世界中,任何一个人的思想和情感都会对整个宇宙产生影响。

1.3 量子吸引力法则的基本原理量子吸引力法则的基本原理是:“你所思考的,就是你所吸引的”。

这意味着你的思想和情感会影响你周围的事物,从而吸引到你生活中。

如果你持续地思考某件事物,那么这个事物就会在你生活中出现。

二、量子吸引力法则如何运作?2.1 思想与情感对能量场的影响我们知道人类的思想和情感都是一种能量,这种能量可以影响我们周围的环境。

当我们思考某件事物时,我们会向能量场中释放出一种特定频率和振动。

这种频率和振动会与其他相同频率和振动的能量相互作用,从而形成一个更大、更强大的能量场。

2.2 能量场对现实世界的影响当我们释放出一种特定频率和振动时,这个能量场就会对现实世界产生影响。

例如,在工作中持续地思考成功可能性,就会吸引到更多成功机会;在关系中持续地思考爱与关怀,就会吸引到更多的爱和关怀。

2.3 如何利用量子吸引力法则要利用量子吸引力法则,我们需要做以下几件事情:(1)清晰地定义自己的目标和愿望,并持续地思考这些目标和愿望。

(2)保持积极的思维和情感状态,避免消极情绪的干扰。

浅谈拉普拉斯-隆格-楞次矢量

浅谈拉普拉斯-隆格-楞次矢量

浅谈拉普拉斯-隆格-楞次矢量
刘绘
【期刊名称】《大学物理》
【年(卷),期】2015(034)010
【摘要】介绍了拉普拉斯-隆格-楞次矢量在经典力学、广义相对论以及量子力学中的应用.利用该矢量在经典和量子开普勒问题中的守恒性,可以不求解运动方程而直接得到系统的重要性质,如轨道方程、能量本征值等;广义相对论对牛顿引力的修正会破坏该矢量的守恒性,而它随时间的演化方程,也可以完全决定轨道进动角和光线在引力场中的偏移.这些都说明,拉普拉斯-隆格-楞次矢量是反应系统动力学对称性的一个基本物理量,将其引入大学物理教学是十分有意义的.
【总页数】4页(P5-8)
【作者】刘绘
【作者单位】暨南大学理工学院物理系,广东广州510632
【正文语种】中文
【中图分类】O316
【相关文献】
1.关于几种"扩充的龙格-楞次矢量"的质疑 [J], 张秉楚
2.龙格-楞次矢量的张量积形式及其应用 [J], 周国全
3.用隆格-楞兹矢量推导玻尔公式 [J], 金才垄;王晓光;潘正权
4.二次反比引力系统的统一的隆格楞次矢量 [J], 周国全
5.浅谈赫格隆车配件国产化 [J], 齐雪冬
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量子纠缠现象确认量子理论解释万有引力

量子纠缠现象确认量子理论解释万有引力

量子纠缠现象确认量子理论解释万有引力量子纠缠是量子力学中一种神秘而又令人着迷的现象,它是指当两个或更多个粒子处于一种特定的状态时,它们之间的状态相互关联,无论它们之间的距离有多远。

这意味着当我们观测到一个粒子的状态时,我们立即知道与之纠缠的粒子的状态,即使它们处于遥远的位置。

量子纠缠的概念最早由爱因斯坦、波尔和卢瑟福等科学家在20世纪早期提出。

他们对纠缠的理解是,纠缠是由于量子理论的不完备性,它们认为这种关联是由于隐藏的局部变量导致的。

然而,贝尔定理的实验验证表明,如果存在这样的局部变量,它们必须以超光速的速度关联,这违反了相对论的原则。

量子纠缠的实验验证在20世纪末和21世纪初获得了巨大的突破。

贝尔不等式的实验证明了量子纠缠的存在,并排除了对局部隐藏变量的解释。

这个实验奠定了量子力学的基础,并为今后的量子技术应用开辟了新的可能性。

量子纠缠的理论解释引发了许多关于量子力学和万有引力之间的问题。

万有引力是爱因斯坦在他的广义相对论中提出的一种引力理论,它描述了质量和能量之间的相互作用,并解释了广域尺度的引力现象。

然而,量子理论和广义相对论之间的统一一直是物理学的一大挑战。

量子引力理论是一种试图统一量子力学和万有引力的理论。

它尝试揭示宇宙的微观和宏观之间的联系,并解释量子纠缠与引力之间的相互关系。

然而,到目前为止,物理学家们还没有找到一种完全满足这一要求的理论。

量子引力的研究领域包括弦理论、环形量子引力和黑洞信息悖论等。

弦理论是一种目前主流的量子引力理论,它试图将引力与其他基本力量统一起来,并在微观尺度上描述自然界的基本组成部分。

环形量子引力是一种新兴的理论,它从纠缠的角度重新解释了量子力学和引力。

尽管量子引力理论尚未完全建立,但近年来的研究取得了一些重要的进展。

例如,双方模型提出了一种有效的描述纠缠与引力之间关系的数学工具,给出了一种计算纠缠熵的方法。

在实验方面,科学家们也进行了一系列关于量子纠缠和引力的研究。

量子纠缠为什么超过光速?

量子纠缠为什么超过光速?

量⼦纠缠为什么超过光速?量⼦纠缠是最难以理解的⾃然现象,没有之⼀。

连爱因斯坦那样的伟⼤科学家,都称之为“⿁魅般的超距作⽤”。

在量⼦物理学⾥,⼏个粒⼦在彼此相互作⽤后,会综合成为⼀个整体,这时候就⽆法单独地描述各个粒⼦的性质,只能描述整体系统的性质,这现象被称为量⼦纠缠。

以爱因斯坦为代表的旧量⼦派,⼀个量⼦系统分离成两个量⼦系统后,⼆者之间便不存在关联。

如果有关联,就会出现“爱丽丝观测到电⼦⾃旋为上旋,鲍勃观测到正电⼦⾃旋也是上旋,或者爱丽丝观测到电⼦⾃旋为下旋,鲍勃观测到正电⼦⾃旋也是上旋”的情况。

电⼦和正电⼦是由零⾃旋中性π介⼦⾃发衰⽽来,电⼦⾃旋⽅向与正电⼦⾃旋⽅向必须正好相反,电⼦上旋与正电⼦下旋,相互抵消正好为零。

爱因斯坦在逻辑上⽆疑是正确的。

以波尔为代表的新量⼦派,坚信两个分离量⼦系统仍然存在关联。

只是当时技术条件的限制,波尔拿不出来有⼒的证据来。

旧量⼦派和新量⼦派的争论,⼀度陷⼊以概念反驳概念的哲学之争。

好在贝尔提出了不等式:∣Pxz-Pzy∣≤1+Pxy,将⼀个长期争论不休的哲学问题,变成⼀个可供实验判决的科学问题。

贝尔不等式的推导过程⾮常复杂,要求的技术条件也很⾼。

这⾥不做详细的推导介绍。

贝尔不等式的实验结果表明两个事实:分离后的两个量⼦系统存在着关联;量⼦不确定性是量⼦的本质属性,并不是因为观察技术⽋缺⽽导致观察得不到确定的结果。

贝尔实验统计表分离后的两个量⼦系统存在着关联。

当爱丽丝对电⼦进⾏观测的时候,电⼦⾃旋的叠加态坍缩,同时,正电⼦的⾃旋叠加态也坍缩,电⼦的⾃旋为上旋,正电⼦的⾃旋⼀定为下旋,反之亦然。

同样,当鲍勃对正电⼦进⾏观测,正电⼦与电⼦的⾃旋叠加态同时坍缩,⾃旋⽅向也必然正好相反。

这样的观测结果与能量守恒定律相符。

爱因斯坦是量⼦论的创始⼈,他反对新量⼦派,不等于他完全反对量⼦论。

他反对的是违背时空因果律的新量⼦论。

两个分离的量⼦系统,中间没有任何介质,却能够相互关联,⽽且这种关联相互影响是瞬时的,⽐光速还要快。

量子引力理论对行星和恒星形成和演化的影响研究和模型建立

量子引力理论对行星和恒星形成和演化的影响研究和模型建立引言:行星和恒星的形成和演化一直是天文学家们关注和研究的重要课题。

近年来,随着科技的不断发展和理论的深入探索,量子引力理论作为一种新的思路被提出,它对行星和恒星的形成和演化产生了重要的影响。

本文将通过对量子引力理论的介绍以及相关研究和模型的建立,探讨其对行星和恒星的影响。

第一部分:量子引力理论的概述量子引力理论是一种融合了量子力学与引力理论的理论模型。

它的提出意味着对爱因斯坦广义相对论的补充和拓展,使我们能够更好地理解宇宙的奥秘。

传统的引力理论无法解释黑洞内部的物理现象,而量子引力理论则为我们提供了探索黑洞内部的新思路。

它认为,在极端的条件下,时空会重新结构化,从而引发物理规律的改变。

第二部分:量子引力理论对行星形成的影响研究1. 行星形成过程中的量子效应根据量子引力理论,我们可以发现在行星形成的过程中存在一定的量子效应。

例如,在星云塌缩过程中,量子引力效应会导致行星形成区域的密度分布出现微小的扰动,从而对行星的形成轨道和轨道稳定性产生影响。

2. 量子引力对行星大气的影响量子引力理论认为,在某些条件下,引力力场会发生微小的涨落,这也会对行星大气的形成和演化产生影响。

量子引力涨落会导致行星大气层的压强和温度的变化,进而影响行星上的气候条件和生命的存在可能性。

第三部分:量子引力理论对恒星演化的影响研究1. 恒星内部的量子效应根据量子引力理论,恒星内部存在非常高的压力和温度,这种条件下量子效应会呈现出明显的影响。

例如,量子引力效应可以促进恒星内部元素的核聚变速率,从而对恒星的亮度和寿命产生影响。

2. 爆发性恒星死亡和量子引力理论恒星死亡是宇宙中一种常见的现象,爆发性恒星死亡也被称为超新星爆发。

量子引力理论对于解释超新星爆发过程中恒星内部的能量释放提供了新的观点。

它认为量子引力效应在这一过程中发挥重要作用,并与其他物理过程相互作用,最终导致超新星爆发。

量子纠缠 科普

量子纠缠科普嘿,朋友们!今天咱们来唠唠量子纠缠这个超酷又超玄乎的东西。

量子纠缠啊,就像是微观世界里的一对对“超能力情侣”。

你看啊,在咱们的日常生活里,东西都是各自为政的。

比如两个苹果,一个放在桌子这头,一个放在那头,它们互不干扰。

但量子纠缠里的粒子可不一样,就像两个被施了魔法的小豆子。

不管把它们分开多远,哪怕一个在地球这端,一个在火星上(虽然有点夸张啦),它们之间就好像有一根无形的、超级有弹性的橡皮筋连着。

这两个纠缠的量子粒子啊,就像心有灵犀一点通的双胞胎。

其中一个要是“高兴”了,比如说状态发生了改变,另一个不管在多远的地方,会立刻做出相应的反应,就像它们之间有个超高速的秘密通讯器,而且这个通讯是瞬间完成的,比什么5G、6G都快无数倍,简直就是“量子超时空感应”。

科学家们刚发现这个现象的时候,估计也像发现了新大陆一样,而且是个满是宝藏的魔幻新大陆。

这量子纠缠就像是微观世界的神秘宝藏,大家都想搞清楚这到底是怎么回事。

你要是想理解量子纠缠的神奇,还可以把这两个粒子想象成两个超级特工。

他们执行任务的时候不管距离多远,都能精准地配合。

一个做个动作,另一个马上知晓并且同步。

这可不像咱们人类的默契,还得经过长时间的相处和练习,它们可是天生就具备这种神奇的联系。

而且啊,量子纠缠的这种特性,就像是微观世界在向我们人类调皮地眨眼睛,说:“嘿,你们可别以为你们了解了所有的规律哦。

”它挑战着我们传统的认知,让那些大科学家们都挠破了头,像热锅上的蚂蚁一样急切地想解开这个谜题。

从某种意义上说,量子纠缠就像是微观世界的魔法咒语。

一旦两个粒子被这个咒语缠上,它们就开始了这种神奇的共舞。

这舞跳得还特别有规矩,但是这个规矩又不是我们平常理解的那种规矩,就像外星来的舞蹈一样奇特。

这个量子纠缠啊,虽然现在还像是一个神秘的黑盒子,科学家们只是刚刚打开一条缝,往里窥探到一点奥秘。

但它已经让我们对世界的看法有了很大的改变,就像一阵超级旋风,席卷了我们的科学观念。

量子纠缠大白话解释

量子纠缠大白话解释量子纠缠指的是:在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质。

只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠。

量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。

量子纠缠的不可分性:假设一个量子系统是由几个处于量子纠缠的子系统组成,而整体系统所具有的某种物理性质,子系统不能私自具有,这时,不能够对子系统给定这种物理性质,只能对整体系统给定这种物理性质,它具有“不可分性”。

不可分性不一定与空间有关,处于同一区域的几个物理系统,只要彼此之间没有任何纠缠,则它们各自可拥有自己的物理性质。

物理学者艾雪·佩雷斯给出不可分性的数学定义式,可以计算出整体系统到底具有可分性还是不可分性。

量子纠缠是从EPR佯谬引导出来的。

EPR佯谬是Einstein,Podolsky,Rosen在1935年提出的一个思想实验(Thought Experiment)。

两系统,各向相反方向离开。

按量子力学哥本哈根学派,没有测量前,每个粒子都是处于"态"。

叠加就好似钢琴曲中的"和弦",由多个单音组成的复音。

若测量其中一个粒子,由于系统守恒,可以推理得出,若测量天边的另一粒子,必定是第一个粒子的互补态。

那就等价于"瞬间"知道了天边另一粒子的状态,用俗话讲就是"超距感应""隐形传态",用物理术语讲就是"非定域性"(non-locality)。

爱因斯坦认为,“叠加态"会在理论上导致超距感应(非定域性)。

老爱称之为“spooky action at a distance”,薛定谔嘲笑之为"量子纠缠"。

迄今为止,人类在物质世界的所有经验都没有违反定域性。

由此爱因斯坦认为量子矩阵力学是不完备的。

研究量子引力的新途径

研究量子引力的新途径量子引力,这个听起来就像是科学家们在宇宙边缘打麻将的名词,简直让人眼花缭乱。

它涉及的东西可不止是黑洞和时间旅行,简直是个让人挠头的科学难题。

不过,今天我们就来聊聊一些新颖的研究途径,看看这些科学家们是如何将这一复杂的课题一点点剥开,像剥洋葱一样,揭开层层迷雾的。

1. 什么是量子引力?1.1 简单说说量子引力量子引力,乍一听可能让人觉得像是外星语言,其实就是把量子力学和引力结合在一起的尝试。

简单来说,量子力学主要是研究微观世界,比如电子、光子这些小家伙;而引力则是宏观世界的英雄,统治着星球、星系和整个宇宙。

想象一下,如果你把这两个领域的游戏规则都放在一张桌子上,它们会发生什么呢?现在的科学家们可是在努力找这个平衡点,真是“千头万绪,理不清楚”。

1.2 为何要研究量子引力?那为什么要研究这个量子引力呢?说到底,就是想知道宇宙的本质,想搞清楚我们身处的这个世界到底是怎么运转的。

你想啊,黑洞、宇宙大爆炸,这些可都是量子引力能解开的谜团。

如果搞定了这项研究,可能连时间旅行都不是梦,嘿嘿,想想就让人心痒痒。

2. 新的研究途径2.1 超弦理论在这条研究路上,超弦理论可谓是个风头正劲的选手。

简单点说,它提出了“宇宙不是由粒子构成的,而是由更小的弦构成的”,这些弦在宇宙中振动,产生我们所看到的各种粒子和力。

虽然听起来像是科幻电影里的情节,但这理论真是让很多科学家挠破了头。

用一个通俗的比喻来说,就像是乐器的弦乐队,不同的振动会产生不同的音符,最终形成我们耳边的交响乐。

2.2 Loop量子引力除了超弦理论,Loop量子引力也是个不得不提的家伙。

它用一种全新的方式来理解引力,试图把时空看作是由小“环”组成的网。

科学家们就像是织毛衣一样,努力把这些环一针一线织起来,形成宇宙的“毛衣”。

有趣的是,Loop量子引力给我们带来的一个重要结论就是:在极小的尺度上,空间并不是连续的,而是跳跃的,像是颗粒的拼图。

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浅谈量子引力
直到上世纪60年代,爱因斯坦的广义相对论一直是理论物理中理论色彩最浓的一个分支,那时广义相对论的主要实验验证是水星近日点进动、太阳引力场中的光线弯曲、引力红移。

直到宇宙学和涉及强引力场的一些天体物理问题成为实验(观测)领域后,广义相对论才成了和其他物理理论如粒子物理类似的学科。

与此同时,人们开始尝试将引力和量子力学结合起来,这就是著名的量子引力或引力量子化问题。

1、背景
宇宙包括三大理论,用于描述宏观世界的广义相对论、用于解释人类社会的牛顿力学和用于研究微观世界的量子力学。

经典描述下的引力,是由爱因斯坦于1916年建立的广义相对论成功描述的。

该理论透过质量对于时空曲率的影响(爱因斯坦方程)而对水星近日点岁差偏移、引力场下光线红移、光线弯折等三种问题提出了完满的解释,并且至今为止在天文学的观测上,实验数据与广义相对论预测值的相符程度远高于其他竞争理论。

因此,广义相对论描述经典引力的正确性很少有人怀疑。

另一方面,量子力学从狄拉克建立了相对论性量子力学的狄拉克方程开始,扩充成量子场论的各种形式。

其中包括了量子电动力学与量子色动力学,成功地解释了四大基本力中的三者--电磁力、原子核的强力与弱力的量子行为,仅剩下引力的量子性尚未能用量子力学来描述。

2、广义相对论与量子理论的不相容
除了未能达成对于引力量子(引力子)的描述之外,两个成功的理论在根本架构上也有冲突之处:量子场论是建构在狭义相对论的平坦时空下基本力的粒子场上。

如果要透过这种相同模式来对引力场进行量子化,则主要问题是在广义相对论的弯曲时空架构,无法一如以往透过重整化的数学技巧来达成量子化描述,亦即引力子会互相吸引,而当把所有反应加总常会得到许许多多的无限大值,没办法用数学技巧得到有意义的有限值;相对地,例如量子电动力学中对于光子的描
述,虽然仍会出现一些无限大值,但为数较少可以透过重整化方法可以将之消除,而得到实验上可量到的、具有意义的有限值。

至于实验方面,很遗憾,量子引力所探讨的能量与尺度乃是目前实验室条件下无法观测得到的,有些学者提出一些观点可能可以透过天文学上的观测来检验,但仍属少数特例。

因此希望从实验观测得到一些关于量子引力理论发展上的提示,现阶段仍属不可行
此外尚有三处量子力学与广义相对论的拉锯战。

首先,广义相对论预言了自己在奇点会失效,而量子力学在奇点附近则会和广义相对论格格不入。

其次,在量子力学的海森堡不确定原理下,粒子的位置与速度无法同时确知,尚不清楚如何决定一个粒子的引力场。

最后一处的拉锯战并非逻辑上的矛盾,它涉及了“量子力学造成贝尔不等式的违反”(暗示超光速影响)与“相对论中光速作为速度上限”这两者间的困境。

前两点的解决之道可能出自对于广义相对论有更好的了解。

3、量子引力理论
推导量子引力理论的一般方法是假设这个理论是简单优雅的,然后回头看看现前的理论,找寻对称性及提示以想办法优雅地合并它们成为一个更加普适的理论。

这方法的一项问题是没人可以肯定量子引力是否会是一个简单优雅的理论。

1)、弦论
弦论则发端于1968年Veneziano散射振幅。

这个散射振幅满足一些很特别的要求,例如所谓s道和t道对偶。

人们发现,Veneziano振幅不能从只含有限个场的局域场论导出(这些场论中的散射振幅不可能具有对偶性)。

将这个振幅分解为通常的Feynman规则给出的图,中间态包含无限多个粒子,这些粒子的自旋和质量没有上限。

人们很快推广了Veneziano振幅,但目的都是描述强相互作用过程。

Nambu和Susskind等人证明所有这些振幅描述的其实是弦和弦的散射过程,人们就这样偶然地发现了弦论,弦论不同于局域场论,但可以满足量子力学的一切要求。

直到数年之后,Schwarz和Scherk,以及Yoneya独立地发现中
间态总是包含一个质量为0自旋为2的粒子,而且低能相互作用就是引力相互作用。

他们建议弦论可以被看作量子引力理论,因为在70年代中期,引力量子化依然是一个难题。

2)、超引力
在理论物理学中,超引力(超引力理论)是一种结合了超对称和广义相对论原理的场论。

两者结合结合表明,在超引力理论中,超对称是一种局域对称性(这点与非引力超对称理论例如最小超对称标准模型相反)。

因为超对称(SUSY)的生成元会与庞加莱群相结合形成复杂的超庞加莱代数,超引力理论能够很自然地从超对称性产生出来。

3)、圈量子引力
圈量子引力是建构背景独立量子理论的努力成果。

拓扑量子场论提供了背景独立量子场论的一例,但其没有局域的自由度而仅有有限个全域自由度。

如此要描述3+1维的引力则显得不足;按照广义相对论,即使在真空,引力也有局域自由度。

然而在2+1维,引力就可以是拓扑场论,而其也被成功地透过多种方法进行量子化,包括自旋网络的方法。

4、结束语
这个理论的意义在于了解一些涉及庞大质量或能量以及很小尺度的空间的问题,例如黑洞的行为,以及宇宙的起源。

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